CN1220923C - 一种计算机用主板及其中的音频处理电路 - Google Patents

Abstract

一种计算机用主板以及其中的音频处理电路，该主板包括：一驱动放大装置，连接在主板的CDIN接口和音频接口之间，由主机电源提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器通过主板的CDIN接口提供的音频信号，并将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱；一开关选择装置，与驱动放大装置相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启驱动放大装置；和一控制开关装置，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于根据主机电源的开关，控制来自南桥芯片的IDERST#信号是否提供给主板的IDE接口。

Description

一种计算机用主板及其中的音频处理电路

技术领域

本发明属于计算机应用领域，具体地涉及一种能够支持具有不开机就可以实现播放CD功能的计算机用主板及其中的音频处理电路。

背景技术

目前，台式计算机的主机一般都配有光盘驱动器(CDROM)，并可以连接内置音箱、外置有源音箱和耳机插孔。

用户可以通过现有的计算机主机来播放CD，方法是先打开计算机电源，进入OS(如WINDOWS98)中，然后用CD播放软件来实现CD的播放。由于现有的计算机主机用的主板音频信号处理电路在计算机主机关机的状态下无法工作，因此无法支持计算机主机在关机情况下实现CD播放的功能。如果用户只需要欣赏音乐，也必须打开计算机。这样，不仅对用户非常麻烦，并且非常浪费能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算机用主板及其中的音频处理电路，用于支持计算机在不打开主机电源的情况下，利用主机上配备的光盘驱动器直接播放CD，并又通过接在主机上的音频播放设备来欣赏音乐。

根据本发明的一个方面，提供了一种计算机用的主板，其中该计算机主机包括有主机电源、电源开关、光盘驱动器、内置音箱和一分别与主机电源、光盘驱动器和内置音箱相连，用于向光盘驱动器和内置音箱直接供电而不受主机电源开关控制的直接供电装置，所述计算机用主板包括有一驱动放大装置，连接在光盘驱动器音频线接入主板的接口和音频接口之间，由主机电源提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器通过光盘驱动器音频线接入主板的接口提供的音频信号，放大音频信号的功率，并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱；一开关选择装置，与驱动放大装置相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启驱动放大装置，和一控制开关装置，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于根据主机电源的开关，控制来自南桥芯片的IDE复位信号是否提供给主板的IDE接口。

在本发明的一实施例中，还包括有一电压偏置装置，连接在光盘驱动器音频线接入主板的接口和驱动放大装置之间，用于对来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号进行电压偏置。

在本发明的一实施例中，还包括一主板保护装置，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

在本发明的一实施例中，该驱动放大装置为一被以5VSB供电的TDA1308音频功放芯片，该开关选择装置为连接在TDA1308音频功放芯片与主板的音频接口之间的多个P沟道MOS管。

在本发明的一实施例中，该驱动放大装置采用一被以5VSB供电的TDA1308音频功放芯片，被连接在主板的音频编码译码器(Audio Codec)和主板的音频接口之间，该开关选择装置为一三通道模拟开关，分别与光盘驱动器音频线接入主板的接口、主板的音频编码译码器和该TDA1308芯片相连，用于当主机电源关断时，来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号直接跳过主板的音频编码译码器而传送到该TDA1308音频功放芯片，而当主机电源接通时，将来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号仍传送给主板的音频编码译码器，在经过混音后再传送给该TDA1308音频功放芯片。

根据本发明的另一个方面，提供了一种音频处理电路，包含：一驱动放大装置，用于连接在计算机光盘驱动器音频线接入主板的接口和音频接口之间，用于驱动光盘驱动器通过光盘驱动器音频线接入主板的接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给音频播放设备；一开关选择装置，与该驱动放大装置相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启该驱动放大装置。

在本发明的一实施例中，所述的开关选择装置包含：一第一电子开关，连接在该驱动放大装置的电源输入端和一不间断直流电源之间，在计算机电源开启时关断该驱动放大装置，在计算机电源关闭时开启该驱动放大装置。

在本发明的一实施例中，所述的开关选择装置进一步包含：一第二电子开关，与该驱动放大装置的一个第一输出端连接，在计算机电源开启时关断该第一输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第一输出端的输出；一第三电子开关，与该驱动放大装置的一个第二输出端连接，在计算机电源开启时关断该第二输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第二输出端的输出。

