DE102009041999A1 - Headset, has control unit providing gate bias for transistor i.e. automatic FET, and switching delay unit with transistor that is parallel to resistor, and electro-acoustic sound transducer galvanically coupled to amplifier circuit - Google Patents

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Abstract

The headset has an electro-acoustic sound transducer (W1) i.e. loudspeaker, an amplifier circuit and a switching delay unit provided between the transducer and the circuit. The switching delay unit has a resistor (R1), a transistor (T1) i.e. automatic FET, parallel to the resistor and a control unit (AE). The control unit provides gate bias for the transistor. The transducer is galvanically coupled to the amplifier circuit. The amplifier circuit has an operational amplifier (X1) that is coupled to the resistor, so that the resistor works as a negative feedback resistor for the amplifier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Headset und einen Kopfhörer.The The present invention relates to a headset and a headphone.

Wenn ein elektroakustischer Wiedergabewandler wie beispielsweise ein Lautsprecher an einem Audioverstärker betrieben wird, dann wird typischerweise eine Einschaltverzögerung vorgesehen, damit der elektroakustische Wiedergabewandler erst dann an den Verstärker gekoppelt wird, wenn die Arbeitspunkte des Verstärkers stabil erreicht worden sind. Dies soll insbesondere vermeiden, dass Gleichspannungssprünge am Verstärkerausgang auftreten, die als Knackgeräusche im elektroakustischen Wiedergabewandler wahrgenommen werden. Üblicherweise erfolgt dies durch ein Relais mit einer entsprechenden Ansteuerung.If an electroacoustic reproduction transducer such as a Speaker is operated on an audio amplifier, then Typically, a turn-on delay is provided so that the electroacoustic reproduction converter only then to the amplifier is coupled when the operating points of the amplifier have been reached stable. This should in particular avoid that DC jumps occur at the amplifier output, the as crackling noises in the electroacoustic reproduction transducer be perceived. This is usually done by a Relay with a corresponding control.

DE 10 2006 006 862 A1 beschreibt eine Einschaltverzögerung beim Betrieb eines Lautsprechers, der mit einem Audioverstärker verbunden ist. Die Einschaltverzögerung erfolgt, um Magnetfeldspitzen zu vermeiden, die beim Einschalten einer Mittelspannung des Audioverstärkers am Lautsprecher auftreten können. Der Verstärker und der Lautsprecher werden durch einen Kondensator gleichspannungsmäßig entkoppelt. DE 10 2006 006 862 A1 describes a turn-on delay in the operation of a loudspeaker connected to an audio amplifier. The switch-on delay takes place in order to avoid magnetic field peaks, which can occur when switching on a medium voltage of the audio amplifier on the loudspeaker. The amplifier and the loudspeaker are DC decoupled by a capacitor.

EP 0 307 641 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störgeräuschen beim Ein- und Ausschalten von Audiogeräten. EP 0 307 641 A1 describes a circuit arrangement for the suppression of noise when switching on and off of audio equipment.

DE 31 27 278 C1 beschreibt einen NF-Verstärker mit einem Differenzverstärker-IC für einen elektroakustischen Wandler eines Fernsehgerätes. DE 31 27 278 C1 describes a LF amplifier with a differential amplifier IC for an electroacoustic transducer of a television set.

DE 23 28 673 A1 zeigt einen Hochfrequenzempfänger zum Empfangen von in bestimmten zeitlichen Abständen übertragenen Informationen. DE 23 28 673 A1 shows a high frequency receiver for receiving information transmitted at certain intervals.

