CN204090125U - 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动降低振子功耗的控制系统，包括信号处理模块、信号检测电路、供电模块和振子驱动电路，信号检测电路检测输入信号并输出控制信号至供电模块，控制供电模块是否给振子驱动电路供电。在有音频信号输入时，信号检测电路输出控制信号至供电模块，控制供电模块给振子驱动电路供电，振子驱动电路驱动振子工作；在没有信号输入时，信号检测电路输出控制信号至供电模块，控制供电模块不给振子驱动电路供电，振子驱动电路停止输出驱动信号，以达到节约电能的目的。因而，本实用新型能够根据是否有音频信号输入控制是否给振子驱动电路供电，可避免没有音频信号输入时，振子产生大量功耗，不仅节省了电能，而且提高了电子设备的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子设备功耗控制技术领域，特别是涉及一种自动降低振子功耗的控制系统以及采用上述控制系统的电子设备。
背景技术
目前，电子设备为了提高用户体验度，一般设置有振子，当接收的音频信号中含有振动信息时，振子进行振动，用以模拟环境振动，给用户带来更加真实的感受。
现有电子设备接收音频信号时，信号处理模块解析并输出振子驱动信号，振子驱动电路将振子驱动信号放大后输出至振子，驱动振子振动。但是，当电子设备不接收音频信号时，振子驱动电路会输出占空比固定的驱动信号至振子，由于占空比恒定，振子并不会振动，然而，由于振子电阻很小，会产生大量的功耗，例如，无线头戴耳机的振子电路在没有音频信号输入时会消耗0.5W左右的电量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动降低振子功耗的控制系统，解决了电子设备不接收音频信号时，振子产生大量功耗的技术问题。
为达到解决上述技术目的，本实用新型提供了一种自动降低振子功耗的控制系统，所述控制系统包括：
信号处理模块，用于接收音频信号，对音频信号进行解析并输出振子驱动信号；
振子驱动电路，用于接收振子驱动信号，将振子驱动信号放大后输出驱动信号至振子，驱动振子振动；
供电模块，用于提供系统的工作电压；
信号检测电路，用于检测音频信号并输出控制信号至供电模块，控制供电模块是否给振子驱动电路供电。
优选的，所述信号检测电路包括自举电容C1、二极管D1、D2、RC充放电电路以及比较器IC1，所述输入信号传输至自举电容C1的一端，自举电容C1的另一端通过二极管D1与比较器IC1的第一输入端相接，自举电容C1的另一端还通过二极管D2与比较器IC1的第二输入端相接，所述二极管D1与比较器IC1的第一输入端之间连接有电源VCC，所述二极管D2与比较器IC1的第二输入端之间通过RC充放电电路接地，所述比较器IC1的输出端输出控制信号至供电模块; 所述二极管D1的阳极与比较器IC1的第一输入端相接，所述二极管D1的阴极与自举电容C1相接;所述二极管D2的阳极与自举电容C1相接，所述二极管D2的阴极与RC充放电电路相接。
如上所述的自动降低振子功耗的控制系统，所述RC充放电电路包括电容C2和电阻R，所述电容C2的一端连接在比较器IC2与第二二极管D2的阴极之间，另一端接地，所述电阻R的一段连接在比较器IC2与第二二极管D2的阴极之间，另一端接地。
如上所述的自动降低振子功耗的控制系统，所述比较器IC1的第一输入端为反相输入端，第二输入端为正相输入端。
如上所述的自动降低振子功耗的控制系统，所述比较器IC1的第一输入端为正相输入端，第二输入端为反相输入端。
