DE102013008051B4 - Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters Download PDF

Info

Publication number
DE102013008051B4
DE102013008051B4 DE102013008051.7A DE102013008051A DE102013008051B4 DE 102013008051 B4 DE102013008051 B4 DE 102013008051B4 DE 102013008051 A DE102013008051 A DE 102013008051A DE 102013008051 B4 DE102013008051 B4 DE 102013008051B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
audio
switch
output
signals
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102013008051.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102013008051A1 (de
Inventor
Jürgen Amann
Rudolf Redlich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102013008051.7A priority Critical patent/DE102013008051B4/de
Priority to PCT/EP2014/059642 priority patent/WO2014180994A1/de
Publication of DE102013008051A1 publication Critical patent/DE102013008051A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102013008051B4 publication Critical patent/DE102013008051B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/34Muting amplifier when no signal is present or when only weak signals are present, or caused by the presence of noise signals, e.g. squelch systems
    • H03G3/348Muting in response to a mechanical action or to power supply variations, e.g. during tuning; Click removal circuits

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters, mit dem eine Audioquelle aus einer Vielzahl von Audioquellen ausgewählt und mit einem Ausgang (170) des Audioumschalters verbunden werden kann, wobei die Verbindung des jeweiligen Eingangs (110a, 110b, 110c) des Audioumschalters mit einem Ausgang (170) des Audioumschalters umgeschaltet wird, wobei die Eingänge (110a, 110b, 110c) Anschlüsse für ein oder mehrere Audiosignale und eine erste Bezugsmasse aufweisen, wobei der Audioumschalter ferner Folgendes aufweist: Detektorschaltungen (140b, 140c) zum Detektieren anliegender Audiosignale für jede Audioquelle; mindestens eine Vorrichtung zum Umschalten (160, 190, 220a, 220b, 220c) der Audioquellen basierend auf einem Ergebnis der Detektorschaltung; wobei die Vorrichtung zum Umschalten (160, 190, 220a, 220b, 220c) der Audioquellen Folgendes aufweist: einen ersten Schalter (160) für ein analoges Audiosignal, und jeweils einen zweiten Schalter (220a, 220b, 220c) für die erste Bezugsmasse, wobei für jeden Eingang (110a, 110b, 110c) eine eigene Spannungsversorgung (205) mit galvanisch voneinander getrennten Versorgungsspannungen und zweiten Bezugsmassen vorgesehen ist; wobei das Verfahren die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge aufweist: (a) Detektieren der anliegenden Audiosignale für jede Audioquelle; (b) Auswählen einer Audioquelle aus den an den Eingängen angeschlossenen Audioquellen gemäß einer Priorität; (c) Verbinden der Anschlüsse des Eingangs, an den die ausgewählte Audioquelle angeschlossen ist, mit dem Ausgang (170) basierend auf einem Ergebnis des Detektierens, wobei das Verbinden Folgendes aufweist: (c1) Absenken des Signalpegels des mindestens einen Audiosignals der ausgewählten Audioquelle; (c2) Verbinden der Anschlüsse, einschließlich der Audiosignale und der ersten Bezugsmasse, der ausgewählten Audioquelle mit dem Ausgang (170) durch (i) Trennen der Verbindung von den Eingängen (110a, 110b, 110c) zu dem Ausgang (170) durch den ersten Schalter (160), (ii) Trennen der Verbindung der ersten Bezugsmasse vom Ausgang (170) durch den jeweiligen zweiten Schalter (220a, 220b, 220c); ...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters, mit dem eine Audioquelle bzw. Audiokomponente aus mehreren Audioquellen bzw. Audiokomponenten ausgewählt und mit einem Ausgang des Audioumschalters verbunden werden kann. Eine Audiokomponente im Sinne der Erfindung ist ein Gerät, welches unter anderem Audiosignale erzeugt, wie z. B. ein CD Spieler, ein PC, ein mobiler oder stationärer Musikspieler, ein Radio- oder Fernsehgerät oder auch ein Mobiltelefon.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind Audioumschalter bekannt, mit denen ein Nutzer über mechanische Schalter oder durch Steuern von elektronischen Schaltern Audioquellen bzw. Audiokomponenten mit einem Ausgang verbinden kann. Der Ausgang kann mit einem Verstärker und entsprechenden Lautsprechern verbunden sein, so dass der Nutzer über den Audioumschalter eine Audioquelle auswählt, die er hören möchte.
  • Dabei besteht das Problem, dass die verschiedenen Audioquellen oder Audiokomponenten unterschiedliche Massepotentiale aufweisen können. Das betrifft vor allem Geräte, bei denen das Massepotential der Audio- und/oder Steuersignale nicht galvanisch von der Netzmasse oder einer anderen Masse, z. B. der Masse eines Antennenanschlusses, getrennt ist. Da in dem Umschalter die Masseverbindungen der angeschlossenen Audiokomponenten verbunden werden, entsteht eine Masseschleife. In dieser Masseschleife kommt zu Potentialausgleichsströmen, die sich als störendes Brummen bemerkbar machen.
