CN209314036U - 一种音频功放中的开关机静音控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种音频功放中的开关机静音控制电路，包括开机及关机静音控制主电路，主电路的供电模块包括并联设置在主电路的电源输出端的第一电容C26、串联设置在主电路的接地端的第二电容C9，第二电容C9的正极与控制模块的PNP三极管Q1的发射极连接，在主电路上且位于第一电容C26及第二电容C9之间还设有二极管D1。控制模块包括PNP三极管Q1，PNP三极管Q1的集电极端连接有二极管D4的正极，二极管D4的负极与开关模块的NPN三极管Q2的基极连接。本实用新型的开关机的静音控制电路使音响功放可以在非正常工作状态下和特殊情况下实现静音控制，使用户在设备开关机的时候实现了零噪音控制。

Description

一种音频功放中的开关机静音控制电路

技术领域

本实用新型涉及音频静音控制技术领域，尤其涉及一种音频功放中的开关机静音控制电路，主要用于抑制开关机瞬间因电压不稳定或者机器状态不稳定时功放电路产生的噪音。

背景技术

现今，随着人们生活水平的不断提高，音响在人们生活中的运用越加普遍，而功放，作为音响中的一部分也得到了广泛的运用。人们对产生的声音的要求各不相同，不同场合运用音响也不同，这也就产生了各种不同的功放。

功放有很多的种类，其基本原理都是相同的，使用时出现问题也都是相似的，如开机和关机的时候的噪声产生、使用时断音的产生、静音状态突发的噪音，在音响使用时产生的爆破噪音严重影响人们对声音的享受，甚至使人们产生严重的身体不适。

经分析，音响噪音的产生主要是因为在音响功放电路中，开机瞬间电流脉冲及电压不稳定，导致晶体管工作不稳定而产生的；关机时由于音响功放电路中部分电容还未彻底放完电导致电路在关机的瞬间还在工作，将会出现部分输出给到喇叭和耳机的噪声。

有鉴于此，有必要对现有技术中的音响功放的噪音控制的电路予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种音频功放中的开关机静音控制电路，以解决现有技术中开关机降噪电路结构复杂，调试困难且降噪效果难以控制的问题。而所有音频信号都是通过功放芯片输出，因此本实用新型的设计是原理是：通过设置若干个三极管和若干个电容来实现抑制噪音的产生以达到静音目的。

本实用新型的基础及原理是：在功放电路中，实际的音频信号由主板提供。主板提供的音频信号首先经过4.7uf的电容进行滤波，滤波之后通过反向放大器对音频信号进行放大。放大过后的信号经过无源滤波器过滤后，高低频部分经过数字电位器对其进行放大，这样就达到了控制高低频音量的目的，然后将音频信号送入功放芯片（如TDA7294），对其进行功率放大，放大后的信号输入到扬声器，发出声音。本实用新型的静音控制电路：开关机时主要是通过电容的充放电以及芯片启动时候的不稳定态来控制的，从而达到静音控制的目的。而在正常工作时，静音的控制通过主板发出静音控制信号，当发出信号为低电平的时候，静音控制电路开始工作。

实现本实用新型目的的技术方案如下：一种音频功放中的开关机静音控制电路，包括开机及关机静音控制主电路，开机及关机静音控制主电路包括供电模块、控制模块、开关模块。

供电模块包括并联设置在开机及关机静音控制主电路的电源输出端的第一电容C26、串联设置在开机及关机静音控制主电路的接地端的第二电容C9，第二电容C9的正极与控制模块的PNP三极管Q1的发射极连接，在开机及关机静音控制主电路上且位于第一电容C26及第二电容C9之间还设有二极管D1。

控制模块包括PNP三极管Q1，PNP三极管Q1的基极与开机及关机静音控制主电路连接，集电极端连接有二极管D4的正极，二极管D4的负极通过电阻R57与开关模块的NPN三极管Q2的基极连接。