基于上述自动降低振子功耗的控制系统的设计，本实用新型还提出了一种电子设备，电子设备包括自动降低振子功耗的控制系统，控制系统包括：
信号处理模块，用于接收音频信号，对音频信号进行解析并输出振子驱动信号；
振子驱动电路，用于接收振子驱动信号，将振子驱动信号放大后输出驱动信号至振子，驱动振子振动；
供电模块，用于提供系统的工作电压；
信号检测电路，用于检测音频信号并输出控制信号至供电模块，控制供电模块是否给振子驱动电路供电。
本实用新型的有益效果为：本实用新型控制系统的信号检测电路检测是否有音频信号输入，在有音频信号输入时，信号检测电路输出控制信号至供电模块，控制供电模块给振子驱动电路供电，振子驱动电路驱动振子工作；在没有信号输入时，信号检测电路输出控制信号至供电模块，控制供电模块不给振子驱动电路供电，振子驱动电路停止输出驱动信号，以达到节约电能的目的。因而，本实用新型能够根据是否有音频信号输入控制是否给振子驱动电路供电，可避免没有音频信号输入时，振子产生大量功耗，不仅节省了电能，而且提高了电子设备的使用寿命。本实用新型尤其适用于数字信号检测的情形，不会对音频品质造成影响。另外，本实用新型电路简练,有利于降低元件成本和节省 PCB空间。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的原理框图。
图2为本实用新型具体实施例信号检测电路的电路图。
图3为本实用新型具体实施例的信号波形图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施例：
如图1所示，本实施例提出了一种自动降低振子功耗的控制系统，控制系统检测是否有音频信号输入，在有音频信号输入时，控制供电模块给振子驱动电路供电，振子驱动电路可根据接收的振子驱动信号驱动振子振动，在没有音频信号输入时，控制供电模块不给振子驱动电路供电，振子驱动电路停止输出驱动信号，振子不会产生功耗，以达到节约电能的目的。
本实施例的控制系统包括信号处理模块、信号检测电路、供电模块、振子驱动电路和振子。
信号处理模块，与音频信号输入端相接，用于接收音频信号输入端输入的音频信号并对音频信号进行解析，并输出振子驱动信号至振子驱动电路。在本实施例中，振子驱动信号为低频振动信号，当信号处理模块解析出的信号中包括低频振动信号时，输出低频振动信号至振子驱动电路。
信号检测电路与音频信号输入端相接，用于检测是否有音频信号输入，并输出控制信号至供电模块，控制供电模块是否给振子驱动电路供电。
供电模块，用于提供系统的工作电压，供电模块通过开关给振动发生模块驱动电路供电。
振子驱动电路，在未接收到信号处理模块输出的振子驱动信号时，振子驱动电路输出一个占空比固定的信号至振子，振子不振动；在接收到信号处理模块输出的振子驱动信号（本实施例为低频振动信号）时，输出占空比变化的信号至振子，驱动振子振动，本实施例的振子驱动电路可为功率放大器等。
振子，用于根据振子驱动电路输出的振子驱动信号进行振动，以模拟环境振动。
具体的，当音频信号输入端有音频信号输入时，信号检测电路检测到音频信号，输出第一控制信号至供电模块，控制开关闭合，供电模块给振子功率放大器供电，因而，音频输入信号经过信号处理模块进行解析。若解析的信号中有低频振动信号，则信号处理模块输出低频振动信号至振子驱动电路，振子驱动电路输出占空比变化的信号至振子，振子产生振动。
当音频信号输入端没有音频信号输入时，信号检测电路检测不到音频信号，输出第二控制信号至供电模块，控制开关断开，供电模块断开给振子功率放大器的供电，因而，振子驱动电路停止输出驱动信号，振子不会产生功耗，达到了节电的目的，同时还可以延长产品的使用寿命。
