CN112988104A - 音频输出装置及其保护方法 - Google Patents

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Abstract

一种音频输出装置，包括：一处理器、一音频解码器、一声音放大器、及一保护电路。该处理器用于输出一音源数字信号。该音频解码器将该音源数字信号转换为一音源模拟信号。该声音放大器用于将该音源模拟信号放大。该保护电路用于检测该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号是否出现异常。当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，则该保护电路输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或该保护电路输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音。

Description

音频输出装置及其保护方法
技术领域
本发明有关于一种音频输出装置，特别是有关于一种具有主动式保护功能的音频输出装置及其保护方法。
背景技术
现有的音频输出装置的保护机制为检测一声音放大器的输出电压或输出电流是否过大，进而保护该音频输出装置。然而，现有的保护机制的缺点为成本较高、反应速度慢，且该保护机制必须在该声音放大器所输出的电压或电流过大时才会开始动作(例如短路过流保护、或过压保护)，属于被动式的保护方式。当一电子装置遭遇死机的情况时，由于该电子装置的处理器会持续送信号至该声音放大器，因此该声音放大器的是无法被保护或关闭的。
发明内容
依据本发明一实施例的音频输出装置，包括：一处理器、一音频解码器、一声音放大器、及一保护电路。该处理器用于输出一音源数字信号。该音频解码器将该音源数字信号转换为一音源模拟信号。该声音放大器用于将该音源模拟信号放大。该保护电路用于检测该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号是否出现异常。当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，则该保护电路输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或该保护电路输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音。
如上所述的音频输出装置，还包括一扬声器，该扬声器接收放大后的该音源模拟信号，并且将放大后的该音源模拟信号转换为声音。
如上所述的音频输出装置，其中，该音源数字信号是通过一I2S通信协议进行传输，该I2S通信协议包括：一字符选择线、一位频率线、以及一数据线。该字符选择线用于传输一左右频率(left-right clock：LRCK)，指示左声道或右声道。该位频率线用于传输一位频率(bit clock：BCK)。该数据线用于传输该音源数字信号所携带的一数据信号。
如上所述的音频输出装置，其中，该保护电路包括：一与门(AND gate)电路、一看门狗(watch dog)电路、或一信号滤波器电路。
如上所述的音频输出装置，其中，当该与门电路检测到该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出时，该与门电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置，其中，当该看门狗电路检测到该位频率未输出时，该看门狗电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置，其中，该滤波器电路依据该音源数字信号的占空比(duty ratio)的大小，而将该音源数字信号转换为一电压信号；当该电压信号大于一上限电压值或小于一下限电压值，则该滤波器电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置，还包括：该处理器依据该逻辑信号将该声音放大器关闭或静音，并且通过一操作系统(OS)将该音频输出装置异常的信息显示在一显示屏上。
依据本发明一实施例的音频输出装置的保护方法，该音频输出装置包括一处理器及一声音放大器，该保护方法包括：获得一音源数字信号；将该音源数字信号转换为一音源模拟信号；将该音源模拟信号放大；检测该音源数字信号与放大后的该音源模拟信号是否出现异常；当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音。
如上所述的音频输出装置的保护方法，还包括一扬声器，该扬声器接收放大后的该音源模拟信号，并且将放大后的该音源模拟信号转换为声音。
