CN102855905A

CN102855905A - 音频播放装置及其音量控制方法

Info

Publication number: CN102855905A
Application number: CN2011101789849A
Authority: CN
Inventors: 辛阳; 庄宗仁; 张军; 张俊伟; 黄仁文; 犹强
Original assignee: Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yuzhan Precision Technology Co ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: US8983086B2; TWI543639B; TW201301910A; US20130003985A1; CN102855905B

Abstract

本发明涉及一种音频播放装置，其包括存储器、处理器、音量控制单元及接口单元，该存储器用于存储各种音频文件；该处理器用于读取该存储单元中音频文件并输出一音频信号，该音量控制单元连接该处理器，该接口单元用于插入耳机并输出音频信号至耳机，其特征在于，该音量控制单元接收该音频信号及对该音频信号进行音量调节；该接口单元包括至少两个音频输出接口；该音量控制单元用于检测该接口单元的各音频输出接口是否有耳机接入，并且当只有一个耳机接入时，该音量控制单元直接将音频信号输出至该耳机，当有多个耳机接入则将音频信号放大后输出至每一耳机。本发明还涉及一种音频播放装置的音量控制方法。

Description

音频播放装置及其音量控制方法

技术领域

本发明涉及一种音频播放装置及其音量控制方法。

背景技术

随着社会发展及科学技术的进步，便携式设备如手机、MP3等设备的音乐功能得到广泛应用。但是普通的手机、MP3等便携式设备只有一个耳机插空与一扬声器，而在公共场所为了不使扬声器妨碍他人，只能使用耳机供一人收听音乐。在公共场所为便携式设备通过耳机播放音乐限制了收听者数量，不便于音乐分享。

发明内容

为解决现有技术中音乐播放装置不便于音乐分享的问题，有必要提供一种音频播放装置及其音量控制方法。

本发明涉及一种音频播放装置，其包括存储器、处理器、音量控制单元及接口单元，该存储器用于存储各种音频文件；该处理器用于读取该存储单元中音频文件并输出一音频信号，该音量控制单元连接该处理器，该接口单元用于插入耳机并输出音频信号至耳机，其特征在于，该音量控制单元接收该音频信号及对该音频信号进行音量调节；该接口单元包括至少两个音频输出接口；该音量控制单元用于检测该接口单元的各音频输出接口是否有耳机接入，并且当只有一个耳机接入时，该音量控制单元直接将音频信号输出至该耳机，当有多个耳机接入则将音频信号放大后输出至每一耳机。

本发明涉及一种音频播放装置音量控制方法，该音频播放装置至少包括二音频输出接口，该音量控制方法包括以下步骤：

S1：生成音频信号；

S2：侦测各音频输出接口是否有耳机插入；

侦测各音频输出接口是否有耳机插入，并输出表征不同状态的侦测信号；

S3:根据侦测信号，分析耳机插入位置；当该音频播放装置的音频输出接口只有一个耳机插入时，执行步骤S4，当该音频播放装置的音频输出接口有多于一个耳机插入时，执行步骤S5；

S4:直接输出音频信号；

将音频信号直接输出至插入耳机的音频输出接口；

S5：放大并输出音频信号；

将音频信号放大后输出至每一音频输出接口。

由上述可知，应用本发明的音频播放装置及其音量控制方法可侦测音频播放装置终端是否有多个负载接入，当有多个负载接入时该音频播放装置可将音频信号放大后多路输出，相较于现有技术可有效解决音频播放装置音乐分享问题且不会影响音频信号质量。