  • In einem beispielhaften Aufbau soll zwischen einem Audioausgang eines PCs und einem Audioausgang eines Empfangsgerätes mit Antennenanschluss umgeschaltet werden. Der Audioausgang des PCs ist nicht galvanisch von der Netzmasse getrennt. Ebenfalls ist der Audioausgang des Empfangsgerätes nicht galvanisch von der Antennenmasse getrennt. Werden beide Geräte mit dem Umschalter verbunden, entsteht eine Verbindung zwischen der Masse des Stromnetzes des PCs und der Antennenmasse des Empfangsgerätes. Somit wird die Netzmasse mit der Antennenmasse nicht nur an einem zentralen Erdungspunkt, sondern auch in dem Umschalter verbunden, was eine Masseschleife entstehen lässt.
  • Um das Brummen zu vermeiden, sind im Stand der Technik galvanische Trennstufen bekannt, die zwischen dem Antenneneingang des Empfangsgerätes und dem Antennenanschluss geschaltet werden und somit die Bildung der Masseschleife vermeiden. Auch kann die Spannungsversorgung galvanisch getrennt ausgeführt werden, was aber nicht bei allen Geräten möglich ist (z. B. PC). Neben dem galvanischen Trennen der Stromversorgung oder der Antennenverbindung ist auch eine galvanische Trennung der Signalleitung z. B. mittels Übertrager möglich. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Übertrager meist keine lineare Kennlinie sowie eine beschränkte Bandbreite haben, was die Einsatzmöglichkeiten insbesondere im Audiobereich beschränkt.
  • In tontechnischen Geräten kann auch ein sogenannter „Groundlift”-Schalter vorgesehen werden. Mit diesem wird die Verbindung zwischen dem Schutzleiteranschluss des Gerätes und der Signalmasse im Gerät aufgetrennt. Dazu wird in der Regel ein Kondensator eingesetzt, wobei Nachteile bezüglich der Unempfindlichkeit gegenüber Funkeinstrahlungen und anderen kapazitiven Störeinflüssen entstehen.
  • Aus der Druckschrift US 6,052,471 A ist eine Receiver-Steuerschaltung bekannt, die automatisch ein Prioritätssignal zu dem Receiver erkennt, wählt, und freigibt, und zwar aus einer Vielzahl von Audio- und/oder Bildquelleneinrichtungen. Wenn ein Benutzer eine Quellenvorrichtung einschaltet, die als eine potentielle Quelle von Audio- und/oder Bild-Eingangssignalen an den Empfänger dient, bestimmt die Receiver-Steuerschaltung automatisch, ob der Receiver zu der Quellenvorrichtung als Quelle von Audio- und/oder Bildinformation umschalten soll. Zusätzlich wird die Receiver-Steuerschaltung automatisch den Receiver einschalten, wenn er nicht eingeschaltet ist, so dass dies nicht durch den Benutzer des Receivers getan werden muss.
  • FIORI, D.: ”A Transformerless Ground Loop Isolating Preamplifier – Introducing Current Balanced Circuit Technology”, An Audio Engineering Society Reprint, Presented at 105th Convention, 26.–29. September 1998, San Francisco, Kalifornien, USA, offenbart einen Single-Ended-Verstärker mit hinsichtlich Gleichstrom getrennter Spannungsversorgung.
  • US 7,167,569 B1 offenbart eigene Spannungsversorgungen für Komparatoreingänge.
  • MACHTEE, S. R.: ”Considerations in Grounding and Shielding Audio Devices”, J. Audio Eng. Soc., Vol. 43, No. 6, Juni 1995, Seiten 472–482 (präsentiert auf der 97th Convention of the Audio Engineering Society, San Francicso, USA, 10.–13. November 1994; überarbeitet am 3. April 1995), offenbart eine unabhängige Schaltvorrichtung für Bezugsmassen.
  • US 2012/0237056 A1 offenbart eine Schaltung zur automatisierten Rauschunterdrückung, die konfiguriert ist, um einen Audio-Ausgang mit dem geringsten, mit unerwünschtem Rauschen assoziierten Spannungspegel zu finden. Die Schaltung umfasst eine Vielzahl von Audio-Eingangsanschlüssen, Massetrennungseinrichtungen, elektronische Schalter und einen Mikroprozessor. Der Mikroprozessor ist konfiguriert, um die Massetrennungseinrichtungen nacheinander ein- und auszuschalten, eine Spannung an einem Ausgang der Masseschleifentrennungstransformatoren zu messen, wenn die Massetrennungseinrichtungen ein- bzw. ausgeschaltet werden, und die Massetrennungseinrichtungen in eine Position oder Konfiguration zu schalten, die eine geringste Ausgangsspannung erzeugt, und zwar basierend auf einem Vergleich gemessener Spannungen, die durch einen Satz von Algorithmen analysiert werden, die in den Mikroprozessor programmiert sind, und die am Ausgang der Massetrennungseinrichtungen für jeden der mehreren Eingangsanschlüsse gemessen wurden.