如上所述的音频输出装置的保护方法，其中，该音源数字信号包括一左右频率、一位频率、及一数据信号。
如上所述的音频输出装置的保护方法，其中，当检测到该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出时，输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置的保护方法，其中，当检测到该位频率未输出时，输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置的保护方法，其中，依据该音源数字信号的占空比的大小，将该音源数字信号转换为一电压信号，并且当该电压信号大于一上限电压值或小于一下限电压值，则输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
如上所述的音频输出装置的保护方法，还包括：该处理器依据该逻辑信号将该声音放大器关闭或静音，并且通过一操作系统将该音频输出装置异常的信息显示在一显示屏上。
附图说明
图1为本发明实施例的音频输出装置100的示意图；
图2为本发明实施例以一与门电路作为保护电路的音频输出装置200的示意图。
图3为本发明实施例以一看门狗电路作为保护电路的音频输出装置300的示意图。
图4A为本发明实施例以一信号滤波器电路作为保护电路的音频输出装置400的示意图。
图4B为本发明实施例的信号滤波器电路的电路图。
图5为本发明实施例的音频输出装置的保护方法的流程图。
具体实施方式
本发明参照附图进行描述，其中所有附图上的相同参考数字标示了相似或相同的组件。上述附图并没有依照实际比例大小描绘，其仅仅提供对本发明的说明。一些发明的型态描述于下方作为图解示范应用的参考。这意味着许多特殊的细节、关系及方法被阐述来对这个发明提供完整的了解。无论如何，本领域技术人员将认识到若没有一个或更多的特殊细节或用其他方法，此发明仍然可以被实现。以其他例子来说，众所皆知的结构或操作并没有详细列出以避免对本发明的混淆。本发明并没有被阐述的行为或事件顺序所局限，如有些行为可能发生在不同的顺序亦或同时发生在其他行为或事件之下。此外，并非所有阐述的行为或事件都需要被执行在与现有发明相同的方法之中。
图1为本发明实施例的音频输出装置100的示意图。如图1所示，音频输出装置100包括一处理器102、一音频解码器104、一声音放大器106、一扬声器(喇叭)108、以及一保护电路110。处理器102可为一桌面计算机、一笔记本电脑、一智能型手机、或一工作服务器内的一中央处理器，用于执行用户所要执行的程序。在一些实施例中，处理器102可输出一音源数字信号。举例来说，当用户通过操作系统的操作欲播放一音乐文件用于聆听音乐时，处理器102会依据该音乐文件的内容，向音频解码器104输出对应于该音乐文件内容的一音源数字信号112。在一些实施例中，处理器102可利用一I2S(Inter-IC Sound)通信接口来将音源数字信号112输出至音频解码器104。该I2S通信协议包括一字符选择线、一位频率线、以及一数据线。该字符选择线传输一左右频率(left-right clock：LRCK)，用于指示其正在传输的数据属于左声道或右声道。该位频率线传输一位频率(bit clock：BCK)，并且该数据线(或称串行数据线Serial Data：SD)传输该音源数字信号112所携带的一数据信号。该数据信号的传输同步于该位频率，换句话说，当音源数字信号112通过该数据线正在传输该数据信号时的当下，同时音源数字信号112也通过该位频率线传输与该数据信号的时序同步的该位频率，并且音源数字信号112也通过该字符选择线传输该左右频率，用于指示当下所传输的数据信号为左声道或右声道。
在一些实施例中，当音频解码器104从处理器102接收到音源数字信号112后，音频解码器104会将音源数字信号112转换为一音源模拟信号114，并且将音源模拟信号114输出至声音放大器106。换句话说，音频解码器104可包括一模拟-数字转换器(Analog DigitalConvertor：ADC)，用于将音源数字信号112转换为音源模拟信号114。当声音放大器106从音源解码器104接收到音源模拟信号114之后，声音放大器106接着将音源模拟信号114放大，而成为一放大后的音源模拟信号114’。接着，该放大后的音源模拟信号114’被传输至扬声器108，并且扬声器108将该放大后的音源模拟信号114’转换为对应的声音而播放出来，使得使用者可聆听到对应于该音乐文件的音乐。
