TWI259971B - Audio scheme for computer system - Google Patents

Description

1259971 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域： 本發明係有關於一種電腦音效之架構，特別是有關於 一種降低一載於於輸入（line-in)或輸出（line-out) 之訊號扭曲之音效架構。 先前技術： 現中頻 前而言 插塞（ 輸出訊 給電腦 據的空 過去在大量的單聲道與立 直企圖能夠達到一高品質的 生一符合效果要求 特性來定義，例如 聲器包括一包含一 清晰度之全頻範圍 一低音擴聲換能器 號 中在能夠產 量測的聲音 圍。上述揚 來重現聲音 器設計包括 換能器以重 的部份。目 數個端子或 置而輸入或 特別是提供 寸而且所佔 的部份與一 ，大部分的 terminals 上面 系統所用 間也小。 體聲道系統 原音重現。 之揚聲器環 :頻率反應 個或數個聲 之交叉網路 以重現低頻 高頻揚聲換 視覺與聲音 or plugs) 般的應用在 如此之端子 之發展 而上述 場，其 、扭曲 音換能 之機構 的部份 能器以 設備都 以接收 於擴音 不僅具 中， 努力 係措 與動態範 器與一用 。一揚聲 、一中音 重現南頻 顯示了複 外來的裝 器端子， 有小的尺 人們 都集 由可 在一個比正常方式還更有優點之情況下，上述電腦或 電腦遊戲裝置允許使用者玩一個遊戲或其它具有聲音影像

第6頁 1259971 五、發明說明（2) 效果之傳播媒介。舉例而言，上述玩家或使用者可能需要 一個比傳統方法或結構更大量的聲音頻道。因此，當一個 使用者或玩家使用電腦時都希望特別的音效會發生。特別 地是，上述音效是藉由揚聲器而產生5. 1或更高的聲頻效 果。在傳統的電子音樂裝置中，額外不同的聲音效果可以 提供一個類似在聲音音樂儀器中之有深度的音色，並且如 此之效果在多姿多采的音樂表達之下是重要的因素。在一 電子音樂裝置中，透過一由CPU所控制之微電腦控制效果 加法電路（a d d e r c i r c u i t)來控制一聲音效果，藉由利 用不同的係數之預定操作，不同的效果會加到上述輸入音 色訊號。為了增加效果而使用不同的操作係數，上述係數 是儲存在上述效果加法電路之係數記憶體中。某些係數從 電源開啟之開始時就具有固定的值，但是其它的係數於音 色訊號執行期間必須隨著玩家的控電板操作、程式等等而 更新。 目前而言，數位音效之傳輸與處理已經越來越普遍了 。為了節省頻寬與儲存空間，上述訊號是以一個壓縮的形 式來傳遞。一個音效壓縮的普遍形式是杜比（Dolby) AC-3. TM傳輸形式與MPEG2傳輸形式。上述置於一電腦系統中 之音效裝置包括複數個插塞（plugs)以輸入/輸出訊號或 者是溝通内部與外部。上述插塞包括擴音器端子、輸入 線、輸出線以及頭戴式耳機端子。連接端是用來作為訊號 接觸與一般提供訊號接觸之參考接觸。當一個裝置插入上

1259971 五、發明說明（3) 般是設計在開 述端子時，彈簧開關（s p r i n g s w i t c h) 路的狀態，除此以外之狀態係為斷路。 在目前的架構之下，請參考圖一，上述麥克風（MIC) 端透過一 RC元件而電性連接到一放大AMP。上述架構包括 其它包含輸入（INPUT)與輸出（OUTPUT)端之端點 (terminals)以輸入或輸出上述音效訊號。同時，上述 電極也包括與其耦接之其它額外的RC元件。上述結構佔據 了太大的空間，埠（ports)分別利用於獨立的端點 (t e r m i n a 1 s)。因此，需要一個新的設計以提供給上述 PC音效架構。 本發明可以適合一電腦系統，並且調整本發明結構也 可以用在其它系統。 發明内容： 本發明之主要目的在於提供一用於電腦系統之音訊架 構0 一種提供音訊效果之架構，包含：一音訊端子，耦接 一調變裝置用以調變透過上述音訊端子而輸入或輸出之訊 號，其中該調變裝置包括一 RC元件；一雙向類比輸入/輸 出，耦接上述調變裝置，其中該雙向類比輸入/輸出包括