附图说明

图1是本发明音频播放装置具体实施例的结构示意图。

图2是图1的音量控制单元的具体实施例的结构示意图。

图3是图2的侦测电路具体电路示意图。

图4是本发明一自动增益调节模块具体电路示意图。

图5是本发明音频播放装置之音量控制方法流程图。

主要元件符号说明

音频播放装置 10

存储器 110

处理器 130

音量控制单元 150

接口单元 170

音频输入端 151

自动增益调节模块 153

侦测模块 155

侦测电路 157

逻辑选择模块 159

功率放大模块 161

音频输出端 163

音频输出接口 171

第一音频输出接口 1711

第二音频输出接口 1713

运算单元 230

控制单元 232

侦测信号输出端 234

侦测信号输入端 236

第一电阻 2301

第二电阻 2303

第三电阻 2305

第四电阻 2307

第五电阻 2309

第六电阻 2321

运算放大器 2311、1611

第一输入端 2313、1613

第二输入端 2315、1615

输出端 2317、1617

第一开关晶体管 2323

第二开关晶体管 2325

第一导通端 2327、2333

第二导通端 2331、2335

控制端 2329、2337

第一弹片 2318

第二弹片 2319

多路复用器 1591

第一侦测信号输入端 2361

第二侦测信号输入端 2363

第一音频信号输出端 1631

第二音频信号输出端 1633

第三音频信号输出端 1635

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作具体介绍。

请参阅图1，其为本发明音频播放装置的具体实施例的示意图。该音频播放装置10包括存储器110、处理器130、音量控制单元150及接口单元170。存储器110用于存储各种音频文件。处理器130用于读取该存储器110中之音频文件并输出相应之音频信号。音量控制单元150连接该处理器130，经音频输入端151接收该音频信号及对该音频信号进行音量调节。接口单元170可以同时接入一个或多于一个的耳机，并与音量控制单元150电连接，用于将经过音量控制单元150处理的音频信号输出至一个耳机或者多于一个的耳机。

请参阅图2，其为音量控制单元150的具体实施例结构示意图。该音量控制单元150包括自动增益调节模块153、侦测模块155。侦测模块155用于侦测接口单元170各音频输出接口是否有耳机接入，且经侦测信号输出端234输出一侦测信号至该自动增益调节模块153。接口单元170包括第一音频输出接口1711、第二音频输出接口1713……第N接口（其中N大于2，且为自然数），用于分别插入耳机。该自动增益调节模块153接收处理器130输出的音频信号，并根据侦测模块155的侦测结果选择性地将音频信号直接输出到接口单元170中一接口或者将音频信号放大后输出到接口单元170中的多个接口。当侦测信号表明只有一个耳机插入该音频播放装置10时，逻辑选择模块159将该音频信号直接输出至接口单元中相应的音频输出接口中;当侦测信号表明有多于一个耳机插入该音频播放装置10时，逻辑选择模块159将输入的侦测信号音频信号放大后输出到接口单元中插有耳机的接口中。

具体地，该自动增益调节模块153进一步包括一逻辑选择模块159与一功率放大模块161，逻辑选择模块159与功率放大模块161电连接。逻辑选择模块159包括一音频信号接入端用于接收该处理器130输出的音频信号，多个侦测信号输入端236以分别接收对应多个音频输出接口的侦测信号，及至少二音频输出端163。逻辑选择模块159根据侦测信号输入端236输入的侦测信号将该音频信号选择性地直接输出至一输出端或输出至该功率放大模块161。

在本实施例中，侦测模块155进一步括第一至第N侦测电路157，其中第一至第N侦测电路157对应于第一至第N音频输出接口171（其中N大于2，且为自然数），该侦测电路157用于侦测所对应之音频输出接口171是否有耳机接入，且输出一侦测信号至逻辑选择模块159。逻辑选择模块159接收每一侦测信号输入端236输入的侦测信号后进行一定的逻辑运算，将音频信号选择相应的音频输出端163直接输出至接入耳机的音频输出接口171，或者经功率放大模块161放大后输出至每一插入耳机的音频输出接口171。

请参阅图3，其为本发明侦测电路示意图，在本实施例中，由于对应于第一至第N接口的第一至第N侦测电路157具有相同的电路结构和工作原理，以下主要以第一侦测电路157为例进行介绍。然而，应当理解，以下对于该第一侦测电路157的描述同样可以应用于该第二至第Ｎ侦测电路157。

该第一侦测电路157进一步包括一运算单元230与一控制单元232。该运算单元230连接第一音频输出接口1711，该控制单元232与该运算单元230及逻辑选择模块159相应的侦测信号输入端236电连接。该运算单元230用于侦测该第一音频输出接口1711是否有耳机接入，并输出一电压信号至该控制单元232，该控制单元232根据该运算单元230输出的电压信号经侦测信号输出端234输出不同的侦测信号至该逻辑选择模块159。

具体地，该运算单元230中，一第一电阻2301连接于电源与第一弹片2318之间，第二电阻2303、第三电阻2305串接于电源与地之间，该第二电阻2303、第三电阻2305之间节点连接运算放大器2311的第一输入端2313，该第四电阻2307、第五电阻2309串接于该第二弹片2319与运算放大器2311输出端2317之间，该第二弹片2319与地连接，该第四电阻2307、第五电阻2309之间节点连接运算放大器2311的第二输入2315。