在一些实施例中，如图1所示，保护电路110可检测音源数字信号112或放大后的该音源模拟信号114’是否出现异常。举例来说，保护电路110可检测音源数字信号112中的该左右频率、该位频率、及该数据信号中的至少一个是否为未输出(例如系统死机或音频解码装置异常或损坏而造成断线或短路)，或该左右频率、该位频率、及该数据信号中的至少一个的通信分组格式是否错误。当音源数字信号112或放大后的音源模拟信号114’出现异常时，则保护电路110输出一禁能信号116使得声音放大器106关闭或静音，或该保护电路输出一逻辑信号118通知该处理器，使得该处理器输出一禁能信号120而将声音放大器106关闭或静音。举例来说，当保护电路110检测音源数字信号112的该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出或其数据格式不符时，保护电路110可直接输出禁能信号116给声音放大器106，用于将声音放大器106关闭或静音。在本实施例中，由于保护电路110可直接将声音放大器106关闭或静音，因此就算处理器102处于死机的状态下，保护电路110也可独立地将声音放大器106关闭或静音。在另一实施例中，当保护电路110检测音源数字信号112的该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出或其数据格式不符时，保护电路110可反馈输出逻辑信号118给处理器102。处理器102接收到逻辑信号118之后，即会输出禁能信号120给声音放大器106，而将声音放大器106关闭或静音。
此外，保护电路110还检测放大后的音源模拟信号114’是否出现异常。举例来说，当音频解码器104发生故障时，其依据音源数字信号112所输出音源模拟信号114可能带有直流成分。该异常的音源模拟信号114经过声音放大器106的放大，而成为带有直流成分的音源模拟信号114’。当该带有直流成分的音源模拟信号114’输出至扬声器108时，该直流成分流经扬声器108的线圈时，会产生大电流而导致扬声器108的烧毁。因此，在一些实施例中，保护电路110还可检测放大后的音源模拟信号114’是否出现异常。当发现放大后的音源模拟信号114’出现异常时，保护电路110可输出禁能信号116使得声音放大器106关闭或静音，或保护电路110输出逻辑信号118通知处理器102，使得处理器102输出禁能信号120而将声音放大器106关闭或静音。在一些实施例中，禁能信号116、逻辑信号118、以及禁能信号120可为一逻辑低电平信号(例如为“0”)或一逻辑高电平信号(例如为“1”)。
在一些实施例中，保护电路110包括一与门(AND gate)电路、一看门狗(watchdog)电路、及一信号滤波器电路。图2为本发明实施例以一与门电路作为保护电路的音频输出装置200的示意图。如图2所示，音频输出装置200包括一处理器202、一音频解码器204、一声音放大器206、一扬声器208、以及与门电路210。音频输出装置200与图1的音频输出装置100的不同之处在于，音频输出装置200以与门电路210取代音频输出装置100的保护电路110。此外，音频输出装置200以左右频率(LRCK)、位频率(BCK)与数据信号(DATA)取代音频输出装置100的音源数字信号112。音频解码器204将处理器202所输出的左右频率(LRCK)、位频率(BCK)及数据信号(DATA)转换为音源模拟信号214，并且声音放大器206再将音源模拟信号214放大而成为一放大后的音源模拟信号214’，并输出至扬声器208。与门电路210能检测左右频率(LRCK)、位频率(BCK)、或数据信号(DATA)是否出现异常。与门电路210可包括一接地电容、及至少一与门电路。该接地电容可将左右频率、位频率、及数据信号转换为一直流电压信号，该直流电压信号的电压大小取决于左右频率、位频率、及数据信号的占空比(duty cycle)的大小。举例来说，在当下的一时间点时，与门电路210仅检测到左右频率(LRCK)、位频率(BCK)有输出，但数据信号(DATA)并未输出时，此时左右频率(LRCK)及位频率(BCK)经过该接地电容的转换成为大于一阈值电压信号，与门电路210因此判断左右频率及位频率为逻辑高电平“1”，数据信号(DATA)经过该接地电容的转换成小于该阈值的电压信号，与门电路210因此判断数据信号为逻辑低电平“0”，上述三信号执行与门运算的结果会得到逻辑低电平“0”。当与门运算的结果为逻辑低电平“0”时，与门电路可被设定输出禁能信号216给该声音放大器206，或输出逻辑信号218给处理器202。处理器202在收到逻辑信号218之后，会对应地输出禁能信号220给声音放大器206，而将声音放大器206关闭或静声。