1 zeigt ein Schaltbild einer Einschaltverzögerungsschaltung für einen elektroakustischen Wiedergabewandler gemäß dem Stand der Technik. Die Schaltung weist eine Wechselspannungsquelle V3, einen Operationsverstärker X2, zwei in Reihe geschaltete Widerstände R1, R2, einen Schalter bzw. ein Relais S1 und einen elektroakustischen Wiedergabewandler W auf. Das Relais wird erst dann geschaltet, wenn alle Elemente in der Verstärkerschaltung ihre stabilen Arbeitspunkte erreicht haben. Erst danach wird das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung an dem elektroakustischen Wiedergabewandler W anliegen. 1 FIG. 12 shows a circuit diagram of a turn-on delay circuit for a prior art electroacoustic playback transducer. FIG. The circuit comprises an AC voltage source V3, an operational amplifier X2, two resistors R1, R2 connected in series, a switch S1 and an electroacoustic reproducing transducer W. The relay is switched only when all elements in the amplifier circuit have reached their stable operating points. Only then will the output signal of the amplifier circuit be applied to the electroacoustic reproduction transducer W.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Headset bzw. einen Kopfhörer vorzusehen, welcher eine verbesserte Einschaltverzögerungsschaltung aufweist.It It is an object of the present invention to provide a headset Earphone to provide, which an improved turn-on delay circuit having.

Diese Aufgabe wird durch ein Headset gemäß Anspruch 1 und einen Hörer gemäß Anspruch 5 gelöst.These Task is by a headset according to claim 1 and a handset according to claim 5 solved.

Somit wird ein Headset bzw. ein Hörer mit mindestens einem elektroakustischen Wiedergabewandler, einer Verstärkerschaltung und einer Einschaltverzögerungseinheit vorgesehen. Die Einschaltverzögerungseinheit ist zwischen der Verstärkerschaltung und dem elektroakustischen Wiedergabewandler angeordnet. Die Einschaltverzögerungseinheit weist einen ersten und zweiten in Reihe geschalteten Widerstand, einen Transistor parallel zu dem ersten Widerstand und eine Ansteuereinheit auf, welche eine Gatevorspannung für den Transistor vorsieht. Der elektroakustische Wiedergabewandler ist galvanisch mit der Verstärkerschaltung gekoppelt.Consequently is a headset or a handset with at least one electro-acoustic Playback converter, an amplifier circuit and a Switch-on delay unit provided. The switch-on delay unit is between the amplifier circuit and the electroacoustic Rendering converter arranged. The switch-on delay unit has a first and second resistor connected in series, a transistor in parallel with the first resistor and a drive unit which provides a gate bias for the transistor. The electroacoustic reproduction transducer is galvanic with the amplifier circuit coupled.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Verstärkerschaltung einen Operationsverstärker auf, welcher mit dem ersten Widerstand gekoppelt ist, so dass der erste Widerstand als Gegenkopplungswiderstand für den Operationsverstärker wirkt.According to one Aspect of the present invention comprises the amplifier circuit an operational amplifier, which is connected to the first Resistor is coupled so that the first resistor as a negative feedback resistor acts for the operational amplifier.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Transistor als selbstleitender Feldeffekttransistor ausgestaltet.According to one Another aspect of the present invention is the transistor as self-conducting field effect transistor designed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Ansteuereinheit dazu ausgestaltet, die Gatevorspannung für den Transistor kontinuierlich zu erhöhen, nachdem die Verstärkerschaltung aktiviert worden ist.According to one Another aspect of the present invention is the drive unit designed to provide the gate bias for the transistor continuously increase after the amplifier circuit activates has been.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Hörer mit einem elektroakustischen Wiedergabewandler, einer Verstärkerschaltung und einer Einschaltverzögerungseinheit, welche zwischen der Verstärkerschaltung und dem elektroakustischen Wiedergabewandler vorgesehen ist. Die Einschaltverzögerungseinheit weist einen ersten und zweiten in Reihe geschalteten Widerstand, einen Transistor parallel zu dem ersten Widerstand und eine Ansteuereinheit auf, welche eine Gatespannung für den Transistor vorsieht.The The invention also relates to a receiver with an electroacoustic Playback converter, an amplifier circuit and a Turn-on delay unit, which between the amplifier circuit and the electroacoustic reproduction transducer is provided. The ON-delay unit has first and second series resistor, a transistor in parallel with the first resistor and a drive unit, which has a gate voltage for the transistor.

Die Erfindung kann ebenfalls eine Verstärkerendstufe, eine Lautsprecherendstufe, eine Kopfhörerendstufe oder dergleichen betreffen, welche eine oben beschriebene Einschaltverzögerungseinheit aufweist.The Invention can also be an amplifier output stage, a Loudspeaker power amplifier, a headphone output stage or the like which has a turn-on delay unit described above.