  • Hinsichtlich des Standes der Technik wird ferner auf die Druckschriften US 5,774,016 A , US 2003/0215098 A1 , US 6,678,014 B1 und US 2010/0290638 A1 verwiesen.
  • Die hier dargestellte Erfindung ermöglicht es, verschiedene Audioquellen bzw. Audiokomponenten ohne die Bildung von Masseschleifen und das dadurch entstehende Brummgeräusch umzuschalten.
  • Es wird eine Vorrichtung zum Auswählen einer Audiokomponente aus einer Vielzahl von Audiokomponenten und zum Verbinden von Anschlüssen der ausgewählten Audiokomponente mit mindestens einem Ausgang vorgestellt, wobei die Anschlüsse Audiosignale und Bezugsmassen aufweisen, und wobei die Vorrichtung Detektorschaltungen zum Detektieren anliegender Audiosignale für jede Audiokomponente sowie mindestens eine Vorrichtung zum Verbinden von Anschlüssen der Vielzahl von Audiokomponenten mit dem mindestens einen Ausgang basierend auf einem Ergebnis der Detektorschaltung aufweist und wobei die Vorrichtung zum Verbinden der Anschlüsse der Vielzahl von Audiokomponenten mit dem mindestens einen Ausgang für jede Audiokomponente mindestens eine Schaltvorrichtung für mindestens ein analoges Audiosignal, und mindestens eine Schaltvorrichtung für mindestens eine Bezugsmasse aufweist, wobei für jeden Anschluss eine eigene Spannungsversorgung mit galvanisch voneinander getrennten Versorgungsspannungen und Bezugsmassen vorgesehen ist. Das ermöglicht eine vollständige galvanische Trennung der Eingänge und verhindert Masseschleifen über die Versorgungsspannung.
  • In einem Anwendungsbeispiel weisen die Anschlüsse der Vielzahl von Audiokomponenten weiterhin digitale Steuersignale auf, und die Vorrichtung zum Verbinden der Anschlüsse der Vielzahl von Audiokomponenten mit dem Ausgang für jede Audiokomponente weist weiterhin mindestens eine Schaltvorrichtung für mindestens ein digitales Steuersignal auf. Dadurch können Masseschleifen auch für digitale Steuersignale zum Datenaustausch zwischen Audiokomponenten verhindert werden.
  • In einem weiteren Anwendungsbeispiel weist die Vorrichtung eine Steuereinrichtung auf, die vor dem Verbinden des mindestens einen Audiosignals der ausgewählten Audiokomponente den Signalpegel des Audiosignals absenkt und nach dem Verbinden den Signalpegel wieder anhebt. Dadurch wird verhindert, dass der Schaltvorgang und eventuell auftretende Schaltspitzen am Ausgang hörbar sind.
  • In einem weiteren Anwendungsbeispiel weist die Steuereinrichtung einen Zeitgeber auf, der den zeitlichen Ablauf des Absenkens des Signalpegels, des Verbindens mit dem Ausgang und des Anhebens des Signalpegels der mindestens einen Audiosignalleitung steuert. Hiermit wird vorteilhaft die zeitliche Abfolge des Schaltvorgangs automatisch gesteuert.
  • In weiteren Anwendungsbeispielen weist die Vorrichtung Konditionierungsschaltungen zum Konditionieren der Anschlüsse für jede Audiokomponente auf. Die Konditionierungsschaltungen können als analoge Konditionierungsschaltungen für analoge Audiosignale ausgeführt sein und vorzugsweise Verstärker aufweisen, bei denen die Verstärkung manuell über Potentiometer einstellbar ist. Dadurch können die Pegeldifferenzen zwischen unterschiedlichen Audiokomponenten ausgeglichen werden, so dass alle Audiokomponenten bei gleicher eingestellter Lautstärke ein gleich lautes Signal liefern. Zusätzlich ist ein Rechts/Links Abgleich möglich.
  • In zusätzlichen Anwendungsbeispielen weisen die Konditionierungsschaltungen digitale Konditionierungsschaltungen für digitale Steuersignale auf, die bevorzugt als Schmitt-Trigger ausgeführt sind. Somit wird eine hohe Signalqualität auch für die digitalen Steuersignale ermöglicht.
  • In weiteren Anwendungsbeispielen weist die mindestens eine Schaltvorrichtung für die mindestens eine Bezugsmasse einen Halbleiterschalter auf, der bevorzugt als MOSFET Transistor ausgeführt ist und bevorzugt einen Durchlasswiderstand im geöffneten Zustand von 1 kOhm bis 10 kOhm aufweist. Hierdurch ist es möglich, die Bezugsmassen der verschiedenen Audioquellen so zu schalten, dass störendes Brummen durch Potentialausgleichströme verhindert wird.
  • Die Detektorschaltung kann in einem Anwendungsbeispiel eine Integrationsschaltung aufweisen. Dadurch wird vorteilhaft ein anliegendes Audiosignal erkannt, welches in Abhängigkeit von der zugewiesenen Priorität des Eingangs automatisch mit dem Ausgang verbunden wird.