图3为本发明实施例以一看门狗电路作为保护电路的音频输出装置300的示意图。如图3所示，音频输出装置300包括一处理器302、一音频解码器304、一声音放大器306、一扬声器308、以及看门狗电路310。音频输出装置300与图2的音频输出装置200的不同之处在于，音频输出装置300以看门狗电路310取代音频输出装置200的与门电路210，并且看门狗电路310只检测位频率(BCK)是否异常，但本发明不限于此。与音频输出装置100及200相同，音频输出装置300中的音频解码器304将处理器302所输出的左右频率(LRCK)、位频率(BCK)及数据信号(DATA)转换为音源模拟信号314，并且声音放大器306再将音源模拟信号314放大而成为一放大后的音源模拟信号314’，并输出至扬声器308。在一些实施例中，看门狗电路310能检测位频率(BCK)是否出现异常，但本发明不限于此。举例来说，当处理器302所输出的位频率的频率不准确、或位频率并未输出时，看门狗电路310可直接输出禁能信号316将声音放大器306关闭或静音，避免声音放大器306将错误的音源模拟信号314(例如具有直流成分)放大并且输出至扬声器308，而造成扬声器308的永久损坏。在另一实施例中，当处理器302所输出的位频率异常时，看门狗电路310可输出逻辑信号318给处理器302，使得处理器302输出禁能信号320而将声音放大器306关闭或静音。
在一些实施例中，看门狗电路310可包括一频率-电压转换电路(未示出)，用于将所接收的位频率(BCK)的频率线性转换为一电压信号。换句话说，当所接收位频率(BCK)的频率越高，则该电压信号的电压越大，反之亦然。举例来说，当位频率(BCK)未输出时，看门狗电路310的该频率-电压转换电路依据位频率(BCK)的频率(频率为0)，而产生一电压0V。看门狗电路310依据该电压0V确认位频率(BCK)为异常，因此对应地输出禁能信号316或逻辑信号318，用于直接地或间接地将声音放大器306关闭或静音。
在一些实施例中，图1音频输出装置100的保护电路110可设计为一信号滤波器电路。图4A为本发明实施例以一信号滤波器电路作为保护电路的音频输出装置400的示意图。如图4A所示，音频输出装置400包括一处理器402、一音频解码器404、一声音放大器406、一扬声器408、以及一信号滤波器410。音频输出装置400与图1的音频输出装置100的不同之处在于，音频输出装置400以信号滤波器电路410取代音频输出装置100的保护电路110，并且信号滤波器电路410仅检测音源数字信号412，但并未检测经声音放大器406放大后的音源模拟信号414’。与音频输出装置100相同，音频输出装置400中的音频解码器404将处理器402的输出转换为音源模拟信号414，并且声音放大器406再将音源模拟信号414放大而成为放大后的音源模拟信号414’，并输出至扬声器408。当信号滤波器电路410检测到音源数字信号412异常时，信号滤波器电路410将输出禁能信号416给声音放大器406，或输出逻辑信号418至处理器402，用于直接地或间接地将声音放大器406关闭或静音。
图4B为本发明实施例的信号滤波器电路410的电路图。如图4B所示，信号滤波器电路410包括一比较器430、一逻辑电路440。比较器430接收音源数字信号412，并且音源数字信号412通过由电阻R4与电容C1所组成的一低通滤波器，而将其高频成分滤除。因此，比较器430可依据音源数字信号412的占空比(duty ratio)的大小，而将音源数字信号412转换为一电压信号(VIN)，该电压信号(VIN)接着被输入至运算放大器OP1的负向输入端(-)及运算放大器OP2的正向输入端(+)。电源电压VDD通过电阻R1、R2、R3的分压，产生一上限电压值(VH)输入至运算放大器OP1的正向输入端(+)及产生一下限电压值(VL)输入至运算放大器OP2的负向输入端(-)。当该电压信号(VIN)的电压值大于该上限电压值(VH)，则运算放大器OP1输出一低电平电压。当该电压信号(VIN)的电压值小于于该下限电压值(VL)，则运算放大器OP2输出一低电平电压。当该电压信号(VIN)的电压值落在该上限电压值(VH)与该下限电压值(VL)之间时，则运算放大器OP1及OP2同时输出一高电平电压，使得节点N1的电压为高电平。换句话说，只要音源数字信号412的占空比在一默认的范围内时，也即音源数字信号412为正常输出，节点N1的电压会为高电平。反之，若音源数字信号412为异常输出，则节点N1的电压会为低电平。
接着，节点N1的电压作为逻辑电路440的输入。当节点N1的电压为高电平时(音源数字信号412正常输出)，晶体管T1导通，使得节点N2的电压为低电平。由于节点N2的电压为低电平，因此晶体管T2及晶体管T3并不会导通，使得禁能信号416_R及416_L维持浮接状态，而不会被拉为低电平。其中，禁能信号416_R及416_L连接至声音放大器406，用于将声音放大器406的右声道及左声道关闭或静音。在本实施例中，禁能信号416_R及416_L需变为低电平才会使得声音放大器406关闭或静音，但本发明不限于此。换句话说，依据本发明，本领域技术人员还可设计为禁能信号416_R及416_L需变为高电平才会使得声音放大器406关闭或静音。当节点N1的电压为高电平时，晶体管T4导通，使得逻辑信号418为低电平。逻辑信号418连接至处理器402，用于通知处理器402是否将声音放大器406关闭或静音。在本实施例中，逻辑信号418需变为高电平才会使得处理器402输出禁能信号420而将声音放大器关闭，故当节点N1的电压为高电平时逻辑信号418为低电平，故处理器402不会输出禁能信号420，但本发明不限于此。
