CN104349249B - 音频播放装置及爆音消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种音频播放装置及爆音消除方法，该爆音消除方法用于一音频播放装置，其中该音频播放装置包括一脉冲宽度调变(PWM)音源输出单元、一数字模拟转换器及一音频放大器以依序处理一模拟音频信号，该方法包括：判断该音频播放装置是否有一断电情况发生；当该断电情况发生时，产生具有高逻辑位准的一断电检测信号；以及当该断电情况发生时，依据该断电检测信号将该PWM音源输出单元及该音频放大器的输出接地以避免在该音频播放装置所连接的一扬声器产生爆音。通过本发明，可避免在扬声器产生爆音。

Description

音频播放装置及爆音消除方法

技术领域

本发明是有关于音频处理，特别是有关于可利用二阶式爆音消除电路以在断电时消除爆音的音频播放装置及爆音消除方法。

背景技术

在一般的音频播放装置中，当有断电情况产生时，往往会在其扬声器产生爆音，会降低使用者的感受。在传统的音频播放装置中，通常仅具有一阶的爆音消除电路设置于音频处理的前级(例如在脉冲宽度调变(PWM)音源输出单元的输出端)来解决爆音的问题。然而，音频信号在音频播放装置中是依序逐级传递的，若仅在前级消除爆音，则被断电所影响的音频信号仍可能依序传递至音频处理的后级(例如音频放大器的输出端)，进而造成在扬声器产生爆音。因此，亟需一种具有爆音消除电路的音频播放装置以解决上述爆音的问题。

发明内容

本发明提供一种音频播放装置及爆音消除方法，以解决现有技术中在扬声器产生爆音的问题。

本发明提供一种爆音消除方法，用于一音频播放装置，其中该音频播放装置包括一脉冲宽度调变(PWM)音源输出单元、一数字模拟转换器及一音频放大器以依序处理一模拟音频信号，该方法包括：判断该音频播放装置是否有一断电情况发生；当该断电情况发生时，产生具有高逻辑位准的一断电检测信号；以及当该断电情况发生时，依据该断电检测信号将该PWM音源输出单元及该音频放大器的输出接地以避免在该音频播放装置所连接的一扬声器产生爆音。

本发明更提供一种音频播放装置，包括：一脉冲宽度调变(PWM)音源输出单元，用以将一模拟音频信号转换为一左声道数字脉冲信号及一右声道数字脉冲信号；一数字模拟转换器，用以将该左声道数字脉冲信号及该右声道数字脉冲信号转换为一第一左声道音频信号及一第一右声道音频信号；一音频放大器，用以将该第一左声道音频信号及该第一右声道音频信号的振幅放大以产生一第二左声道音频信号及一第二右声道音频信号以在一扬声器上进行播放；一断电判断单元，用以判断该音频播放装置是否发生一断电情况，其中当该断电情况发生时，该断电判断单元所输出的一断电检测信号为高逻辑位准；一第一爆音消除电路，耦接于该PWM音源输出单元、该数字模拟转换器及该断电判断单元之间，其中当该断电情况发生时，该第一爆音消除电路依据该断电检测信号将该左声道数字脉冲信号及该右声道数字脉冲信号接地以消除爆音；以及一第二爆音消除电路，耦接于该音频放大器、该扬声器及该断电判断单元之间，其中当该断电情况发生时，该第二爆音消除电路依据该断电检测信号将该第二左声道音频信号及该第二右声道音频信号接地以消除爆音。

本发明的有益效果在于，通过本发明，可以在音频播放装置被断电或供应电压不稳时可预先扬声器播放声音前就消除爆音。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的音频播放装置的功能方块图；