该控制单元232中，第一开关晶体管2323、第二开关晶体管2325的控制端2329、2337连接该运算放大器2311的输出端2317，该第一开关晶体管2323的第一导通端2327经第六电阻2321与电源电连接，该第一开关晶体管2323的第二导通端2331与该第二开关晶体管2325的第一导通端2333电连接，该第二开关晶体管2325的第二导通端2335接地，该第一开关晶体管2323的第二导通端2331与该第二开关晶体管2325第一导通端2333之间节点接输出端2341。在本实施例中，优选地，该第一开关晶体管2323、第二开关晶体管2325分别为P型、N型场效应晶体管，该第一开关晶体管2323、第二开关晶体管2325的控制端、第一导通端、第二导通端分别对应于P型、N型场效应晶体管的源极、栅极、漏极。

为方便说明，第一电阻2301、第二电阻2303、第三电阻2305的阻值分别记为R1、R2、R3，接入耳机阻值记为R。该运算放大器2311第一输入端2313、第二输入端2315与输出端2317的电压分别记为：U1、U2、Uo，该运算放大器2311输出电压为：

Uo=R3/R2(U1-U2);

当耳机插入第一音频输出接口1711时，该第一弹片2318与第二弹片2319电连接，此时该运算放大器2311做减法运算。U1=VCC、U2=[R/(R+R1)]*VCC，则Uo为一低电平，此时第一开关晶体管2323导通，该侦测电路157经侦测信号输出端234输出一高电平信“H”号至该自动增益调节模块153的第一侦测信号输入端2361。

当耳机未插入第一音频输出接口1711，该运算放大器2311输出电压为：

U1=VCC、U2=0，则Uo为一高电平，此时第二开关晶体管2325导通，该第一侦测电路157输出一低电平信号“L” 至该自动增益调节模块153的第一侦测信号输入端2361。

此外，该侦测模块155亦可以采用现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）实现。

请参阅图4，其为本发明自动增益模块具体电路示意图。在本实施例中，该音频播放装置10包括第一音频输出接口1711、第二音频输出接口1713，对应地，该侦测模块155亦包括第一、第二侦测电路157。应当理解当音频播放装置10包括多个音频输出接口、多个侦测电路157时，该自动增益调节模块153具有相似的工作原理。

该自动增益调节模块153包括一多路复用器1591与一运算放大器1611，该多路复用器1591的音频输入端151用于接收音频信号，第一、第二侦测信号输入端2361、2363用于接收该侦测模块155输出的第一、第二侦测信号，第一、第二音频输出端1631、1633连接至该音频播放装置10之第一、第二音频输出接口1711、1713，第三音频输出端1635连接至运算放大器1611的第一输入端1613，该运算放大器1611的第二输入端1615接地，该运算放大器1611的输出端1613亦与该音频播放装置10之第一、第二音频输出接口1711、1713电连接。

该多路复用器1591根据第一、第二侦测信号输入端2361、2363输入的侦测信号做逻辑运算，逻辑运算规则如下表所示：

第一侦测信号输入端	第二侦测信号输入端	信号输出
			L	L	OFF
L	H	1631
			H	L	1633
H	H	1635

当第一音频输出接口1711插入耳机，第二音频输出接口1713未插入耳机，音频信号由该第一音频输出端1631经第一输出接口1711输出至耳机；当第一音频输出接口1711未插入耳机、第二音频输出接口1713插入耳机时，音频信号由该第二音频输出端1633经第二音频输出接口1713输出至耳机，当第一音频输出接口1711与第二音频输出接口1713同时插入耳机时，音频信号由第三音频输出端1635输出，此时该音频信号经过运算放大器放1611大后分别经第一音频输出接口1711、第二音频输出接口1713输出至每一耳机。

当音频播放装置10包括多于两个音频输出接口时，该自动增益调节模块153经过类似的逻辑运算并将音频信号选择性的直接经接口输出至耳机，或者经运算放大器放大后再经音频播放装置接口输出每一耳机。