  • In zusätzlichen Anwendungsbeispielen wird das mindestens eine analoge Audiosignal mit zwei analogen Audiosignalen des Ausgangs verbunden, wobei die Vorrichtung weiterhin auch zwei oder mehrere Ausgänge aufweisen kann, mit denen die Anschlüsse der ausgewählten Audiokomponente verbunden werden. Das ermöglicht das Verbinden einer Audiokomponente mit zwei Ausgängen oder beispielsweise mit einem Verstärker mit 4 oder mehr Lautsprechern, wie z. B. bei Surround-Geräten.
  • In einem Anwendungsbeispiel können Anschlüsse auch optische Anschlüsse aufweisen. Das ermöglicht das Verbinden von Audiokomponenten mit digitalen, optischen Ausgängen.
  • In einem anderen Anwendungsbeispiel kann ein Anschluss für ein Aktivierungssignal vorhanden sein, der mit dem Ausgang galvanisch getrennt verbunden ist, und zwar ggf. über die Steuereinrichtung. Das Aktivierungssignal kann vorteilhaft bei Audiokomponenten bestimmter Hersteller zum Detektieren angeschlossener und betriebsbereiter Audiokomponenten verwendet werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren Betrieb eines Audioumschalters mit den Merkmalen des Patentanspruchs vorgesehen
    Dadurch, dass die Schritte des Absenkens, des Verbindens und des Anhebens automatisiert durch eine Steuereinrichtung gesteuert werden, wird verhindert, dass der Schaltvorgang und eventuell auftretende Schaltspitzen am Ausgang hörbar sind.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindungen werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Audioumschalters, mit dem das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden kann;
  • 2 den Signalverlauf verschiedener Signale, die beim Umschalter gemäß 1 auftreten können.
  • Die Eingänge 110a und 110b in 1 weisen Anschlüsse für ein oder mehrere analoge Audiosignale, ein Datensignal, ein Aktivierungssignal und eine Bezugsmasse für diese Signale auf.
  • Beispielsweise liegen am Eingang 110a und/oder 110b zwei analoge Audiosignale an, jeweils eines für den rechten und eines für den linken Audio-Kanal. Alternativ dazu kann ein Eingang 110a, 110b fünf analoge Audiosignale aufweisen, wenn daran eine surroundfähige Audiokomponente angeschlossen werden soll. Der Pegel des Audiosignals beträgt beispielsweise 1 Veff.
  • Das Datensignal ist wahlweise vorgesehen und kann ein digitales Steuersignal sein, was einen An/Aus Zustand darstellen kann. Das Datensignal kann aber auch ein serielles Signal sein, bei dem Information durch Wechseln des Pegels übertragen wird. Beispielsweise werden serielle Steuersignale genutzt, um Informationen zwischen den Audiokomponente auszutauschen. Das können Fernbedienungsbefehle oder auch Steuer-, Informations- oder Konfigurationsdaten sein. In einem Anwendungsbeispiel können mehrere digitale Steuersignale vorliegen oder Informationen auf mehreren digitalen Steuersignalen übertragen werden, z. B. bei Netzwerkanschlüssen.
  • Das Aktivierungssignal ist wahlweise vorgesehen und ist ein digitales Steuersignal mit dem festgestellt wird, ob eine Audiokomponente an den Umschalter angeschlossen wurde und betriebsbereit ist. Das Aktivierungssignal kann beispielsweise auch zur Signalisierung dienen, um Aktivlautsprecher in einen Betriebszustand zu versetzen bzw. ein- und auszuschalten. Das Aktivierungssignal kann z. B. eine geschaltete Spannung sein, die einen Pegel von z. B. +5V aufweist, wenn die Audiokomponente betriebsbereit ist. Die Spannung kann einen Pegel von z. B. 0 V aufweisen, wenn die Audiokomponente ausgeschaltet ist oder nicht angeschlossen ist. Die Auswertung des Aktivierungssignals ist optional. Das Aktivierungssignal wird über eine galvanische Trennstufe 120a, 120b der Steuereinrichtung 130 zugeführt.
  • Mindestens einer der Eingänge kann auch als optischer Anschluss ausgeführt sein, wie der in 1 dargestellte Eingang 110c. Der optische Anschluss kann beispielsweise ein TOSLINK Anschluss sein, der die Audiosignale digital über Lichtwellenleiter überträgt. Dabei besitzt der Eingang 110c eine Wandlungsschaltung, die das optische Signal in analoge oder digitale Audiosignale umwandelt.
  • Ferner können die Eingänge einen mit Funktechnik versehenen Eingang aufweisen, wie beispielsweise einen Bluetooth- oder WLAN-Empfänger.
  • Den analogen Audiosignalen des Eingangs 110b, 110c ist eine Detektorschaltung 140b, 140c zugeordnet. Die Detektorschaltung bestimmt, ob an den Anschlüssen für die analogen Audiosignale ein Audiosignal anliegt. Dazu wird aus den einzelnen analogen Audiosignalen ein Summensignal gebildet, welches anschließend verstärkt, gefiltert und ausgewertet wird. Das Ansprechverhalten der Detektorschaltung wird durch eine Zeitkonstante der Filterschaltung bestimmt. Beispielsweise kann die Zeitkonstante im Bereich von wenigen Millisekunden liegen. Das Ausgangssignal jeder Detektorschaltung 140b, 140c ist mit der Steuereinrichtung 130 verbunden.