当节点N1的电压为低电平时(音源数字信号412异常输出)，晶体管T1未导通，节点N2的电压为高电平，使得晶体管T2及T3皆导通，因此禁能信号416_R及416_L变为低电平。在本实施例中，由于禁能信号416_R及416_L为低电平，信号滤波器电路410因而将声音放大器406关闭或静音。当节点N1的电压为低电平时，晶体管T4未导通，逻辑信号418维持在高电平。在本实施例中，由于逻辑信号418为高电平，处理器402因而输出禁能信号420而将声音放大器关闭或静音，但本发明不限于此。
本发明还公开了一种音频输出装置的保护方法，其中，该音频输出装置包括一处理器及一声音放大器。图5为本发明实施例的音频输出装置的保护方法的流程图。如图5所示，本发明的该音频输出装置的保护方法，包括：获得一音源数字信号(步骤S500)；将该音源数字信号转换为一音源模拟信号(步骤S502)；将该音源模拟信号放大(步骤S504)；检测该音源数字信号与放大后的该音源模拟信号是否出现异常(步骤S506)；当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音(步骤S508)。其中，在步骤S500中所述的音源数字信号，包括：一左右频率、一位频率、及一数据信号。
本发明的该音频输出装置的保护方法还包括当检测到该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出时，输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。本发明的该音频输出装置的保护方法还包括，依据该音源数字信号的占空比的大小，将该音源数字信号转换为一电压信号，并且当该电压信号大于一上限电压值或小于一下限电压值，则输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
本发明利用主动预先检测声音放大器的输入端是否异常，并在发生异常时将声音放大器的输出端关闭，用于保护声音放大器，避免将喇叭烧毁或输出异常的音频。本领域技术人员理解在一音频输出装置中，声音放大器为运行时最为耗电的组件之一，因此，本发明利用具有主动预先检测异常的保护电路在发生异常时将声音放大器关闭，同时还可产生节电的效果。等待异常状况解除之后，本发明的音频输出装置可恢复音频的正常输出，与先前技术中的被动式等待输出端异常时才去执行保护的机制明显不同。
虽然本发明的实施例如上述所描述，我们应该明白上述所呈现的只是范例，而不是限制。依据本实施例上述示范实施例的许多改变是可以在没有违反发明精神及范围下被执行。因此，本发明的广度及范围不该被上述所描述的实施例所限制。更确切地说，本发明的范围应该要以以下的权利要求及其相等物来定义。
尽管上述发明已被一或多个相关的执行来图例说明及描绘，等效的变更及修改将被依据上述规格及附图且熟悉这领域的其他人所想到。此外，尽管本发明的一特别特征已被相关的多个执行之一所示范，上述特征可能由一或多个其他特征所结合，以致于可能有需求及有助于任何已知或特别的应用。
本说明书所使用的专业术语只是为了描述特别实施例的目的，并不打算用来作为本发明的限制。除非上下文有明确指出不同，如本处所使用的单数型，一、该及上述的意思也包含复数型。再者，用词“包括”、“包含”、“(具、备)有”、“设有”或其变化型不是被用来作为详细叙述，就是作为申请专利范围。而上述用词意思是包含，且在某种程度上意思是等同于用词“包括”。
除非有不同的定义，所有本文所使用的用词(包含技术或科学用词)是可以被本领域技术人员做一般地了解。我们应该更加了解到上述用词，如被定义在众所使用的字典内的用词，在相关技术的上下文中应该被解释为相同的意思。除非有明确地在本文中定义，上述用词并不会被解释成理想化或过度正式的意思。
符号说明
100、200、300、400～音频输出装置
102、202、302、402～处理器
104、204、304、404～音频解码器
106、206、306、406～声音放大器
108、208、308、408～扬声器
110～保护电路
112、412～音源数字信号
114、214、314、414～音源模拟信号
114’、214’、314’、414’～放大后的音源模拟信号
116、216、316、416～禁能信号
118、218、318、418～逻辑信号
120、220、320、420～禁能信号
210～与门电路
LRCK～左右频率
BCK～位频率
DATA～数据信号
310～看门狗电路
410～信号滤波器电路
430～比较器
440～逻辑电路