图2是依据本发明一实施例的断电判断单元140的示意图；

图3是依据本发明一实施例的爆音消除方法的流程图。

附图标记

100～音频播放装置；

110～PWM音源输出单元；

120～数字模拟转换器；

130～音频扩大器；

140～断电判断单元；

150～第一爆音消除电路；

160～第二爆音消除电路；

190～扬声器；

141～交流检测电路；

142～交流输入电路；

143～状态逻辑电路；

111～左声道数字脉冲信号；

112～右声道数字脉冲信号；

121、131～左声道音频信号；

122、132～右声道音频信号；

151～二极管；

152－153、161－164～晶体管；

AC_DETOUT～断电检测信号；

AC_DETIN、AC_VRMS～电压输入信号；

V_CC～电压；

L1、L2、R1、R2、A、B、C～节点；

R1、R2～电阻；

C1～电容；

Vth1～电压阈值；

VRMS_OK、AC_65～状态信号。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

图1是依据本发明一实施例的音频播放装置的功能方块图。如图1所示，音频播放装置100包括一脉冲宽度调变(PWM)音源输出单元110、一数字模拟转换器(DAC)120、一音频放大器130、一断电判断单元140、一第一爆音消除电路150、以及一第二爆音消除电路160。PWM音源输出单元110是用以将一模拟音频信号转换为一左声道数字脉冲信号111及一右声道数字脉冲信号112，且数字模拟转换器120将左声道数字脉冲信号111及右声道数字脉冲信号112分别转换为左声道音频信号121及右声道音频信号122。音频放大器130将左声道音频信号121及右声道音频信号122的振幅放大以分别产生左声道音频信号131及右声道音频信号132。更进一步而言，音频放大器130所产生的左声道音频信号131及右声道音频信号132可进一步连接至一扬声器(意即为一负载)190进行播放。

当音频播放装置100突然被断电时，信号111、112、121、122、131或132可能会有不正常音频波形，进而导致在扬声器190上听到爆音。因此本发明在PWM音源输出单元110的输出端及音频放大器130的输出端会分别连接到第一爆音消除电路150及第二爆音消除电路160，藉以在音频播放装置100被断电或供应电压不稳时可预先扬声器播放声音前就消除爆音。

图2是依据本发明一实施例的断电判断单元140的示意图。在一实施例中，本发明的断电判断单元140可接收AC_DETIN及AC_VRMS的电压输入信号，并经由一交流检测电路141以产生AC_DETOUT的输出信号，如图2所示。当输入信号消失(意即断电时或AC_VRMS小于参考电压的瞬间)，交流检测电路141的AC_DETOUT输出信号会被提升至高逻辑位准，在其他时间均会维持在低逻辑位准。在图2中的65%是指交流检测电路141会判断目前交流电压的AC_VRMS(均方根电压值)是否在全振幅(例如110V)的正常交流电均方根电压值的65%(意即电压阈值Vth1)，藉以产生AC_65的状态信号。而交流检测电路141会更进一步比较AC_VRMS方均根电压值与一参考电压，藉以产生VRMS_OK的状态信号。接着，状态逻辑电路143判断AC_65及VRMS_OK等状态信号来决定其输出AC_DETOUT是否为高逻辑位准。

需注意的是，上述断电判断单元140可由SONY CXA3810M的IC电路所实现，但本发明并不限于此，凡是可用以检测断电的各种电路均可用于本发明。

请再参考图1，第一爆音消除电路150耦接于PWM音源输出单元110、数字模拟转换器120及断电判断单元140之间。当断电判断单元140的输出AC_DETOUT为高逻辑位准时，在第一爆音消除电路150中的二极管151则会正向导通，进而让晶体管152及153导通。此时，节点L1及R1的电位均会被降至接地，意即在断电发生时，可瞬间将左声道数字脉冲信号111及右声道数字脉冲信号112接地。

第二爆音消除电路160耦接于音频放大器130、扬声器190及断电判断单元140之间。当断电判断单元140的输出AC_DETOUT为低逻辑位准时，意即音频播放装置100处于正常供电状态，则此时二极管151则会开路，且晶体管152及153的基极均会被拉至接地，故晶体管152及153此时均不会导通。换言之，当音频播放装置100处于正常供电状态，左声道数字脉冲信号111及右声道数字脉冲信号112可正常输出至数字模拟转换器120。

当断电判断单元140的输出AC_DETOUT为高逻辑位准时，在第二爆音消除电路160中的晶体管161(NPN晶体管)则会导通，使得节点C的电压为电压VCC的小比例的分压，故为低电压位准。此时晶体管162(PNP晶体管)会导通，并让节点A及节点B为高电压位准，进而让晶体管163及164(均为NPN晶体管)导通。因此，此时节点L2及R2会被拉至接地，从而避免音频放大器130所输出的左声道音频信号131及右声道音频信号132在扬声器190产生爆音的情况。

当断电判断单元140的输出AC_DETOUT为低逻辑位准时，晶体管161不导通，此时晶体管162的基极的电压会接近VCC，故晶体管162不导通。因此，晶体管163及164的基极的电压位准会近于接地，故晶体管163及164不导通。换言之，当音频播放装置100处于正常供电状态，音频放大器130所输出的左声道音频信号131及右声道音频信号132不会被接地，而能正常输出至扬声器190进行播放。

更进一步而言，当音频播放装置100有断电或电压不稳的情况发生时，本发明的音频播放装置100具有第一阶及第二阶的爆音消除电路(例如分别为第一爆音消除电路150及第二爆音消除电路160)可分别将音频处理路径中不同节点的音频信号拉至接地，进而避免在前级因断电产生的噪声音频信号会传送至后级而传递噪声的情况，亦可直接将后级的输出音频信号直接拉至接地，而避免在扬声器播放噪声而产生爆音。