附图说明

图1为根据本发明的实施例一的计算机用主板的结构方框图；

图2为根据本发明的实施例二的计算机用主板的结构方框图；

图3为图1和2中所示的开关控制装置的具体电路图；

图4为图1中所示的电压偏置装置、驱动放大装置和开关选择装置的具体电路图；

图5为图2中所示的驱动放大装置和开关选择装置的具体电路图；

图6为采用本发明的实施例一的计算机主机的结构方框图；

图7为采用本发明的实施例二的计算机主机的结构方框图；

图8为根据本发明的计算机用主板IDE接口的信号时序图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步地详细描述。通过以下结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的以上及其他优点和特征将变得显而易见。

(实施例一)

参见图1，示出了根据本发明的一实施例的计算机用主板的结构方框图，如图所示，该主板包括一驱动放大装置7，与主板的CDIN接口相连，由主机电源提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器通过主板的CDIN接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱；一开关选择装置8，连接在驱动放大装置7与主板的音频接口之间，用于根据主机电源的开关，来关断或开启驱动放大装置7；和一控制开关装置9，连接在主板的南桥芯片和主板的IDE接口之间，用于根据主机电源的开关，控制来自光盘驱动器IDERST#信号是否提供给主板的IDE接口。

如图1所示，还包括有一电压偏置装置10，连接在主板的CDIN接口和驱动放大装置7之间，用于对来自CDIN接口的音频信号进行电压偏置。

如图1所示，还包括一主板保护装置11，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

如图3所示，说明了图1中所示的开关控制装置9的具体电路结构。该控制开关装置9为一MOS管，源极与主板的CDIN接口的管脚1连接，栅极接VCC，漏极与主板的南桥芯片连接，用来切断或接通来自主板的南桥芯片的IDERST#信号。当计算机主机处于关机状态时。该MOS管9的门板VCC为0V，MOS管9关断。此时，IDER2ST#信号为浮空状态，在IDE接口接入光盘驱动器的数据线后，IDER2ST#信号为光盘驱动器的原有信号，即高电平。如图3所示，主板保护装置11由负极接VCC，正极分别接主板4的CDIN接口的奇数管脚23-39连接的多个二极管组成，如图6和7所示。光盘驱动器3受光盘驱动器面板控制，即在不开机状态下，光盘驱动器3可控。当主机电源开关2接通，如图8中的T0之后，在T1时间VCC变为高电平，MOS管9打开，IDERST#与IDE2RST#同步，变为低电平。这时，光盘驱动器3不受光盘驱动器面板控制。

当系统初始化完毕后，即在T2时间，IDERST#变为高电平，这时MOS管9仍处于打开状态，IDE2RST#也就为高电平，光盘驱动器3恢复控制能力，此时，可以由光盘驱动器面板和用软件(IDE数据线)来进行控制了。这就是开机时序。

如图8中的时序所示，当在关机状态时播放CD，播放过程中突然打开主机电源，此时由于IDERST#有一段低电平，故将光盘驱动器重置，光盘驱动器正在播放的音乐就因此停止。系统正常开机，在开机后如仍想播放CD，则仍可以通过光盘驱动器面板或用软件来实现播放。

如图4所示，说明了图1中示出的电压偏置装置10，驱动放大装置7和开关选择装置8的具体电路结构。在图中，CDIN是光盘驱动器的音频线接入主板的接口，音频接口是主板中接内置音箱及耳麦接口板的接口，后音频接口中的扬声器是主板4的后I/O接口中的外置音箱接口。图4的电路是实现在开机和不开机的情况下，都可以将光盘驱动器的音频信号传送到后I/O的电路。电路分析如下：

主板中音频编码译码器是主机开机后的音频解码芯片，在开机后能够正常工作。该音频编码译码器本身有混音器，故可以将CDIN进来的信号与其他信号很好地混音，实现声音的正常播放。该音频编码译码器可驱动耳机及有源音箱并由VCC供电，VCC是主机电源1通过主板电源接口提供给主板供电，是开机后才有效，在关机状态下，VCC是0V。CDIN、音频编码译码器、音频接口和后音频接口构成了计算机主机开机后的一套完整音频电路。