VDD～电源电压
R1、R2、R3、R4～电阻
C1～电容
OP1、OP2～运算放大器
VIN～电压信号
VH～上限电压值
VL～下限电压值
N1、N2～节点
T1、T2、T3、T4～晶体管
416_R～禁能信号(右声道)
416_L～禁能信号(左声道)

Claims (10)

1.一种音频输出装置，包括：
一处理器，用于输出一音源数字信号；
一音频解码器，将该音源数字信号转换为一音源模拟信号；
一声音放大器，用于将该音源模拟信号放大；
一保护电路，用于检测该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号是否出现异常；
当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，则该保护电路输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或该保护电路输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音。
2.如权利要求1所述的音频输出装置，还包括一扬声器，该扬声器接收放大后的该音源模拟信号，并且将放大后的该音源模拟信号转换为声音。
3.如权利要求1所述的音频输出装置，其中，该音源数字信号是通过一I2S通信协议进行传输，该I2S通信协议包括：
一字符选择线，用于传输一左右频率LRCK，指示左声道或右声道；
一位频率线，用于传输一位频率BCK；
一数据线，用于传输该音源数字信号所携带的一数据信号。
4.如权利要求3所述的音频输出装置，其中，该保护电路包括：一与门电路、一看门狗电路、或一信号滤波器电路。
5.如权利要求4所述的音频输出装置，其中，当该与门电路检测到该左右频率、该位频率、或该数据信号未输出时，该与门电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
6.如权利要求4所述的音频输出装置，其中，当该看门狗电路检测到该位频率未输出时，该看门狗电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
7.如权利要求4所述的音频输出装置，其中，该信号滤波器电路依据该音源数字信号的占空比的大小，而将该音源数字信号转换为一电压信号；当该电压信号大于一上限电压值或小于一下限电压值，则该滤波器电路输出该禁能信号给该声音放大器，或输出该逻辑信号通知该处理器。
8.如权利要求5、6或7所述的音频输出装置，还包括：该处理器依据该逻辑信号将该声音放大器关闭或静音，并且通过一操作系统OS将该音频输出装置异常的信息显示在一显示屏上。
9.一种音频输出装置的保护方法，该音频输出装置包括一处理器及一声音放大器，该保护方法包括：
获得一音源数字信号；
将该音源数字信号转换为一音源模拟信号；
将该音源模拟信号放大；
检测该音源数字信号与放大后的该音源模拟信号是否出现异常；
当该音源数字信号或放大后的该音源模拟信号出现异常时，输出一禁能信号使得该声音放大器关闭或静音，或输出一逻辑信号通知该处理器，使得该处理器输出该禁能信号而将该声音放大器关闭或静音。
10.如权利要求9所述的保护方法，其中，该音源数字信号包括一左右频率、一位频率、及一数据信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114172603A (zh) * 2021-11-03 2022-03-11 湖南华启浩铁智能科技有限公司 一种列车广播系统数字功放电路及列车广播系统运行方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07287588A (ja) * 1994-04-15 1995-10-31 Citizen Watch Co Ltd ディジタル音源発生装置およびその制御方法
US5832024A (en) * 1994-11-22 1998-11-03 L.S. Research, Inc. Digital wireless speaker system
JP2000222828A (ja) * 1999-02-02 2000-08-11 Kenwood Corp デジタルミュート回路
CN101089823A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 深圳市研祥智能科技股份有限公司 计算机看门狗装置及其工作方法
US20080112103A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-15 Hideo Matsuda Constant voltage output circuit
