TWI525607B - 音訊播放裝置及爆音消除方法 - Google Patents

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音訊播放裝置及爆音消除方法
本發明係有關於音訊處理，特別是有關於可利用二階式爆音消除電路以在斷電時消除爆音之音訊播放裝置及爆音消除方法。
在一般的音訊播放裝置中，當有斷電情況產生時，往往會在其揚聲器產生爆音，會降低使用者的感受。在傳統的音訊播放裝置中，通常僅具有一階的爆音消除電路設置於音訊處理的前級(例如在脈衝寬度調變(PWM)音源輸出單元之輸出端)來解決爆音的問題。然而，音訊信號在音訊播放裝置中是依序逐級傳遞的，若僅在前級消除爆音，則被斷電所影響的音訊信號仍可能依序傳遞至音訊處理的後級(例如音頻放大器之輸出端)，進而造成在揚聲器產生爆音。因此，亟需一種具有爆音消除電路的音訊播放裝置以解決上述爆音的問題。
本發明係提供一種爆音消除方法，用於一音訊播放裝置，其中該音訊播放裝置包括一脈衝寬度調變(PWM)音源輸出單元、一數位類比轉換器及一音頻放大器以依序處理一類比音訊信號，該方法包括：判斷該音訊播放裝置是否有一斷電 情況發生；當該斷電情況發生時，產生具有高邏輯位準之一斷電偵測信號；以及當該斷電情況發生時，依據該斷電偵測信號將該PWM音源輸出單元及該音頻放大器之輸出接地以避免在該音訊播放裝置在所連接之一揚聲器產生爆音。
本發明更提供一種音訊播放裝置，包括：一脈衝寬度調變(PWM)音源輸出單元，用以將一類比音訊信號轉換為一左聲道數位脈衝信號及一右聲道數位脈衝信號；一數位類比轉換器，用以將該左聲道數位脈衝信號及該右聲道數位脈衝信號轉換為一第一左聲道音訊信號及一第一右聲道音訊信號；一音頻放大器，用以將該第一左聲道音訊信號及該第一右聲道音訊信號之振幅放大以產生一第二左聲道音訊信號及一第二右聲道音訊信號以在一揚聲器上進行播放；一斷電判斷單元，用以判斷該音訊播放裝置是否發生一斷電情況，其中當該斷電情況發生時，該斷電判斷單元所輸出之一斷電偵測信號係為高邏輯位準；一第一爆音消除電路，耦接於該PWM音源輸出單元、該數位類比轉換器及該斷電判斷單元之間，其中當該斷電情況發生時，該第一爆音消除電路係依據該斷電偵測信號將該左聲道數位脈衝信號及該右聲道數位脈衝信號接地以消除爆音；以及一第二爆音消除電路，耦接於該音頻放大器、該揚聲器及該斷電判斷單元之間，其中當該斷電情況發生時，該第二爆音消除電路係依據該斷電偵測信號將該第二左聲道音訊信號及該第二右聲道音訊信號接地以消除爆音。
100‧‧‧音訊播放裝置
110‧‧‧PWM音源輸出單元
120‧‧‧數位類比轉換器
130‧‧‧音頻擴大器
140‧‧‧斷電判斷單元
150‧‧‧第一爆音消除電路
160‧‧‧第二爆音消除電路
190‧‧‧揚聲器
141‧‧‧交流偵測電路
142‧‧‧交流輸入電路
143‧‧‧狀態邏輯電路
111‧‧‧左聲道數位脈波信號
112‧‧‧右聲道數位脈波信號
121、131‧‧‧左聲道音訊信號
122、132‧‧‧右聲道音訊信號
151‧‧‧二極體
152-153、161-164‧‧‧電晶體
AC_DETOUT‧‧‧斷電偵測信號
AC_DETIN、AC_VRMS‧‧‧電壓輸入信號
VCC‧‧‧電壓
L1、L2、R1、R2、A、B、C‧‧‧節點
R1、R2‧‧‧電阻
C1‧‧‧電容
Vth1‧‧‧電壓閥值
VRMS_OK、AC_65‧‧‧狀態信號
第1圖係顯示依據本發明一實施例之音訊播放裝置的功能方塊圖。
第2圖係顯示依據本發明一實施例之斷電判斷單元140之示意圖。