电压偏置装置7由电容器C1--C4和电阻R1--R6连接构成。驱动放大装置7为一音频功放芯片TDA1308，开关选择装置8为连接在该TDA1308与音频接口之间的三个P沟道MOS管T1、T2和T3构成，它们的源极与TDA1308音频功放芯片相连，漏极被供以+5VSB且栅极被VCC控制。其中的TDA1308的供电方式是由+5VSB通过MOST管T1供电。+5VSB为主机电源提供的电压，其特点是在主机220V电源接头插上后，不论是否开机，此电压均稳定存在。这些P沟道的MOS管T1、T2和T3的栅极由VCC控制。当关机状态下，VCC为0V，5VSB为5V，这些MOS管导通，TDA1308得到5V电压驱动，能够正常工作。而此时，主板中的音频编码译码器不能工作(具体而言，此例中的该音频编码译码器由一芯片AD1881A与一芯片TDA1308连接构成，二者的电源均是VCC，此时为0V，故二者不能工作)。这样，在关机状态下，音频信号耦合至由电容C1、C2和R1-R6构成的电压偏置装置10中，之后再给到TDA1308芯片。再由该TDA1308芯片放大后通过开关选择装置8将声音给到主板中的音频接口及后音频接口，进而提供给音频播放设备(包括内置音箱、耳机和外置音箱)，这就实现了不开机播放CD的功能。

当开机后，VCC变为5V，这些MOS管T1、T2和T3关断，TDA1308芯片停止工作。主板的音频编码译码器此时正常工作。这样，来自光盘驱动器3的音频信号就自动切换到主板的音频编码译码器，恢复到正常开机工作状态，可以正常播改CD了。

由于由C1-C2、R1-R6、TDA1308和MOS管T1、T2和T3组成的电路(即电压偏置装置10+驱动放大装置7+开关选择装置8)独立于主板的开机音频信号处理电路，故如果主板中不需要采用此功能，则可以不焊接这一部分电路，不会影响任何功能。这给以后的物流操作提供了极大的方便。

(实施例二)

如图2所示，示出了根据本发明的另一实施例的计算机用主板的结构方框图。如图所示，该主板包括一开关选择装置8，与主板的CDIN接口相连，用于根据主机电源的开关，来关断或开启驱动放大装置7；一驱动放大装置7，连接在开关选择装置8与主板的音频接口之间，由主机电源提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器通过主板的CDIN接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱；和一控制开关装置9，连接在主板的南桥芯片和主板的IDE接口之间，用于根据主机电源的开关，控制来自光盘驱动器的IDERST#信号是否提供给主板的IDE接口。

如图2所示，还包括一主板保护装置11，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

图5示出了图2中的驱动放大装置7和开关选择装置8的具体电路结构。图5中，驱动放大装置7采用现有主板中的TDA1308音频功放芯片，但从VCC供电改为5VSB供电。开关选择装置8为一三通道模拟开关CD4053，输入端与主板的CDIN接口相连，输出端分别与主板中的音频编码译码器(此例中为一AD1881A芯片)和该TDA1308音频功放芯片连接，用于提供可控的数据传输能力。如图5所示，当三通道模拟开关CD4053中的管脚a、b和c被VCC控制，当a为0时，x与x0信号相同；当a为1时，x与x1信号相同。利用这个模拟开关CD4053，将自主板的CDIN接口进来的音频信号有选择的传送。当计算机主机处于关机状态时，该模拟开关CD4053切到0状态，即将音频信号直接跳过主板中的AD1881A而传送到该TDA1308音频功放芯片，完成音频放大工作。当计算机主机开机后，该模拟开关CD4053被切到1状态，将音频信号仍传送给AD1881A，在经过混音后再传送给TDA1308。这同样实现了开机时的音频信号传送。

参见图6，示出了采用本发明的实施例一的计算机主机的结构方框图，该计算机主机包括有主机电源1、电源开关2、光盘驱动器3、主板4，内置音箱5和一分别与主机电源1、光盘驱动器3和内置音箱5相连，用于向光盘驱动器3和内置音箱5直接供电而不受主机电源开关2的控制的直接供电装置6，该主板4包括一驱动放大装置7，由主机电源1提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器3通过主板4的CDIN接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板4的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱5；一开关选择装置8，与驱动放大装置7相连，用于根据主机电源1的开关，来关断或开启驱动放大装置7；和一控制开关装置9，连接在主板4的南桥芯片和主板4的IDE接口之间，用于根据主机电源1的开关，控制来自光盘驱动器3的IDERST#信号是否提供给主板4的IDE接口。