  • Die analogen Audiosignale jedes Eingangs 110b, 110c werden in einer nachfolgenden Konditionierungsschaltung 150b, 150c durch einen Verstärker verstärkt bzw. abgeschwächt, um den Pegel der Audiosignale individuell anzupassen. Der Verstärker kann für jedes analoge Audiosignal manuell einstellbar ausgeführt sein, um Pegelabweichungen zwischen den Audiokanälen auszugleichen oder um den Signalpegel insgesamt zu erhöhen oder zu verringern. Zum manuellen Abgleich des Verstärkers können Potentiometer verwendet werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird der Abgleich automatisch basierend auf Messungen der Audiosignale durchgeführt. Die Vorrichtung kann dafür einen Betriebsmodus aufweisen, in dem ein genormtes Signal eingespeist oder erzeugt wird und Pegelabweichungen basierend auf z. B. Effektivwertmessungen bestimmt werden. Anhand der Pegelabweichungen können die Verstärker dann so eingestellt werden, dass die Abweichungen ausgeglichen werden. Die Einstellung kann beispielsweise durch einstellbare elektronische Potentiometer oder programmierbare Verstärker vorgenommen werden. Zusätzlich können die Einstellungen auch in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt werden.
  • Die konditionierten Audiosignale sind mit einem Schalter 160 verbunden. Über den Schalter 160 kann die Steuereinrichtung 130 die analogen Audiosignale eines Eingangs 110a, 110b, 110c mit den analogen Audiosignalanschlüssen des Ausgangs 170 verbinden oder abtrennen. Der Schalter 160 kann bevorzugt als Analogschalter, z. B. in CMOS Technologie ausgeführt sein.
  • Die oben beschriebenen digitalen Steuersignale sind mit digitalen Konditionierungsschaltungen 180a, 180b verbunden, um die Signalqualität und Spannungspegel der digitalen Steuersignale zu verbessern. Die digitale Konditionierungsschaltung 180a, 180b ist beispielsweise als Schmitt-Trigger ausgeführt. Die konditionierten Steuersignale sind mit einem Schalter 190 verbunden. Über den Schalter 190 kann die Steuereinrichtung 130 die digitalen Steuersignale des Eingangs 110a, 110b mit den digitalen Steuersignalanschlüssen des Ausgangs 170 verbinden oder abtrennen. Der Schalter 190 kann bevorzugt als Digitalschalter, z. B. ein Gatter in CMOS Technologie oder als Transistorlogik ausgeführt sein.
  • Für jeden Eingang 110a, 110b, 110c stellt eine Spannungsversorgung 205 eine eigene, von den anderen Spannungsversorgungen galvanisch getrennte Versorgungsspannung für die analoge Konditionierungsschaltung 150a, 150b, 150c, die digitale Konditionierungsschaltung 180a, 180b und die Detektorschaltung 140b, 140c bereit. Beispielsweise kann die Versorgungsspannung +5 V betragen. Die Bezugsmasse jeder der galvanisch getrennten Versorgungsspannungen ist mit einem Schalter 220a, 220b, 220c verbunden.
  • Die Schalter 220a, 220b, 220c sind geeignet, eine Bezugsmasse der Eingänge 110a, 110b, 110c mit der Bezugsmasse des Ausgangs 170 zu verbinden. Dazu wird ein Halbleiterschalter mit geringem Durchlasswiderstand wie z. B. ein MOSFET Transistor verwendet.
  • Die Steuereinrichtung 130 steuert die Schalter 160, 190, 220a, 220b, 220c sowie eine Pegelabsenkungschaltung 210 basierend auf den Ergebnissen der Detektorschaltungen 140b, 140c sowie der galvanisch getrennten Aktivierungssignale der Eingänge 110a, 110b. Die Steuereinrichtung 130 kann als analoge Schaltung, digitale Schaltung, analog/digitale Schaltung oder als Programm, welches auf einem Speichermedium gespeichert ist und auf einem Prozessor abgearbeitet wird, ausgeführt sein.
  • Eine Aufgabe der Steuereinrichtung 130 ist es, die Eingänge 110a, 110b, 110c entsprechend einer Priorität mit dem Ausgang zu verbinden. Dabei werden standardmäßig die Signale, die der Eingang 110a bereitstellt, mit dem Ausgang 170 verbunden, solange kein anderer Eingang 110b, 110c Audiosignale oder Aktivierungssignale liefert. Liefert Eingang 110b entsprechende Audiosignale oder Aktivierungssignale, so steuert die Steuereinheit 130 die Schalter 160, 190, 220a, 220b, 220c so an, dass die durch den Eingang 110b bereitgestellten Signale mit dem Ausgang 170 verbunden sind. In gleicher Art werden die Signale, die durch den Eingang 110c bereitgestellt werden, mit dem Ausgang 170 verbunden, wenn Audiosignale am Eingang 110c detektiert wurde. Diese Funktion wird auch als automatische Quellenverwaltung mit Vorrangschaltung bezeichnet. Die Quellenaktivierung kann sowohl durch Detektieren eines Audiosignals an einem Eingang 110b, 110c oder durch das optionale Aktivierungssignal erfolgen.