下面对实现本实用新型的关键内容-信号检测电路进行说明：
如图2所示，本实施例的信号检测电路包括自举电容C1、二极管D1、D2、RC充放电电路以及比较器IC1，RC充放电电路包括电容C2和电阻R。其中，自举电容C1利用电容两端电压不能瞬变的原理，在没有音频信号输入时，A点的电压不会被抬高或降低，比较器IC1第一输入端的电压高于第二输入端的电压，输出第一电平信号；在有音频信号输入时，A点的电压被抬高，使比较器IC1第一输入端的电压小于第二输入端的电压，输出第二电平信号，此时，RC充放电电路开始充电，当A点电压降低时，在RC充放电电路的作用下，可以保证比较器IC1第一输入端的电压小于第二输入端的电压，输出第二电平信号。二极管D1可以防止A点电压抬高时，倒灌至VCC；二极管D2可以防止A点电压降低时， RC充放电电路的电容C2的电压倒灌至A点，二极管D1和D2对电路起到保护作用。
本实施例自举电容C1的一端接收音频信号，自举电容C1的另一端通过二极管D1与比较器IC1的第一输入端相接，二极管D1的阴极与自举电容C1相接，二极管D1的阳极与比较器IC1的第一输入端相接，二极管D1的阳极与比较器IC1的第一输入端还连接有电源VCC。自举电容C1的另一端还通过二极管D2与比较器IC1的第二输入端相接，二极管D2的阳极与自举电容C1相接，阴极与比较器IC1的第二输入端相接。二极管D2与比较器IC1的第二输入端之间通过电容C2接地、通过电阻R接地，比较器IC1的输出端输出控制信号至供电模块。其中，比较器IC1的第一输入端为正相输入端或反相输入端，第二输入端为正相输入端或反相输入端。本实施例以比较器IC1的第一输入端为反相输入端，第二输入端为正相输入端为例进行说明。
本实施例没有音频输入信号输入时，控制系统接收的信号为恒定的低电平信号0或高电平信号1；有音频输入信号输入时，控制系统接收的信号为不断变化的高电平信号1、低电平信号0，其中，1代表3.3V，0代表0V。
当没有音频信号输入时，控制系统接收的信号为恒定的低电平信号0或高电平信号1，由于自举电容C1能够阻断直流，因而，恒定的音频输入对A点电压没有影响，A点电压始终为VCC-0.3V，B点电压始终为VCC-0.3V-0.3V，其中，0.3V为二极管D1、D2产生的压降，比较器IC1的反相输入端输入的电压为VCC，正相入端输入的电压为VCC-0.3V-0.3V，比较器IC1输出低电平信号至供电模块。供电模块接收低电平信号后，断开给振子驱动电路的供电，因而，振子驱动电路和振子不会产生功耗。
当有音频信号输入时，由于自举电容C1能够导通通交流，当音频信号输入从0V变为3.3V时，A点电压瞬间被抬高至VCC-0.3V+3.3V，B点电压瞬间被抬高至VCC-0.3V+3.3V-0.3V,并给RC充放电电路充电，因而，比较器IC1的正相输入端电压高于反相输入端电压。当音频信号从3.3V变为0V时，在RC充放电电路的作用下，比较器IC1的正相输入端电压仍然高于反相输入端电压。比较器IC1输出高电平信号至供电模块。供电模块接收高电平信号后恢复给振子驱动电路的供电，音频信号经过信号处理模块处理后，经过振子驱动电路振子驱动电路驱动振子振动产生声音。
具体的，如图3所示，对有音频信号输入时，信号检测电路A、B电压变化情况进行说明：
T1：输入信号IN由0变为3.3V，A点电压由VCC-0.3V变为VCC-0.3 V +3.3V, C1通过D2对C2充电,同时，也在通过R放电, B点电压继续上升到比A点电压小0.3V.