如图6所示，该计算机用主板还包括有一电压偏置装置10，连接在主板的CDIN接口和驱动放大装置7之间，用于对来自CDIN接口的音频信号进行电压偏置；和一主板保护装置11，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

参见图7，示出了采用本发明的实施例二的计算机主机的结构方框图。该计算机主机包括有主机电源1、电源开关2、光盘驱动器3、主板4、内置音箱5和一分别与主机电源1、光盘驱动器3和内置音箱5相连，用于向光盘驱动器3和内置音箱5直接供电而不受主机电源开关2的控制的直接供电装置6，该主板4包括一开关选择装置8，输入端与主板4的CDIN接口相连，输出端分别与主板4的音频编码译码器和驱动放大装置相连，用于根据主机电源1的开关，来关断或开启驱动放大装置7；一驱动放大装置7，分别与开关选择装置8、主板4的音频编码译码器和主板4的音频接口相连，由主机电源1提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器3通过主板4的CDIN接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板4的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱5；和一控制开关装置9，连接在主板4的南桥芯片和主板4的IDE接口之间，用于根据主机电源1的开关，控制来自光盘驱动器3的IDERST#信号是否提供给主板4的IDE接口。

如图7所示，该计算机用主板还包括有一主板保护装置11，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

根据本发明的实施例，在主电源1的电源线接在220V上时，不用开机，直接供电装置6就可以给光盘驱动器3和内置音箱5提供+12V及+5V电源，这样，光盘驱动器3和内置音箱5就都可以正常工作了。此时，按光盘驱动器面板上的Play按键，就可以播放CD。而播放的声音从光盘驱动器3的音频线进入主板4，又通过主板中的信号传递电路传送给内置音箱5。这样，内置音箱5就可以放出美妙的音乐了。

此时，如果从主板4的后I/O接口接入外置有源音箱，主板4会自动切断内置音箱5的音频信号，并将声音信号送给外置音箱，这样，也可实现由外置音箱播放音乐了。同理，此时，如果从耳麦接口板插入耳机，外置音箱和内置音箱5的音频输入也都被切断，声音只从耳机播出。

请参照图1、图4所示，根据本发明的另一个方面提供的音频处理电路，包含：一驱动放大装置7，用于连接在计算机主板的CDIN接口和音频接口之间；一开关选择装置8，与该驱动放大装置7相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启该驱动放大装置7。

在本发明的一实施例中，所述的开关选择装置8包含：一第一电子开关T1于连接在该驱动放大装置7的电源输入端和一不间断直流电源5VSB之间，在计算机电源开启时关断该驱动放大装置7，在计算机电源关闭时开启该驱动放大装置7。

在本发明的一实施例中，所述的开关选择装置8进一步包含：一第二电子开关T2，与该驱动放大装置7的一个第一输出端连接，在计算机电源开启时关断该第一输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第一输出端的输出；一第三电子开关T3，与该驱动放大装置7的一个第二输出端连接，在计算机电源开启时关断该第二输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第二输出端的输出。

在本发明的一实施例中，音频处理电路进一步包含：一电压偏置装置10，用于连接在计算机主板的CDIN接口和该驱动放大装置7之间，对来自CDIN接口的音频信号进行电压偏置。

在本发明的一实施例中，音频处理电路进一步包含：一第一隔直电容C1，用于连接在计算机主板的CDIN接口和该驱动放大装置7的一个第一输入端之间；一第二隔直电容C2，用于连接在计算机主板的CDIN接口和该驱动放大装置7的一个第二输入端之间。

在本发明的一实施例中，所述的驱动放大装置7为TDA1308，所述的第一电子开关T1、第二电子开关T2、和第三电子开关T3为P沟道MOS管。音频处理电路可以集成电路的形式制成。