Die Erfindung betrifft den Gedanken, ein sanftes Einschalten der Verstärkerschaltung bzw. ein langsames Hochfahren des Verstärkerausgangssignals vorzusehen, um hörbare Einschaltstörungen zu vermeiden.The The invention relates to the idea of smooth switching on of the amplifier circuit or a slow startup of the amplifier output signal provided to avoid audible switch-on.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are Subject of the dependent claims.

Vorteile und Ausführungsbeispiele werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.advantages and embodiments will be referred to below explained in detail on the drawing.

1 zeigt ein Schaltbild einer Einschaltverzögerungsschaltung für einen elektroakustischen Wiedergabewandler gemäß dem Stand der Technik, und 1 shows a circuit diagram of a Einschaltverzögerungsschaltung for a electroacoustic reproduction transducer according to the prior art, and

2 zeigt ein Schaltbild einer Einschaltverzögerungsschaltung für einen elektroakustischen Wiedergabewandler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 2 FIG. 12 is a circuit diagram of a turn-on delay circuit for an electroacoustic reproduction transducer according to a first embodiment. FIG.

2 zeigt ein Schaltbild einer Einschaltverzögerungsschaltung für einen elektroakustischen Wiedergabewandler W1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Einschaltverzögerungsschaltung weist eine Wechselspannungsquelle V1, einen Operationsverstärker X1, zwei Widerstände R1, R2, einen Transistor T1 sowie eine Ansteuereinheit AE auf, welche mit dem Gate des Transistors T1 gekoppelt ist. 2 FIG. 12 shows a circuit diagram of a turn-on delay circuit for an electroacoustic reproducing transducer W1 according to a first embodiment. The switch-on delay circuit has an AC voltage source V1, an operational amplifier X1, two resistors R1, R2, a transistor T1 and a drive unit AE, which is coupled to the gate of the transistor T1.

Der erste Widerstand R1 ist parallel zu dem Transistor T1 angeordnet. Der zweite Widerstand R2 ist zwischen der Wechselspannungsquelle V1 und einem Eingang des Operationsverstärkers X1 vorgesehen. Der erste Eingang des Operationsverstärkers X1 ist ebenfalls mit einem Anschluss des ersten Widerstands R1 gekoppelt. Der Ausgang des Operationsverstärkers X1 und ein zweiter Anschluss des ersten Widerstands R1 sind mit dem elektroakustischen Wiedergabewandler W1 verbunden. Somit ist eine galvanische Kopplung zwischen dem Operationsverstärker X1 und dem elektroakustischen Wiedergabewandler W1 vorgesehen.Of the first resistor R1 is arranged in parallel to the transistor T1. The second resistor R2 is between the AC voltage source V1 and an input of the operational amplifier X1 provided. The first input of the operational amplifier X1 is also coupled to a terminal of the first resistor R1. The exit of the operational amplifier X1 and a second terminal of the first resistor R1 are connected to the electroacoustic reproduction converter W1 connected. Thus, a galvanic coupling between the operational amplifier X1 and the electroacoustic reproduction converter W1 provided.

Der Operationsverstärker X1 kann als ein Operationsverstärker mit einer invertierenden Schaltung ausgestaltet sein. Der Transistor T1 wird parallel zu dem Operationsverstärker X1 vorgesehen. Der Transistor T1 kann als ein selbstleitender Feldeffekttransistor ausgestaltet sein, welcher im stromlosen Zustand nahezu einen Kurzschluss bildet. Der Transistor T1 ist insbesondere parallel zu dem Widerstand R1 am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gekoppelt und weist eine Impedanz Z1 auf. Dieser Widerstand R1 wirkt als Gegenkopplungswiderstand.Of the Operational amplifier X1 can be used as an operational amplifier be configured with an inverting circuit. The transistor T1 is provided in parallel with the operational amplifier X1. The transistor T1 can be used as a self-conducting field effect transistor be configured, which in the de-energized state almost a short circuit forms. The transistor T1 is in particular parallel to the resistor R1 at the inverting input of the operational amplifier coupled and has an impedance Z1. This resistor R1 acts as a negative feedback resistor.

