CN201374809Y - 一种扬声器保护装置及移动通信终端 - Google Patents

一种扬声器保护装置及移动通信终端 Download PDF

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Abstract

本实用新型适用于扬声器领域，提供了一种扬声器保护装置及移动通信终端；扬声器保护装置包括：可编程放大器、功放模块、功率检测电路以及控制模块；可编程放大器的输入端接收音频信号；功放模块的输入端连接至可编程放大器的输出端；功放模块的输出端连接扬声器；功率检测电路的输入端连接至功放模块的输出端，功率检测电路的输出端连接至所述控制模块的输入端；控制模块的输出端连接至所述可编程放大器的控制端。本实用新型提供的扬声器保护装置采用功率检测电路对音频信号进行实时检测，并通过控制模块控制可编程放大器的增益实时改变，从而使得功放模块输出给扬声器的功率被控制在安全范围内，保护扬声器不被烧坏以及扬声器输出不失真。

Description

一种扬声器保护装置及移动通信终端
技术领域
本实用新型属于扬声器领域，尤其涉及一种扬声器保护装置及移动通信终端。
背景技术
在移动通信终端的设计过程中，经常遇到扬声器失真，更严重的是烧扬声器的问题，此问题的表面现象是功放输出功率太大，但深层次的问题是：音乐的动态范围太大，或音乐(如移动通信终端铃声)的编码，压缩及及其他合成技术多种多样，或者各种音乐或铃声本身的功率谱的不同，因此造成了音频信号输入给功放时已经有很大的差别，所以对于有些音乐或铃声给功放输出声音小，有些音乐或铃声给功放输出声音大以致烧坏扬声器。
为了解决上述问题，现有技术是将其功率放大器的放大倍数设置较小使得大的铃声都不至于烧扬声器，然而，如果设置功率放大器的放大倍数较小时，将造成所有的声音扬声器输出均小，如果设置功放放大倍数较大时，将造成有些音乐(或铃声)扬声器输出合适，有些音乐(或铃声)扬声器输出失真或烧扬声器。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种扬声器保护装置，旨在解决现有技术导致扬声器输出失真或烧扬声器的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种扬声器保护装置，所述扬声器保护装置包括：
可编程放大器、功放模块、功率检测电路以及控制模块；
所述可编程放大器的输入端接收音频信号；
所述功放模块的输入端连接至所述可编程放大器的输出端；所述功放模块的输出端连接扬声器；
所述功率检测电路的输入端连接至所述功放模块的输出端，所述功率检测电路的输出端连接至所述控制模块的输入端；
所述控制模块的输出端连接至所述可编程放大器的控制端。
本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述扬声器保护装置的移动通信终端。
本实用新型实施例提供的扬声器保护装置采用功率检测电路对音频信号进行实时检测，并通过控制模块控制可编程放大器的增益实时改变，从而使得功放模块输出给扬声器的功率被控制在安全范围内，保护扬声器不被烧坏以及扬声器输出不失真。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的扬声器保护装置的结构图；
图2是本实用新型实施例提供的扬声器保护装置中控制模块的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供的扬声器保护装置采用功率检测电路对音频信号进行实时检测，并通过控制模块控制可编程放大器的增益实时改变，从而使得扬声器不被烧坏以及扬声器输出不失真。
本实用新型实施例提供的扬声器保护装置主要应用于移动通信终端中(例如，手机，PDA等移动通信终端产品)，其结构如图1所示，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
扬声器保护装置包括：功放模块2、可编程放大器3、功率检测电路4以及控制模块5；其中，可编程放大器3的输入端接收音频信号；功放模块2的输入端24连接至可编程放大器3的输出端；功放模块2的输出端23连接扬声器1；功率检测电路4的输入端连接至功放模块2的输出端23，功率检测电路4的输出端连接至控制模块5的输入端；控制模块5的输出端连接至可编程放大器3的控制端；而功放模块2的电源端21接电源VCC，功放模块2的接地端22接地。
在本实用新型实施例中，功率检测电路4进一步包括：开关管41、时延单元42以及稳压单元43；其中，稳压单元43的输入端连接至功放模块2的输出端；时延单元42的输入端连接至稳压单元43的输出端；开关管41的控制端b连接至稳压单元43的输出端，开关管41的第一端e接地，开关管41的第二端c连接至控制模块5的输入端，开关管41的第二端c还连接电源VCC。
作为本实用新型的一个实施例，开关管41为NPN型三极管Q1。
在本实用新型实施例中，延时单元42包括：第一电阻R1、第二电阻R2以及第一电容C3；其中，第一电容C3的一端连接至开关管41的第一端e并接地，第一电容C3的另一端连接至稳压单元43的输出端，第一电容C3的另一端还通过第一电阻R1连接至开关管41的控制端b；第二电阻R2的一端连接至开关管41的第一端e并接地，第二电阻R2的另一端连接至开关管41的控制端b。
在本实用新型实施例中，稳压单元43包括：第二电容C2、第一二极管D1以及第二二极管D2；其中，第二电容C2的一端连接至功放模块2的输出端3，第二电容C2的另一端依次通过第一二极管D1以及第二二极管D2与时延单元42的输入端连接。
在本实用新型实施例中，功率检测电路4还包括：第三电阻R3，开关管41的第二端c通过第三电阻R3连接至电源VCC。
在本实用新型实施例中，扬声器保护装置还包括：第三电容C1，连接至功放模块2的输出端3与扬声器1之间。
在本实用新型实施例中，控制模块5的结构如图2所示，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