采用本发明主板及音频处理电路的计算机主机，不仅能够极大地方便用户，使其播放CD时操作简单、可靠，而且还可以极大地节省能源。在不开机时，显示器，CPU，硬盘等高功耗的设备都没有供电，不消耗能源，对于在一段时间内只需欣赏CD的用户来说，能源节省是极大的。粗略估计，开机播放CD，主机需200W，显示器需80W，总共280W。而不开机播放CD，总共只需10W不到。完成同样的功能，能量节省非常显著。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种计算机用主板，其中该计算机包括有主机电源、电源开关、光盘驱动器、内置音箱和一分别与主机电源、光盘驱动器和内置音箱相连，用于向光盘驱动器和内置音箱直接供电而不受主机电源开关控制的直接供电装置，其待征在于所述计算机用主板包括有：一驱动放大装置，连接在光盘驱动器音频线接入主板的接口和音频接口之间，由主机电源提供+5VSB供电，用于驱动光盘驱动器通过光盘驱动器音频线接入主板的接口提供的音频信号，放大音频信号的功率，并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给内置音箱；一开关选择装置，与驱动放大装置相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启驱动放大装置；和一控制开关装置，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于根据主机电源的开关，控制来自南桥芯片的IDE复位信号是否提供给主板的IDE接口。

2、根据权利要求1所述的计算机用主板，其特征在于进一步包括有：一电压偏置装置，连接在光盘驱动器音频线接入主板的接口和驱动放大装置之间，用于对来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号进行电压偏置。

3、根据权利要求1所述的计算机用主板，其特征在于进一步包括有：一主板保护装置，连接在主板的IDE接口与主板的南桥芯片之间，用于保护主板的南桥芯片在关机状态下不被来自IDE接口的光驱信号所干扰。

4、根据权利要求1所述的计算机用主板，其特征在于：该驱动放大装置为一被以5VSB供电的TDA1308音频功放芯片，该开关选择装置为连接在TDA1308音频功放芯片与主板的音频接口之间的多个P沟道MOS管。

5、根据权利要求1所述的计算机用主板，其特征在于：该驱动放大装置采用一被以5VSB供电的TDA1308音频功放芯片，被连接在主板的音频编码译码器和主板的音频接口之间，该开关选择装置为一三通道模拟开关，分别与光盘驱动器音频线接入主板的接口、主板的音频编码译码器和该TDA1308芯片相连，用于当主机电源关断时，来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号直接跳过主板的音频编码译码器而传送到该TDA1308音频功放芯片，而当主机电源接通时，将来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号仍传送给主板的音频编码译码器，在经过混音后再传送给该TDA1308音频功放芯片。

6、一种音频处理电路，其特征在于包含：一驱动放大装置，连接在计算机光盘驱动器音频线接入主板的接口和音频接口之间，用于驱动光盘驱动器通过光盘驱动器音频线接入主板的接口提供的音频信号，放大音频信号的功率并通过主板的音频接口将驱动放大后的音频信号提供给音频播放设备；一开关选择装置，与该驱动放大装置相连，用于根据主机电源的开关，来选择关断或开启该驱动放大装置。

7、根据权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于所述的开关选择装置包含：一第一电子开关，用于连接在该驱动放大装置的电源输入端和一不间断直流电源之间，在计算机电源开启时关断该驱动放大装置，在计算机电源关闭时开启该驱动放大装置。

8、根据权利要求7所述的音频处理电路，其特征在于所述的开关选择装置进一步包含：一第二电子开关，与该驱动放大装置的一个第一输出端连接，在计算机电源开启时关断该第一输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第一输出端的输出；一第三电子开关，与该驱动放大装置的一个第二输出端连接，在计算机电源开启时关断该第二输出端的输出，在计算机电源关闭时开启该第二输出端的输出。

9、根据权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于进一步包含：一电压偏置装置，用于连接在计算机光盘驱动器音频线接入主板的接口和该驱动放大装置之间，对来自光盘驱动器音频线接入主板的接口的音频信号进行电压偏置。

10、根据权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于进一步包含：一第一隔直电容，用于连接在计算机光盘驱动器音频线接入主板的接口和该驱动放大装置的一个第一输入端之间；一第二隔直电容，用于连接在计算机光盘驱动器音频线接入主板的接口和该驱动放大装置的一个第二输入端之间。

11、根据权利要求8所述的音频处理电路，其特征在于：所述的驱动放大装置为TDA1308，所述的第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关为P沟道MOS管。

12、根据权利要求6至11任一所述的音频处理电路，其特征在于：所述的音频处理电路是集成电路。

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