开关模块包括NPN三极管Q2，NPN三极管Q2的发射极接地，集电极与功放的STBY及MUTE输入端连接，且集电极端还与电源VCCD输出端连接。

其中，为了进一步防止功放在工作过程中噪音的产生，在开关机静音控制电路还设有静音控制辅电路，功放静音控制辅电路用于在正常工作中功放的静音的控制。静音控制辅电路包括NPN三极管Q5、NPN三极管Q4、NPN三极管Q3，静音控制辅电路通过NPN三极管Q5的集电极及NPN三极管Q3的发射极并联在开机及关机静音控制主电路上。

进一步的，静音控制辅电路的输入端与开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE连接，静音控制辅电路的输出端与开关模块连接。开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE与NPN三极管Q5的基极连接，NPN三极管Q5的集电极与NPN三极管Q4的基极连接，且NPN三极管Q4的集电极连接有NPN三极管Q3的基极， NPN三极管Q3的集电极与所述开关控制模块的NPN三极管Q2的基极连接。NPN三极管Q5的发射极及NPN三极管Q4的发射极均接地连接。

进一步的，为了过滤低频噪音及防止电压突变时对NPN三极管Q4造成损坏，在NPN三极管Q4上并联设有第一滤波电容C11。

其中，为了过滤低频噪音及防止电源处的电压突变时对功放芯片造成损坏，在开关模块的功放的STBY端并联有第二滤波电容C46，且在功放的MUTE输入端并联有第三滤波电容C45。

其中，第一电容C26的电容量小于第二电容C9的电容量。

其中，在开机及关机静音控制主电路的电源输出端并联设有稳压二极管D5，稳压二极管D5用于保护电源输出端的电压，使静音电路各处的电压保持稳定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.关机后，利用电容的放电特性实现了静音控制；开机后，利用电容的充电特性结合三极管的导通特性来实现静音。

2.音响功放可以在非正常工作状态下和特殊情况下实现静音控制，使用户在设备开关机的时候实现了零噪音控制，而不受开关机的时候引进的噪声影响。

附图说明

图1为本实用新型的开关机静音控制的信号流图；

图2为本实用新型的开关机静音控制的电路图；

图3为本实用新型在关机时电阻R57和电源输出端+11V的静音示波器图像；

图4为本实用新型在关机时电阻R57和电源输出端+11V的静音示波器图像。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

请参图1~4所示，一种音频功放中的开关机静音控制电路，在本实施方式中，开关机静音控制电路包括开机及关机静音控制主电路，开机及关机静音控制主电路包括供电模块、控制模块、开关模块。

供电模块：包括并联设置在开机及关机静音控制主电路的电源VCC-D输出端的第一电容C26，第一电容C26的电容值为0.1UF，在开机及关机静音控制主电路的电源VCC-D输出端设有380K的电阻R9、稳压二极管D5（IN4741）。供电模块还包括串联设置在开机及关机静音控制主电路的接地端的第二电容C9，第二电容C9的电容值为100 UF，第二电容C9的正极与控制模块的PNP三极管Q1的发射极连接，在开机及关机静音控制主电路上且位于第一电容C26及第二电容C9之间还设有二极管D1。

控制模块：包括PNP三极管Q1，PNP三极管Q1的基极通过一个4.7K的电阻R6与开机及关机静音控制主电路连接，PNP三极管Q1的集电极端连接有二极管D4的正极，二极管D4的负极通过一个1K的电阻R57与开关模块的NPN三极管Q2的基极连接，。

开关模块：包括NPN三极管Q2，NPN三极管Q2的发射极接地，在NPN三极管Q2的基极与发射极之间并联有一个10K的电阻R20。NPN三极管Q2的集电极与功放的STBY及MUTE输入端连接，且集电极端还与电源VCCD输出端通过一个10K的电阻R59连接。

其中，为了过滤低频噪音及防止电源处的电压突变时对功放芯片造成损坏，在开关模块的功放的STBY端并联有一个0.1 UF的第二滤波电容C46，在功放的MUTE输入端并联有一个0.1 UF的第三滤波电容C45。