  • Jedem Anschluss ist eine unterschiedliche Priorität zugeordnet. Die Priorität kann den Anschlüssen so zugeordnet sein, wie es im Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Jedoch ist eine andere Prioritätszuordnung ohne weiteres möglich und im Bereich der vorliegenden Erfindung. Die Zuordnung der Priorität kann fest eingestellt sein oder dynamisch erfolgen. Beispielsweise kann eine Prioritätszuordnung der Anschlüsse in der Steuereinrichtung 130 einstellbar bzw. programmierbar ausgeführt sein.
  • Ein bereits verbundener Eingang 110b, 110c wird von dem Ausgang 170 getrennt, wenn die Steuereinrichtung 130 eine festgelegte Zeit keine Audiosignale von dem verbundenen Eingang detektiert. Die festgelegte Zeit ist zweckmäßigerweise so zu wählen, dass Sprechpausen, Musikübergänge oder leise Musikpassagen nicht zur Trennung führen. Beispielsweise kann die Zeit zwei Minuten betragen, bevor ein anderer aktiver Eingang mit geringerer Priorität ausgewählt wird. Ist kein anderer Eingang aktiv, so werden die von Eingang 110a bereitgestellten Signale mit dem Ausgang 170 verbunden.
  • Eine weitere Aufgabe der Steuereinrichtung 130 ist das Trennen und Verbinden der Signale zwischen dem Eingang 110a, 110b, 110c mit dem Ausgang 170 durch Steuerung der Schalter 160, 190 und 220a, 220b, 220c. Die zeitliche Abfolge wird in 2 dargestellt. Wenn die Steuerschaltung 130 durch Detektieren von Audiosignalen oder durch das Anlegen eines Aktivierungssignals einen aktiven Eingang mit höherer Priorität feststellt, wird ein Steuersignal zum Absenken des Pegels am Ausgang erzeugt. Dieses Steuersignal wird der Pegelabsenkungsschaltung 210 zugeführt. Die Pegelabsenkungsschaltung 210 reduziert den Signalpegel der Audiosignale soweit, dass diese nicht mehr hörbar sind. Beispielsweise können die Audiosignale mit der Bezugsmasse des Ausgangs 170 verbunden werden. Das Absenken des Pegels kann z. B. abrupt oder innerhalb eines kurzen Zeitraums, z. B. wenigen Sekunden oder Sekundenbruchteilen, kontinuierlich erfolgen (ausfaden).
  • Die Steuereinrichtung 130 trennt in einem ersten Schritt 310 die Verbindung von den Eingängen 110a, 110b, 110c zu dem Ausgang 170 durch Ansteuern der Steuersignale für die Schalter 160 und 190. In einem nächsten Schritt 320 wird über den Schalter 220a, 220b, 220c die Bezugsmasse zu den Eingängen 110a, 110b, 110c vom Ausgang 170 getrennt. Die Schritte 310 und 320 können auch gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge erfolgen.
  • Wie bereits weiter oben beschrieben, wird für jeden Eingang die Detektorschaltung 140b, 140c, die analoge Konditionierungsschaltung 150a, 150b, 150c und die digitale Konditionierungsschaltung 180a, 180b über eine galvanische getrennte Versorgungsspannung versorgt. Die Bezugsmasse der Vorsorgungsspannung ist mit der Bezugsmasse des entsprechenden Eingangs 110a, 110b, 110c verbunden. Durch eine strikte galvanische Trennung der Eingänge werden Masseschleifen und die dadurch entstehenden Potentialausgleichsströme verhindert. Das störende Brummen tritt deshalb nicht auf.
  • Allerdings kann die galvanische Trennung dazu führen, dass zwischen den einzelnen Bezugsmassen große Potentialunterschiede entstehen, die zur Zerstörung der elektrischen Schaltungen führen können. Deshalb sind die Potentiale über geeignete Widerstände mit der Bezugsmasse des Ausgangs verbunden. Der geeignete Widerstand hat bevorzugt einen Wert im Bereich von 1 kOhm bis 10 kOhm. Wird der Widerstand zu klein gewählt, fließen hörbare Potentialausgleichsströme zwischen den verschiedenen Massen. Wird der Widerstand zu groß gewählt, können die Potentialunterschiede nicht ausreichend abgebaut werden.