Mittels der Ansteuerschaltung AE kann eine Gatevorspannung UGS des selbstleitenden Feldeffekttransistors T1 vorgesehen werden. Die Gatevorspannung wird insbesondere um den Einschaltzeitpunkt herum auf 0 V gehalten und steigt vorzugsweise erst nach einem vorgegebenen Zeitintervall z. B. kontinuierlich an. Somit ist die Verstärkung des Operationsverstärkers X1 im Einschaltzeitpunkt im Wesentlichen 0. Dies hat zur Folge, dass kein Ausgangssignal des Operationsverstärkers X1 am elektroakustischen Wiedergabewandler anliegt und somit kein Knacken während des Einschaltens auftreten kann.By means of the drive circuit AE, a gate bias voltage U GS of the self-conducting field effect transistor T1 can be provided. The gate bias voltage is kept around 0 V, in particular around the turn-on time, and preferably increases only after a predetermined time interval z. B. continuously. Thus, the gain of the operational amplifier X1 at the turn-on time is substantially 0. This has the consequence that no output signal of the operational amplifier X1 is applied to the electroacoustic reproduction transducer and thus no cracking during switching can occur.

Auf vorteilhafte Art und Weise ist die Schaltung besonders einfach ausgestaltet und es wird kein Relais mehr am Ausgangskreis benötigt. Ferner kann die Verstärkung kontinuierlich vom Wert Null auf den benötigten Wert gesteigert werden. Somit kann das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung weich eingeblendet werden, ohne dass das Signal schlagartig eingeschaltet wird.On advantageous manner, the circuit is designed particularly simple and no relay is needed at the output circuit. Furthermore, the gain can be continuously zero be increased to the required value. Thus, the output signal the amplifier circuit are faded in soft, without that the signal is switched on abruptly.

Die Schaltung der Einschaltverzögerungseinheit gemäß 2 sieht einen Gegenkopplungswiderstand R1 vor, welcher parallel zu dem selbstleitenden Feldeffekttransistor T1 gekoppelt ist. Der Widerstand des selbstleitenden Feldeffekttransistors T1 ist im spannungslosen Zustand sehr klein gegenüber dem Gegenkopplungswiderstand R1. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Verstärkung der Schaltung sehr gering ist, d. h. das Ausgangssignal ist im Wesentlichen Null. Durch Erhöhung der Vorspannung des Feldeffekttransistors mittels der Ansteuereinheit kann der Bahnwiderstand RDS kontinuierlich ansteigen, so dass die Verstärkung der Schaltung kontinuierlich von 0 auf V = –R2/R1 ansteigt.The circuit of the Einschaltverzögerungseinheit according to 2 provides a negative feedback resistor R1 coupled in parallel with the normally-on field effect transistor T1. The resistance of the self-conducting field effect transistor T1 is very small in the de-energized state with respect to the negative feedback resistor R1. This in turn means that the gain of the circuit is very low, ie the output signal is essentially zero. By increasing the bias voltage of the field effect transistor by means of the drive unit, the track resistance R DS can increase continuously, so that the gain of the circuit increases continuously from 0 to V = -R2 / R1.

Die Schaltung gemäß 2 kann auch in Verstärkerendstufen, Lautsprecherendstufen, Kopfhörerendstufen etc. eingesetzt werden.The circuit according to 2 can also be used in amplifier output stages, loudspeaker power amplifiers, headphone output stages etc.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Operationsverstärker X1 auch durch eine diskrete Verstärkungsschaltung ersetzt werden kann.It it should be noted that the operational amplifier X1 also replaced by a discrete amplification circuit can be.