实施例2：

请参图1~4所示，本实施例是在实施例1的基础上做进一步的改进，本实施例与实施例1的区别在于：开关机静音控制电路还包括静音控制辅电路，静音控制辅电路用于防止功放在工作过程中噪音的产生，具体如下：

一种音频功放中的开关机静音控制电路，在本实施方式中，开关机静音控制电路包括开机及关机静音控制主电路，开机及关机静音控制主电路包括供电模块、控制模块、开关模块。

供电模块：包括并联设置在开机及关机静音控制主电路的电源VCC-D输出端的第一电容C26，第一电容C26的电容值为0.1UF，在开机及关机静音控制主电路的电源VCC-D输出端设有380K的电阻R9、稳压二极管D5（IN4741）。供电模块还包括串联设置在开机及关机静音控制主电路的接地端的第二电容C9，第二电容C9的电容值为100 UF，第二电容C9的正极与控制模块的PNP三极管Q1的发射极连接，在开机及关机静音控制主电路上且位于第一电容C26及第二电容C9之间还设有二极管D1。

控制模块：包括PNP三极管Q1，PNP三极管Q1的基极通过一个4.7K的电阻R6与开机及关机静音控制主电路连接，PNP三极管Q1的集电极端连接有二极管D4的正极，二极管D4的负极通过一个1K的电阻R57与开关模块的NPN三极管Q2的基极连接，。

开关模块：包括NPN三极管Q2，NPN三极管Q2的发射极接地，在NPN三极管Q2的基极与发射极之间并联有一个10K的电阻R20。NPN三极管Q2的集电极与功放的STBY及MUTE输入端连接，且集电极端还与电源VCCD输出端通过一个10K的电阻R59连接。

其中，静音控制辅电路包括NPN三极管Q5、NPN三极管Q4、NPN三极管Q3。静音控制辅电路通过NPN三极管Q5的集电极及NPN三极管Q3的发射极并联在开机及关机静音控制主电路上，且在NPN三极管Q5的集电极及NPN三极管Q3的发射极的主电路上分别设有电阻R29及电阻R64。

静音控制辅电路的输入端通过一个4.7K的电阻R62与开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE连接，静音控制辅电路的输出端与开关模块的NPN三极管Q2的基极连接。开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE与NPN三极管Q5的基极连接，NPN三极管Q5的集电极与NPN三极管Q4的基极连接，且NPN三极管Q4的集电极连接有NPN三极管Q3的基极。NPN三极管Q5的发射极及NPN三极管Q4的发射极均接地连接，在NPN三极管Q4上并联设有第一滤波电容C11。

实施例1及实施例2的工作原理是：

1.开机时静音的控制：当音响设备未开始工作的时，电源VCC_D输出端要为第一电容C26及第二电容C9进行充电。因为第二电容C9充电过程中第二电容C9端的电压始终低于PNP三极管Q1的基极处的电压，那么PNP三极管Q1始终处于不工作的状态，不影响NPN三极管Q2，因此当第二电容C26两端的电压还处于低电平的时候，功放被关闭。当通电音响设备未开始工作的时，静音控制原理同静音控制辅电路原理。

2.关机时静音的控制：当电源（VCC-D）关闭后，首先，第一电容C26 开始放电，当放出的电流小于23mA的时候，电源输出端+11V处的电压就迅速减小。其次，第二电容C9也开始放电，因电源输出端+11V处的电压减小很快，则使PNP三极管Q1处于导通的情况，NPN三极管Q2基极的电压就不再为零伏，NPN三极管Q2也导通，则STBY输出为低电平，功放被关闭。