控制模块5包括：循环检测单元51、比较判断单元52以及输出控制单元53；其中循环检测单元51的输入端连接至功率检测电路4的输出端，循环检测功率检测电路4输出的数据；比较判断单元52的输入端连接至循环检测单元51的输出端，将循环检测单元51检测到的数据与初始值进行比较，输出比较结果；输出控制单元53的输入端连接至比较判断单元52的输出端，输出控制单元53的输出端连接至可编程放大器3的控制端；根据比较判断单元52的比较结果输出控制信号控制可编程放大器3的增益实时改变。作为本实用新型的一个实施例，当比较判断单元52判断输出功率值小于初始值时，输出控制单元53输出放大增益控制信号；当比较判断单元52判断输出功率值大于初始值时，输出控制单元53输出减少增益控制信号。
在本实用新型实施例中，可编程放大器3为可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)；其中，可编程放大器3的增益设置如下表一所示：
PGA Gain Setting
Figure G200920129067XD00051
表一
其中，PGAxy0、PGAxy1、PGAxy2、PGAxy3为四个增益设置参量；通过设置上述四位参数可以使得可编程放大器3的增益在-33dB至+6dB之间变化。默认参数为1101或0dB；根据音频标准，可编程放大器3的初始值设置为0dB。
为了更进一步说明本实用新型，现结合图1详述本实用新型实施例提供的扬声器保护装置的工作原理如下：
功率检测电路4检测功放模块2输出端23的电压；控制模块5将功率检测电路4的输出结果与初始值进行比较，若大于初始值，则输出减少增益控制信号控制可编程放大器3的增益减少3dB，如此循环；若小于初始值，则输出放大增益控制信号控制可编程放大器3的增益增大3dB，直至增大到初始值为止。这样，可以将功放模块2输出给扬声器1的功率固定在安全范围内，从而使得扬声器不被烧坏以及扬声器的输出不失真。
作为本实用新型的一个实施例，移动通信终端以手机为例进行说明如下：音频信号通过可编程放大器3进入功放模块2，由功放模块2的输出端23输出，手机一般设定最大功率为：0.5W，其峰-峰值为5.6V，((5.6/2/1.414)2/8＝0.49W)；即功放模块2的输出端23输出5.6V的电压信号，经过4.7V的第一二极管D1以及第二二极管D2降压为：5.6V-4.7V-0.7V＝0.2V，再经过时延电路42使开关管41导通，可以设置时延电路42的时延时间T1小于50mS，这样，功放模块2的输出端23输出的电压信号可以实时反应到控制模块5，控制模块5根据功率检测电路4的输出结果输出控制信号控制可编程放大器3的增益实时改变。这样，可以使得功放模块2输出给扬声器1的功率不会超过其设定的最大值，保护了扬声器不被烧坏以及扬声器的输出不失真。
本实用新型实施例提供的扬声器保护装置采用功率检测电路对音频信号进行实时检测，并通过控制模块控制可编程放大器的增益实时改变，从而使得功放模块输出给扬声器的功率被控制在安全范围内，保护扬声器不被烧坏以及扬声器输出不失真。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种扬声器保护装置，其特征在于，所述扬声器保护装置包括：
可编程放大器、功放模块、功率检测电路以及控制模块；
所述可编程放大器的输入端接收音频信号；
所述功放模块的输入端连接至所述可编程放大器的输出端；所述功放模块的输出端连接扬声器；
所述功率检测电路的输入端连接至所述功放模块的输出端，所述功率检测电路的输出端连接至所述控制模块的输入端；
所述控制模块的输出端连接至所述可编程放大器的控制端。
2、如权利要求1所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述功率检测电路进一步包括：
开关管、时延单元以及稳压单元；
所述稳压单元的输入端连接至所述功放模块的输出端；
所述时延单元的输入端连接至所述稳压单元的输出端；
所述开关管的控制端连接至所述稳压单元的输出端，所述开关管的第一端接地，所述开关管的第二端连接至所述控制模块的输入端，所述开关管的第二端还连接电源。
3、如权利要求2所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管。
4、如权利要求2所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述延时单元包括：
第一电阻、第二电阻以及第一电容；
所述第一电容的一端连接至所述开关管的第一端并接地，所述第一电容的另一端连接至所述稳压单元的输出端，所述第一电容的另一端还通过所述第一电阻连接至所述开关管的控制端；
所述第二电阻的一端连接至所述开关管的第一端并接地，所述第二电阻的另一端连接至所述开关管的控制端。
5、如权利要求2所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述稳压单元包括：
第二电容、第一二极管以及第二二极管；
所述第二电容的一端连接至所述功放模块的输出端，所述第二电容的另一端依次通过所述第一二极管以及第二二极管与所述时延单元的输入端连接。
6、如权利要求2所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述功率检测电路还包括：第三电阻，所述开关管的第二端通过所述第三电阻连接至所述电源。
7、如权利要求1所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述扬声器保护装置还包括：第三电容，所述第三电容连接至所述功放模块的输出端与所述扬声器之间。
8、如权利要求1所述的扬声器保护装置，其特征在于，所述控制模块进一步包括：
循环检测单元，其输入端连接至所述功率检测电路的输出端，循环检测所述功率检测电路输出的数据；
比较判断单元，其输入端连接至所述循环检测单元的输出端，将所述循环检测单元检测到的数据与初始值进行比较，输出比较结果；
输出控制单元，其输入端连接至所述比较判断单元的输出端，其输出端连接至所述可编程放大器的控制端；根据所述比较判断单元的比较结果输出控制信号控制所述可编程放大器的增益实时改变。
9、如权利要求8所述的扬声器保护装置，其特征在于，当比较判断单元判断输出功率值小于初始值时，输出控制单元输出放大增益控制信号；当比较判断单元判断输出功率值大于初始值时，输出控制单元输出减少增益控制信号。
10、一种移动通信终端，其特征在于，所述移动通信终端包括权利要求1-9任一项所述的扬声器保护装置。
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