  • Im Schritt 330 wird die Bezugsmasse des neuen Eingangs 110a, 110b, 110c durch das Anlegen entsprechender Steuersignale an den Schalter 220a, 220b, 220c mit der Bezugsmasse des Ausgangs 170 verbunden. Im Schritt 340 werden die analogen Audiosignale und die digitalen Steuersignale des neuen Eingangs 110a, 110b, 110c mit dem Ausgang 170 verbunden. Die Schritte 330 und 340 können auch gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
  • Im Schritt 350 wird das Steuersignal von der Pegelabsenkungsschaltung 210 rückgesetzt, so dass die analogen Audiosignale am Ausgang 170 zur Verfügung stehen. Dabei kann die Rücknahme der Pegelabsenkung abrupt oder kontinuierlich in einem kurzen Zeitintervall durchgeführt werden.
  • Die Umschaltung ist somit erfolgt und die Signale stehen am Ausgang bereit.
  • Beispielsweise könnten die Eingänge analoge und/oder digitale und/oder optische und/oder mit Funktechnik versehene Eingänge aufweisen und/oder es können ein Ausgang oder mehrere Ausgänge vorgesehen sein.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters, mit dem eine Audioquelle aus einer Vielzahl von Audioquellen ausgewählt und mit einem Ausgang (170) des Audioumschalters verbunden werden kann, wobei die Verbindung des jeweiligen Eingangs (110a, 110b, 110c) des Audioumschalters mit einem Ausgang (170) des Audioumschalters umgeschaltet wird, wobei die Eingänge (110a, 110b, 110c) Anschlüsse für ein oder mehrere Audiosignale und eine erste Bezugsmasse aufweisen, wobei der Audioumschalter ferner Folgendes aufweist: Detektorschaltungen (140b, 140c) zum Detektieren anliegender Audiosignale für jede Audioquelle; mindestens eine Vorrichtung zum Umschalten (160, 190, 220a, 220b, 220c) der Audioquellen basierend auf einem Ergebnis der Detektorschaltung; wobei die Vorrichtung zum Umschalten (160, 190, 220a, 220b, 220c) der Audioquellen Folgendes aufweist: einen ersten Schalter (160) für ein analoges Audiosignal, und jeweils einen zweiten Schalter (220a, 220b, 220c) für die erste Bezugsmasse, wobei für jeden Eingang (110a, 110b, 110c) eine eigene Spannungsversorgung (205) mit galvanisch voneinander getrennten Versorgungsspannungen und zweiten Bezugsmassen vorgesehen ist; wobei das Verfahren die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge aufweist: (a) Detektieren der anliegenden Audiosignale für jede Audioquelle; (b) Auswählen einer Audioquelle aus den an den Eingängen angeschlossenen Audioquellen gemäß einer Priorität; (c) Verbinden der Anschlüsse des Eingangs, an den die ausgewählte Audioquelle angeschlossen ist, mit dem Ausgang (170) basierend auf einem Ergebnis des Detektierens, wobei das Verbinden Folgendes aufweist: (c1) Absenken des Signalpegels des mindestens einen Audiosignals der ausgewählten Audioquelle; (c2) Verbinden der Anschlüsse, einschließlich der Audiosignale und der ersten Bezugsmasse, der ausgewählten Audioquelle mit dem Ausgang (170) durch (i) Trennen der Verbindung von den Eingängen (110a, 110b, 110c) zu dem Ausgang (170) durch den ersten Schalter (160), (ii) Trennen der Verbindung der ersten Bezugsmasse vom Ausgang (170) durch den jeweiligen zweiten Schalter (220a, 220b, 220c); (iii) Verbinden der ersten Bezugsmasse des neuen Eingangs (110a, 110b, 110c) mit der Bezugsmasse des Ausgangs (170) durch den jeweiligen zweiten Schalter (220a, 220b, 220c); und (iv) Verbinden des analogen Audiosignals des neuen Eingangs (110a, 110b, 110c) mit dem Ausgang (170) durch den ersten Schalter (160); und (c3) Anheben des Signalpegels des mindestens einen Audiosignals der ausgewählten Audiokomponente; und wobei die Schritte des Absenkens (c1), des Verbindens (c2) und des Anhebens (c3) automatisiert erfolgen, gesteuert durch eine Steuereinrichtung (130).