Es sei darauf hingewiesen, dass der erste und zweite Widerstand R1, R2 die Verstärkung der Verstärkerschaltung X1 bestimmt.It It should be noted that the first and second resistors R1, R2, the gain of the amplifier circuit X1 certainly.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 2328673 A1 [0006] DE 2328673 A1 [0006]

Claims (8)

Headset, mit mindestens einem elektroakustischen Wiedergabewandler (W), einer Verstärkerschaltung (X1) und einer Einschaltverzögerungseinheit, welche zwischen der Verstärkerschaltung (X1) und dem elektroakustischen Wiedergabewandler (W) vorgesehen ist, wobei die Einschaltverzögerungseinheit einen ersten Widerstand (R1), einen Transistor (T1) parallel zu dem ersten Widerstand (R1) und eine Ansteuereinheit (AE) aufweist, welche eine Gatevorspannung für den Transistor (T1) vorsieht, wobei der elektroakustische Wiedergabewandler (W) galvanisch mit der Verstärkerschaltung gekoppelt ist.Headset, with at least one electroacoustic Rendering converter (W), an amplifier circuit (X1) and a switch-on delay unit, which between the amplifier circuit (X1) and the electroacoustic Reproduction converter (W) is provided, wherein the turn-on delay unit a first resistor (R1), a transistor (T1) in parallel with the first resistor (R1) and a drive unit (AE), which provides a gate bias for the transistor (T1), in which the electroacoustic reproduction transducer (W) is galvanically connected to the amplifier circuit is coupled. Headset nach Anspruch 1, wobei die Verstärkerschaltung einen Operationsverstärker (X1) aufweist, welcher mit dem ersten Widerstand (R1) gekoppelt ist, so dass der erste Widerstand (R1) als Gegenkopplungswiderstand für den Operationsverstärker (X1) wirkt.The headset of claim 1, wherein the amplifier circuit an operational amplifier (X1) connected to the first resistor (R1) is coupled, so that the first resistor (R1) as a negative feedback resistor for the operational amplifier (X1) works. Headset nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Transistor (T1) als selbstleitender Feldeffekttransistor ausgestaltet ist.A headset according to claim 1 or 2, wherein the transistor (T1) is designed as a self-conducting field effect transistor. Headset nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ansteuereinheit (AE) dazu ausgestaltet ist, die Gatevorspannung für den Transistor (T1) kontinuierlich zu erhöhen.A headset according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive unit (AE) is designed to be the gate bias voltage for the transistor (T1) to increase continuously. Hörer, mit mindestens einem elektroakustischen Wiedergabewandler (W), einer Verstärkerschaltung (X1) und einer Einschaltverzögerungseinheit, welche zwischen der Verstärkerschaltung (X1) und dem elektroakustischen Wiedergabewandler (W) vorgesehen ist, wobei die Einschaltverzögerungseinheit einen ersten Widerstand (R1), einen Transistor (T1) parallel zu dem ersten Widerstand (R1) und eine Ansteuereinheit (AE) aufweist, welche eine Gatevorspannung für den Transistor (T1) vorsieht, wobei der elektroakustische Wiedergabewandler (W) galvanisch mit der Verstärkerschaltung gekoppelt ist.Listener, with at least one electroacoustic Rendering converter (W), an amplifier circuit (X1) and a switch-on delay unit, which between the amplifier circuit (X1) and the electroacoustic Reproduction converter (W) is provided, wherein the Einschaltverzögerungseinheit a first resistor (R1), a transistor (T1) in parallel with the first resistor (R1) and a drive unit (AE), which provides a gate bias for the transistor (T1), in which the electroacoustic reproduction transducer (W) is galvanically connected to the amplifier circuit is coupled. Hörer nach Anspruch 5, wobei die Verstärkerschaltung einen Operationsverstärker (X1) aufweist, welcher mit dem ersten Widerstand (R1) gekoppelt ist, so dass der Widerstand (R1) als Gegenkopplungswiderstand für den Operationsverstärker (X1) wirkt.A handset according to claim 5, wherein the amplifier circuit an operational amplifier (X1) connected to the coupled to the first resistor (R1) so that the resistor (R1) as a negative feedback resistor for the operational amplifier (X1) works. Hörer nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Transistor (T1) als selbstleitender Feldeffekttransistor ausgestaltet ist.A handset according to claim 5 or 6, wherein the Transistor (T1) designed as a self-conducting field effect transistor is. Hörer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Ansteuereinheit (AE) dazu ausgestaltet ist, die Gatevorspannung kontinuierlich zu erhöhen.Handset according to one of the claims 5 to 7, wherein the drive unit (AE) is configured to the gate bias voltage increase continuously.
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