第8頁 1259971 五、發明說明（4) 一柄接一第一二極體之輸入方向開關與一耗接一第二二極 體之輸出方向開關；以及，一包括至少三個二極體之靜電 放電（ESD)保護電路，耦接上述調變裝置以防止該靜電 放電（ESD)損壞電路。上述架構更包括一電容選擇性地 耦接在上述靜電放電（ESD)保護電路與調變裝置之間。 亦包括一偏壓耦接到該調變裝置，其中上述偏壓是一 擴音器偏壓。 實施方法： 請參考圖二，其為本發明之架構圖。一音訊端子1 〇耦 接一時間延遲裝置或調變裝置2 0用以調變透過上述音訊端 子1 0而輸入或輸出之訊號。上述調變裝置2 0包含但不限於 是一 RC元件。上述RC元件包括一電容C1與一電阻R1，上述 RC元件執行的功能是與習知技術相同的。一雙向類比輸 入/輸出3 0耦接上述調變裝置2 0，也就是，上述RC元件經 由一第一端點。上述雙向類比輸入/輸出3 0包括一耦接一 第一二極體D1之輸入方向開關S1與一耦接一第二二極體D2 之輸出方向開關S 2。上述從系統輸入或輸出之電壓大小大 約是5伏特。上述音訊端子1 0可以作為擴音器、輸入或輸 出端。這是與習知技術不同的，習知技術中需要至少三個 端點與三組RC電路來執行上述輸入/輸出與擴音器之功 能。

1259971 五、發明說明（5)

一麥克風偏壓（microphone bias)搞接上述調變裝 置20 ( RC元件）之第二端。一靜電放電（ESD)保護電路 4 0也搞接上述RC元件以防止上述靜電放電（ESD)損壞上 述電路。上述靜電放電（ESD)可能藉由人體或其它效應 而產生。上述靜電放電（ESD)保護電路40可以由一二極 體所組成。較佳的情形下，上述靜電放電（ESD)保護電 路4 0可以藉由至少三個串接的二極體來組成。類似地，二 個二極體可以應用於本發明。一電容C 2可以選擇性地耦接 在上述靜電放電（ESD)保護電路40與調變裝置（RC元 件）2 0之間。在本發明之結構下，上述電容C 2可以被省 略0

一 DC偏壓透過一共同節點N 1耦接上述靜電放電 (ESD)保護電路40與調變裝置（RC元件）20以提供必需 的能源。對於目前的申請案，上述由輸入/輸出線所承載 之訊號大小之範圍從波谷到波峰大約從接地電位到5伏 特。反之，對於PC音訊應用而言，上述參考電壓大約是 2 . 2 5〜3 . 0伏特。因此，在上述音訊端子1 0線上之訊號大小 範圍大約是從接地電位到3伏特（波峰到波谷），上述訊 號大小從參考電位到波峰或波谷是1. 5伏特。上述透過音 訊端子1 0之輸入或輸出訊號將藉由上述調變裝置2 0來調 變。上述訊號可以藉由RC元件來調變以符合上述音訊端子 之參數範圍

第10頁 1259971 五、發明說明（6)

。典型而言’假如上述靜電放電（ESD)保護電路40猎由 一二極體所建立，則上述二極體將導致〇. 7伏特的壓降。 舉一例子而言，一千赫芝（1 k Hz)訊號將被調整到THD 。相對於1 0 0赫芝（1 0 0 Hz)訊號，需要十倍的電容。上 述的例子可能由於上述RC元件的調變與二極體ESD的使用 所帶來的0. 7壓降特性而導致了某些訊號扭曲。在一較佳 實施例中，本架構提供了至少三個二極體給於上述靜電放 電（ESD)保護電路40。如果每一個二極體之壓降為0· 7伏 特，則本結構將導致了 2. 1的壓降。對於輸出的例子中， 上述三個二極體之靜電放電（E S D)保護電路4 0將降低了 上述音訊端子1 0之輸出訊號的扭曲。再者，假如上述靜電 放電（ESD)保護電路40包括三個二極體，則上述電容C2 可以被省略。

本發明以較佳實施例說明如上，然其並非用以限定本 發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之 申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者 ，在不脫離本專利精神或範圍内，所作之更動或潤飾，均 屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應 包含在下述之申請專利範圍内。