DE102013008051.7A 2013-05-10 2013-05-10 Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters Active DE102013008051B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013008051.7A DE102013008051B4 (de) 2013-05-10 2013-05-10 Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters
PCT/EP2014/059642 WO2014180994A1 (de) 2013-05-10 2014-05-12 Audioumschalter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013008051.7A DE102013008051B4 (de) 2013-05-10 2013-05-10 Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013008051A1 DE102013008051A1 (de) 2014-11-13
DE102013008051B4 true DE102013008051B4 (de) 2016-05-12

Family

ID=50687505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013008051.7A Active DE102013008051B4 (de) 2013-05-10 2013-05-10 Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013008051B4 (de)
WO (1) WO2014180994A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774016A (en) * 1996-04-09 1998-06-30 Bogen Corporation Amplifier system having prioritized connections between inputs and outputs
US6052471A (en) * 1998-05-08 2000-04-18 Sony Corporation Smart audio receiver that automatically select an input audio source
US20030215098A1 (en) * 2002-03-15 2003-11-20 Toru Marumoto Acoustic output processing apparatus
US6678014B1 (en) * 1999-08-02 2004-01-13 Lg Electronics Inc. Apparatus for automatically selecting audio signal of digital television
US7167569B1 (en) * 2000-10-25 2007-01-23 National Semiconductor Corporation Output coupling capacitor free audio power amplifier dynamically configured for speakers and headphones with excellent click and pop performance
US20100290638A1 (en) * 2009-04-14 2010-11-18 Heineman Fred W Digital audio communication and control in a live performance venue
US20120237056A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Dyke Thomas Emlinger Automated noise reduction circuit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8654995B2 (en) * 2007-03-16 2014-02-18 Harman International Industries, Incorporated Audio control system for a vehicle
US8160272B1 (en) * 2008-07-15 2012-04-17 Integrated Device Technology, Inc. Audio output circuits having ramped attenuation circuits that inhibit pop disturbances when audio sources are switched
JP5633073B2 (ja) * 2011-04-27 2014-12-03 株式会社コルグ アンプ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774016A (en) * 1996-04-09 1998-06-30 Bogen Corporation Amplifier system having prioritized connections between inputs and outputs
US6052471A (en) * 1998-05-08 2000-04-18 Sony Corporation Smart audio receiver that automatically select an input audio source
US6678014B1 (en) * 1999-08-02 2004-01-13 Lg Electronics Inc. Apparatus for automatically selecting audio signal of digital television
US7167569B1 (en) * 2000-10-25 2007-01-23 National Semiconductor Corporation Output coupling capacitor free audio power amplifier dynamically configured for speakers and headphones with excellent click and pop performance
US20030215098A1 (en) * 2002-03-15 2003-11-20 Toru Marumoto Acoustic output processing apparatus
US20100290638A1 (en) * 2009-04-14 2010-11-18 Heineman Fred W Digital audio communication and control in a live performance venue
US20120237056A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Dyke Thomas Emlinger Automated noise reduction circuit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FIORI, D.: "A Transformerless Ground Loop Isolating Preamplifier-Introducing CurrentBalanced Circuit Technology". An Audio Engineering Society Preprint, Presented at 105thConvention, 1998 September 26-29, San Francisco, Californiahttp://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=8331 *
MACATEE, S. R.: "Considerations in Grounding and Shielding Audio Devices". J. Audio Eng. Soc., Vol.43, No. 6, 1995 June, p. 472-482. Presented at the 97th Convention of the Audio Engineering Society, SanFrancisco, CA, 1994 November 10-13; revised 1995 April 3.http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=7942 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014180994A1 (de) 2014-11-13
DE102013008051A1 (de) 2014-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1519622B1 (de) Hörhilfegerät mit automatischer Umschaltung der Spannungsversorgung für externe Komponenten und entsprechendes Verfahren
DE19726176C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Beschallungsanlage
EP2053876B1 (de) Hörvorrichtung mit gemeinsamem Anschluss für Schirmung und Identifikation eines Hörers
DE2716336B1 (de) Verfahren und Hoergeraet zur Kompensation von Gehoerdefekten
DE3100135A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum schulen des gehoers eines patienten
DE3006810C2 (de)
DE10320190B4 (de) Detektionsvorrichtung
EP3427498B1 (de) Verfahren zum betrieb eines hörgeräts sowie hörgerät zur detektion der eigenstimme anhand eines individuellen schwellwerts
DE102010062528A1 (de) Audiosignalverarbeitungseinheit und Audioübertragungssystem, insbesondere Mikrofonsystem
DE102009019707A1 (de) Speisevorrichtung zur Speisung eines Mikrofons
EP2200341A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Hörhilfegerätes sowie Hörhilfegerät mit einer Quellentrennungseinrichtung
DE102013008051B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Audioumschalters
DE202013004395U1 (de) Audioumschalter
DE102011106030B9 (de) Detektionsschaltung und Detektionsverfahren
EP2381599A2 (de) Mischpult für Tonsignale
EP3211920A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur konfiguration eines nutzerspezifischen hörsystems
DE3303011C2 (de) Gerätesatz der Unterhaltungselektronik aus unterschiedlichen Gerätebausteinen
DE102007053188A1 (de) Gerät der Unterhaltungselektronik mit Kopfhörer
EP2728905B1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zum Prüfen eines Mikrofons sowie System zum Betreiben eines Mikrofons mit einer derartigen Schaltungsanordnung
DE10057897A1 (de) Schaltungsanordnung zur Verbreiterung der Stereobasis bei der Wiedergabe stereophoner Tonsignale
DE102009008550A1 (de) Kommunikations-und/oder Unterhaltungssystem
DE102007039447A1 (de) Verfahren zur Seitendefinition bei der Anpassung von Hörhilfen
EP0829942A2 (de) Verfahren und Gerät zur Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern
DE10101831A1 (de) Tonsignalwiedergabegerät mit Einstellung einer individuellen Hörcharakteristik
DE102007051402A1 (de) Lautsprechersystem und Verfahren zum Betreiben des Lautsprechersystems

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final