T2：当B点电压继续上升到比A点电压小0.3V后, C1和C2同时通过R放电,直到输入信号IN降低到0V。
T3：当输入信号IN降低到0V时, A点电压低于VCC-0.3V, VCC通过D1对C1充电到VCC-0.3V, 而C2继续通过R放电，B点电压继续降低。
T4:C2继续通过R放电，在进入下一音频信号之前，B点电压始终大于VCC。
本实施例的二极管D1，一方面可以使比较器IC1的第一输入端和第二输入端之间存在压差，保证比较器IC1输出控制信号；另一方面，在音频信号输入时，音频信号由0V变为3.3V，A点电压被抬高至VCC-0.3V+3.3V时，还可进一步防止A点电压倒灌至VCC，对电路起到保护作用。同时，二极管D2与二极管D1同样具有保护作用，当音频信号由3.3V变为0V时，A点电压降到VCC-0.3V时，B电电压为VCC-0.3V+3.3V，可以防止B点电压倒灌至A点，对电路起到保护作用。
当然，比较器IC1的第一输入端还可以为正相输入端，第二输入端为反相输入端，只要使供电模块接收高电平信号时，断开给振子驱动电路的供电，供电模块接收低电平信号时，恢复给振动发声驱动模块的供电即可。
基于上述控制模块的设计，本实施例还提出了一种电子设备，例如，头戴耳机、手机等。当电子设备有音频信号输入时，控制供电模块给振子驱动电路供电，振子驱动电路可根据接收的振子驱动信号驱动振子振动，在没有音频信号输入时，控制供电模块不给振子驱动电路供电，振子驱动电路停止输出驱动信号，振子不会产生功耗，以达到节约电能的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种自动降低振子功耗的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
信号处理模块，用于接收音频信号，对音频信号进行解析并输出振子驱动信号；
振子驱动电路，用于接收振子驱动信号，将振子驱动信号放大后输出驱动信号至振子，驱动振子振动；
供电模块，用于提供系统的工作电压；
信号检测电路，用于检测音频信号并输出控制信号至供电模块，控制供电模块是否给振子驱动电路供电。
2.根据权利要求1所述的自动降低振子功耗的控制系统，其特征在于：所述信号检测电路包括自举电容C1、二极管D1、D2、RC充放电电路以及比较器IC1，所述输入信号传输至自举电容C1的一端，自举电容C1的另一端通过二极管D1与比较器IC1的第一输入端相接，自举电容C1的另一端还通过二极管D2与比较器IC1的第二输入端相接，所述二极管D1与比较器IC1的第一输入端之间连接有电源VCC，所述二极管D2与比较器IC1的第二输入端之间通过RC充放电电路接地，所述比较器IC1的输出端输出控制信号至供电模块; 所述二极管D1的阳极与比较器IC1的第一输入端相接，所述二极管D1的阴极与自举电容C1相接;所述二极管D2的阳极与自举电容C1相接，所述二极管D2的阴极与RC充放电电路相接。
3.根据权利要求2所述的自动降低振子功耗的控制系统，其特征在于：所述RC充放电电路包括电容C2和电阻R，所述电容C2的一端连接在比较器IC2与第二二极管D2的阴极之间，另一端接地，所述电阻R的一段连接在比较器IC2与第二二极管D2的阴极之间，另一端接地。
4.根据权利要求2或3所述的自动降低振子功耗的控制系统，其特征在于：所述比较器IC1的第一输入端为反相输入端，第二输入端为正相输入端。
5.根据权利要求2或3所述的自动降低振子功耗的控制系统，其特征在于：所述比较器IC1的第一输入端为正相输入端，第二输入端为反相输入端。
6.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括权利要求1-5任意一项所述的自动降低振子功耗的控制系统。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420439620.0U CN204090125U (zh) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201420439620.0U CN204090125U (zh) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
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| CN204090125U true CN204090125U (zh) | 2015-01-07 |
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| CN201420439620.0U Withdrawn - After Issue CN204090125U (zh) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
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| CN (1) | CN204090125U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104244145A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-24 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
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2014
- 2014-08-06 CN CN201420439620.0U patent/CN204090125U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104244145A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-24 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
| CN104244145B (zh) * | 2014-08-06 | 2018-10-19 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种电子设备及其自动降低振子功耗的控制系统 |
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