第11頁 1259971 圖式簡單說明 圖示簡單說明： 藉由以下詳細之描述結合所附圖示，將可輕易的了解 上述内容及此項發明之諸多優點，其中： 圖一所示為傳統pc音訊架構。 圖二所示為本發明之音訊架構。 圖示符號對照表：

音訊端子1 0 調變裝置2 0 雙向類比輸入/輸出3 0 靜電放電（ESD)保護電路40

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Claims (1)

1259971 六、申請專利範圍 申請專利範圍： 1 . 一種用於電腦系統之音訊架構，包含： 一音訊端子，耦接一調變裝置用以調變透過該音訊端 子而輸入或輸出之訊號； 一雙向類比輸入/輸出，耦接該調變裝置；以及 一靜電放電（ESD)保護電路，耦接該調變裝置以防 止該靜電放電（ESD)損壞電路。 2. 如申請專利範圍第1項之用於電腦系統之音訊架構，其 中該調變裝置包括一 RC元件。 3. 如申請專利範圍第2項之用於電腦系統之音訊架構，其 中該RC元件包括一電容與一電阻。 4. 如申請專利範圍第1項之用於電腦系統之音訊架構，其 中該雙向類比輸入/輸出包括一搞接一第一二極體之輸入 方向開關與一耦接一第二二極體之輸出方向開關。 5. 如申請專利範圍弟1項之用於電腦糸統之音訊架構’其 中該靜電放電（ESD)保護電路包括一二極體。 6. 如申請專利範圍第1項之用於電腦系統之音訊架構，其 中該靜電放電（ESD)保護電路至少包括三個二極體。

第13頁 1259971 六、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第1項之用於電腦系統之音訊架構，更 包括一電容選擇性地耦接在該靜電放電（ESD)保護電路 與該調變裝置之間。 更 8.如申請專利範圍第1項之用於電腦系統之音訊架構 包括一偏壓耦接該調變裝置。 9.如申請專利範圍第8項之用於電腦系統之音訊架構，其 中該偏壓是一麥克風（m i cr ophone)偏屢。 1 0 . —種用於電腦系統之音訊架構，包含： 一音訊端子，耦接一調變裝置用以調變透過該音訊端 子而輸入或輸出之訊號； 一雙向類比輸入/輸出，麵接該調變裝置；以及 一包括至少三個二極體之靜電放電（ESD)保護電路 ，耦接該調變裝置以防止該靜電放電（ESD)損壞電路。 1 1.如申請專利範圍第1 0項之用於電腦系統之音訊架構， 其中該調變裝置包括一 RC元件。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之用於電腦系統之音訊架構， 其中該RC元件包括一電容與一電阻。

第14頁 1259971 六、申請專利範圍 1 3 .如申請專利範圍第1 0項之用於電腦系統之音訊架構， 其中該雙向類比輸入/輸出包括一耦接一第一二極體之輸 入方向開關與一耦接一第二二極體之輸出方向開關。 1 4 .如申請專利範圍第1 0項之用於電腦系統之音訊架構， 更包括一電容選擇性地耦接在該靜電放電（ESD)保護電 路與該調變裝置之間。

1 5 .如申請專利範圍第1 0項之用於電腦系統之音訊架構， 更包括一偏壓耦接該調變裝置。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之用於電腦系統之音訊架構， 其中該偏壓是一擴音器偏壓。 1 7. —種用於電腦系統之音訊架構，包含：

一音訊端子，耦接一調變裝置用以調變透過該音訊端 子而輸入或輸出之訊號，其中該調變裝置包括一 RC元件； 一雙向類比輸入/輸出，耦接該調變裝置，其中該雙向類 比輸入/輸出包括一搞接一第一二極體之輸入方向開關與 一耦接一第二二極體之輸出方向開關；以及 一包括至少三個二極體之靜電放電（ESD)保護電路 ，耦接該調變裝置以防止該靜電放電（ESD)損壞電路。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之用於電腦系統之音訊架構，

第15頁 1259971 六、申請專利範圍 更包括一電容選擇性地耦接在該靜電放電（ESD)保護電 路與該調變裝置之間。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之用於電腦系統之音訊架構， 更包括一偏壓耦接該調變裝置。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項之用於電腦系統之音訊架構， 、 其中該偏壓是一麥克風（microphone)偏壓。 _

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