请参阅图5，其为本发明音频播放装置之音量控制方法流程图。该音频播放装置至少包括二音频输出接口，该音量控制方法包括以下步骤：

S1：生成音频信号；

S2：侦测各音频输出接口是否有耳机插入；

S4:直接输出音频信号；

将音频信号直接输出至插入耳机的音频输出接口；

S5：放大并输出音频信号；

将音频信号放大后输出至每一音频输出接口。

与现有技术相比，应用本发明的音频播放装置及其音量控制方法可侦测音频播放装置终端是否有多个耳机接入，当有多个耳机接入时该音频播放装置可将音频信号放大后多路输出，相较于现有技术可有效解决音频播放装置音乐分享问题且不会影响音频信号质量。

虽然本发明以一优选实例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims

1.一种音频播放装置，其包括存储器、处理器、音量控制单元及接口单元，该存储器用于存储各种音频文件；该处理器用于读取该存储单元中音频文件并输出一音频信号，该音量控制单元连接该处理器，该接口单元用于插入耳机并输出音频信号至耳机，其特征在于，

该音量控制单元接收该音频信号及对该音频信号进行音量调节；

该接口单元包括至少两个音频输出接口；

该音量控制单元用于检测该接口单元的各音频输出接口是否有耳机接入，并且当只有一个耳机接入时，该音量控制单元直接将音频信号输出至该耳机，当有多个耳机接入则将音频信号放大后输出至每一耳机。

2.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，该音量控制电路包括自动增益调节模块、侦测模块和至少二输出端,该侦测模块用于侦测该接口单元中每一接口是否有耳机接入且输出相应之侦测信号至该自动增益调节模块，该自动增益调节模块接收该处理器输出的音频信号，并根据该侦测模块的侦测信号进行一定的逻辑运算以选择性地将音频信号直接输出到接口单元中一接口或者将音频信号放大后输出到该接口单元中的多于一个输出接口。

3.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，该自动增益调节模块还包括一逻辑选择模块与一功率放大模块，该逻辑选择模块与功率放大模块电连接，该逻辑选择模块用于接收该处理器输出的音频信号及该侦测模块输入的侦测信号，并根据该侦测信号将该音频信号选择性地直接输出至一输出端或输出至该功率放大模块。

4.根据权利要求3所述的音频播放装置，其特征在于，该逻辑选择模块根据该侦测模块输出的侦测信号做逻辑运算，当只有一个耳机接入时，该逻辑选择模块直接将音频信号输出至该耳机，当有多于一个耳机接入时，该逻辑选择模块将音频信号输出至该功率放大模块放大后输出至每一耳机。

5.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，该侦测模块包括多个侦测电路，其中每一侦测电路对应于该接口单元中一输出接口。

6.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，该逻辑选择模块可以是一具有逻辑选通功能的多路复用器。

7.根据权利要求5所述的音频播放装置，其特征在于，该侦测电路包括一逻辑单元与一选择单元。

8.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，该侦测模块根据该音频播放装置耳机接入状态输出不同的侦测信号至该逻辑选择模块。

9.根据权利要求7所述的音频播放装置，其特征在于，该逻辑单元包括若干电阻与一运算放大器，且该运算放大器做减法运算。

10.根据权利要求7所述的音频播放装置，其特征在于，该选择单元系二开关晶体管组成的选通开关。

11.根据权利要求7所述的音频播放装置，其特征在于，该逻辑单元第一电阻的一端与电源输入端电连接，第二电阻与第三电阻串接，该第三电阻的一端连接运算放大器的第一输入端，该第三电阻的另一端接地，第四电阻与第五电阻串接，该第五电阻的一端连接该运算放大器的第二输入端，该第五电阻的另一端连接该运算放大器的输出端。

12.根据权利要求7所述的音频播放装置，其特征在于，该选择单元中第一、第二开关晶体管的控制端均与该运算放大器的输出端电连接，该第一开关晶体管的第一导通端经一电阻与电源输入端电连接，该第二开关晶体管的第二导通端接地，该第一开关晶体管的第二导通端与第二开关晶体管的第一导通端电连接且输出侦测信号。

13.一种音频播放装置音量控制方法，该音频播放装置至少包括二音频输出接口，该音量控制方法包括以下步骤：

S1：生成音频信号；

S2：侦测各音频输出接口是否有耳机插入；

S4:直接输出音频信号；

将音频信号直接输出至插入耳机的音频输出接口；

S5:放大并输出音频信号；

将音频信号放大后输出至每一音频输出接口。