US20080240469A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-02 Funai Electric Co., Ltd. Flat-panel television and audio equipment
CN101408838A (zh) * 2008-11-26 2009-04-15 苏州顺芯半导体有限公司 带冲突检测的音频串行接口主从模式切换装置与方法
CN102821338A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 冠捷投资有限公司 可消除异音的电路及其方法
CN104615403A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 大唐移动通信设备有限公司 一种音频输出装置
CN105704634A (zh) * 2016-02-22 2016-06-22 惠州华阳通用电子有限公司 反馈式音频输出检测方法及装置
US20170336825A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Rohm Co., Ltd. Digital signal processing circuit, audio device, and electronic device
US20190028077A1 (en) * 2016-03-28 2019-01-24 Panasonic Intellecual Property Management Co., Ltd Sound processing device, sound control device, and sound control method

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07287588A (ja) * 1994-04-15 1995-10-31 Citizen Watch Co Ltd ディジタル音源発生装置およびその制御方法
US5832024A (en) * 1994-11-22 1998-11-03 L.S. Research, Inc. Digital wireless speaker system
JP2000222828A (ja) * 1999-02-02 2000-08-11 Kenwood Corp デジタルミュート回路
CN101089823A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 深圳市研祥智能科技股份有限公司 计算机看门狗装置及其工作方法
US20080112103A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-15 Hideo Matsuda Constant voltage output circuit
US20080240469A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-02 Funai Electric Co., Ltd. Flat-panel television and audio equipment
CN101408838A (zh) * 2008-11-26 2009-04-15 苏州顺芯半导体有限公司 带冲突检测的音频串行接口主从模式切换装置与方法
CN102821338A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 冠捷投资有限公司 可消除异音的电路及其方法
CN104615403A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 大唐移动通信设备有限公司 一种音频输出装置
CN105704634A (zh) * 2016-02-22 2016-06-22 惠州华阳通用电子有限公司 反馈式音频输出检测方法及装置
US20190028077A1 (en) * 2016-03-28 2019-01-24 Panasonic Intellecual Property Management Co., Ltd Sound processing device, sound control device, and sound control method
US20170336825A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Rohm Co., Ltd. Digital signal processing circuit, audio device, and electronic device

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