图3是依据本发明一实施例的爆音消除方法的流程图。在步骤S310，断电判断单元140判断音频播放装置100是否有一断电情况发生。在步骤S320，当该断电情况发生时，断电判断单元140产生具有高逻辑位准的一断电检测信号。在步骤S330，当该断电情况发生时，依据该断电检测信号将该PWM音源输出单元及该音频放大器的输出接地以避免在该音频播放装置所连接的一扬声器产生爆音。举例来说，请参考图1的实施例，当断电情况发生时，断电判断单元140所输出的断电检测信号为高逻辑位准，且第一爆音消除电路150可将PWM音源输出单元的输出(例如左声道数字脉冲信号111及右声道数字脉冲信号112)接地，第二爆音消除电路160可将音频放大器130的输出(例如左声道音频信号131及右声道音频信号132)接地以避免在扬声器190产生爆音。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种音频播放装置，其特征在于，所述音频播放装置包括：

一脉冲宽度调变音源输出单元，用以将一模拟音频信号转换为一左声道数字脉冲信号及一右声道数字脉冲信号；

一数字模拟转换器，用以将所述左声道数字脉冲信号及所述右声道数字脉冲信号转换为一第一左声道音频信号及一第一右声道音频信号；

一音频放大器，用以将所述第一左声道音频信号及所述第一右声道音频信号的振幅放大以产生一第二左声道音频信号及一第二右声道音频信号以在一扬声器上进行播放；

一断电判断单元，用以判断所述音频播放装置是否发生一断电情况，其中当所述断电情况发生时，所述断电判断单元所输出的一断电检测信号为高逻辑位准；

一第一爆音消除电路，耦接于所述脉冲宽度调变音源输出单元、所述数字模拟转换器及所述断电判断单元之间，其中当所述断电情况发生时，所述第一爆音消除电路依据所述断电检测信号，将所述第一爆音消除电路中的二极管正向导通，进而让所述第一爆音消除电路中的晶体管导通，所述第一爆音消除电路中的晶体管与所述脉冲宽度调变音源输出单元的连接点的电位会被降低至接地，使得所述左声道数字脉冲信号及所述右声道数字脉冲信号接地以消除爆音；

以及

一第二爆音消除电路，耦接于所述音频放大器、所述扬声器及所述断电判断单元之间，其中当所述断电情况发生时，所述第二爆音消除电路依据所述断电检测信号将所述第二左声道音频信号及所述第二右声道音频信号接地以消除爆音。

2.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，当未发生所述断电情况时，所述断电判断单元所输出的所述断电检测信号为低逻辑位准。

3.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，当未发生所述断电情况时，所述第一爆音消除电路及所述第二爆音消除电路不进行动作。

4.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，所述断电判断单元计算所述音频播放装置的一输入交流电源的一均方根值电压，其中当所述均方根值电压小于一参考电压时，所述断电判断单元将所述断电检测信号设定为高逻辑位准。

5.一种爆音消除方法，用于一音频播放装置，其特征在于，所述音频播放装置包括一脉冲宽度调变音源输出单元、一数字模拟转换器、一音频放大器及一第一爆音消除电路以依序处理一模拟音频信号，所述方法包括：

判断所述音频播放装置是否有一断电情况发生；

当所述断电情况发生时，产生具有高逻辑位准的一断电检测信号；以及

当所述断电情况发生时，依据所述断电检测信号，将所述第一爆音消除电路中的二极管正向导通，进而让所述第一爆音消除电路中的晶体管导通，所述第一爆音消除电路中的晶体管与所述脉冲宽度调变音源输出单元的连接点的电位会被降低至接地，使得所述脉冲宽度调变音源输出单元及所述音频放大器的输出接地以避免在所述音频播放装置所连接的一扬声器产生爆音。

6.根据权利要求5所述的爆音消除方法，其特征在于，所述爆音消除方法更包括：

当所述断电情况未发生时，产生具有低逻辑位准的所述断电检测信号。

7.根据权利要求5所述的爆音消除方法，其特征在于，当未发生所述断电情况时，所述脉冲宽度调变音源输出单元及所述音频放大器的输出不接地。

8.根据权利要求5所述的爆音消除方法，其特征在于，所述爆音消除方法更包括：

计算所述音频播放装置的一输入交流电源的一均方根值电压；以及

当所述均方根值电压小于一参考电压时，将所述断电检测信号设定为高逻辑位准。