3.正常工作时静音控制电路原理（即为静音控制辅电路）：

3.1 当GPIO_MUTE的输出信号为高电平，即电压为3.3V。因为3.3V的电压大于0.7V， NPN三极管Q5导通，则NPN三极管Q5基极电流iB=2.6V/4.7K=0.553mA（2.6V=3.3V-0.7V），从图上可以看出，NPN三极管Q4处于饱和状态。所以，NPN三极管Q4基极处电压为0V，ice=11V/10K=1.1mA。因NPN三极管Q5的集电极处电压为0伏，所以NPN三极管Q4不工作。NPN三极管Q4不工作，则NPN三极管Q4处集电极的电压为+11V，那么NPN三极管Q3的基极和发射极的电压相等，NPN三极管Q3也不工作，NPN三极管Q3集电极处的电压为0V，则NPN三极管Q2也不工作。因此，当GPIO_MUTE输出为高电平的时候，STBY和MUTE输出都是高电平。

3.2 当GPIO_MUTE输出为低电平的时候，电压低于0.7V。那么NPN三极管Q5不工作，NPN三极管Q4基极处的电压为11V-0.7V=10.3V，则iB=10.3V/12.2K=0.84mA， NPN三极管Q4处于饱和工作状态，则NPN三极管Q4的集电极处的电压为0，NPN三极管Q3基极处的电压为11V-0.7V=10.3V，NPN三极管Q3发射极处的电压为11V，NPN三极管Q3导通，iB =10.3V/4.7K=2.19mA。NPN三极管Q2基极处的电压大于0.7V，NPN三极管Q2开始工作，则STBY和MUTE的电压为低电平，接近0V。

因此，当GPIO_MUTE输出为低电平的时候，静音电路开始工作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：包括开机及关机静音控制主电路，所述开机及关机静音控制主电路包括供电模块、控制模块、开关模块；

所述供电模块包括并联设置在所述开机及关机静音控制主电路的电源输出端的第一电容C26、串联设置在所述开机及关机静音控制主电路的接地端的第二电容C9，所述第二电容C9的正极与所述控制模块的PNP三极管Q1的发射极连接，在所述开机及关机静音控制主电路上且位于所述第一电容C26及所述第二电容C9之间还设有二极管D1；

所述控制模块包括所述PNP三极管Q1，所述PNP三极管Q1的基极与所述开机及关机静音控制主电路连接，集电极端连接有二极管D4的正极，所述二极管D4的负极通过电阻R57与所述开关模块的NPN三极管Q2的基极连接；

所述开关模块包括所述NPN三极管Q2，所述NPN三极管Q2的发射极接地，集电极与功放的STBY及MUTE输入端连接，且集电极端还与所述电源VCCD输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：开关机静音控制电路上还设有静音控制辅电路，所述功放静音控制辅电路用于在正常工作中功放的静音的控制；

所述静音控制辅电路包括所述NPN三极管Q5、NPN三极管Q4、所述NPN三极管Q3，所述静音控制辅电路通过NPN三极管Q5的集电极及NPN三极管Q3的发射极并联在所述开机及关机静音控制主电路上。

3.根据权利要求2所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：所述静音控制辅电路的输入端与开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE连接，所述静音控制辅电路的输出端与所述开关模块连接；

所述开关机静音控制口的输出端GPIO MUTE与所述NPN三极管Q5的基极连接，所述NPN三极管Q5的集电极与所述NPN三极管Q4的基极连接，且所述NPN三极管Q4的集电极连接有所述NPN三极管Q3的基极，所述NPN三极管Q3的集电极与所述开关控制模块的所述NPN三极管Q2的基极连接；

所述NPN三极管Q5的发射极及所述NPN三极管Q4的发射极均接地连接。

4.根据权利要求3所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：所述NPN三极管Q4上并联设有第一滤波电容C11。

5.根据权利要求1所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：所述开关模块的功放的STBY端并联有第二滤波电容C46，且所述功放的MUTE输入端并联有第三滤波电容C45。

6.根据权利要求1所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：所述第一电容C26的电容量小于所述第二电容C9的电容量。

7.根据权利要求1所述的一种音频功放中的开关机静音控制电路，其特征在于：在所述开机及关机静音控制主电路的电源输出端并联设有稳压二极管D5。