第3圖係顯示依據本發明一實施例之爆音消除方法的流程圖。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖係顯示依據本發明一實施例之音訊播放裝置的功能方塊圖。如第1圖所示，音訊播放裝置100包括一脈衝寬度調變(PWM)音源輸出單元110、一數位類比轉換器(DAC)120、一音頻放大器130、一斷電判斷單元140、一第一爆音消除電路150、以及一第二爆音消除電路160。PWM音源輸出單元110係用以將一類比音訊信號轉換為一左聲道數位脈波信號111及一右聲道數位脈波信號112，且數位類比轉換器120係將左聲道數位脈波信號111及右聲道數位脈波信號112分別轉換為左聲道音訊信號121及右聲道音訊信號122。音頻放大器130係將左聲道音訊信號121及右聲道音訊信號122之振幅放大以分別產生左聲道音訊信號131及右聲道音訊信號132。更進一步而言，音頻放大器130所產生的左聲道音訊信號131及右聲道音訊信號132係可進一步連接至一揚聲器(意即為一負載)190進行播放。
當音訊播放裝置100突然被斷電時，信號111、112、121、122、131或132可能會有不正常音訊波形，進而導致在揚聲器190上聽到爆音。因此本發明在PWM音源輸出單元110之輸出端及音頻放大器130之輸出端會分別連接到第一爆音消除電路150及第二爆音消除電路160，藉以在音訊播放裝置100被斷電或供應電壓不穩時可預先揚聲器播放聲音前就消除爆音。
第2圖係顯示依據本發明一實施例之斷電判斷單元140之示意圖。在一實施例中，本發明之斷電判斷單元140係可接收AC_DETIN及AC_VRMS的電壓輸入信號，並經由一交流偵測電路141以產生AC_DETOUT之輸出信號，如第2圖所示。當輸入信號消失(意即斷電時或AC_VRMS小於參考電壓的瞬間)，交流偵測電路141之AC_DETOUT輸出信號會被提昇至高邏輯位準，在其他時間均會維持在低邏輯位準。在第2圖中之65%係指交流偵測電路141會判斷目前交流電壓的AC_VRMS(均方根電壓值)是否在全振幅(例如110V)之正常交流電均方根電壓值的65%(意即電壓閥值Vth1)，藉以產生AC_65的狀態信號。而交流偵測電路141會更進一步比較AC_VRMS方均根電壓值與一參考電壓，藉以產生VRMS_OK之狀態信號。接著，狀態邏輯電路143係判斷AC_65及VRMS_OK等狀態信號來決定其輸出AC_DETOUT是否為高邏輯位準。
需注意的是，上述斷電判斷單元140係可由SONYCXA3810M之IC電路所實現，但本發明並不限於此，凡是可用以偵測斷電之各種電路均可用於本發明。
請再參考第1圖，第一爆音消除電路150係耦接於PWM音源輸出單元110、數位類比轉換器120及斷電判斷單元140之間。當斷電判斷單元140之輸出AC_DETOUT為高邏輯位準時，在第一爆音消除電路150中之二極體151則會正向導通，進而讓電晶體152及153導通。此時，節點L1及R1之電位均會被降至接地，意即在斷電發生時，可瞬間將左聲道數位脈波信號111及右聲道數位脈波信號112接地。
第二爆音消除電路160係耦接於音頻放大器130、揚聲器190及斷電判斷單元140之間。當斷電判斷單元140之輸出AC_DETOUT為低邏輯位準時，意即音訊播放裝置100係處於正常供電狀態，則此時二極體151則會開路，且電晶體152及153之基極均會被拉至接地，故電晶體152及153此時均不會導通。換言之，當音訊播放裝置100係處於正常供電狀態，左聲道數位脈波信號111及右聲道數位脈波信號112可正常輸出至數位類比轉換器120。
當斷電判斷單元140之輸出AC_DETOUT為高邏輯位準時，在第二爆音消除電路160中之電晶體161(NPN電晶體)則會導通，使得節點C之電壓為電壓VCC之小比例之分壓，故為低電壓位準。此時電晶體162(PNP電晶體)會導通，並讓節點A及節點B為高電壓位準，進而讓電晶體163及164(均為NPN電晶體)導通。因此，此時節點L2及R2會被拉至接地，從而避免音頻放大器130所輸出之左聲道音訊信號131及右聲道音訊信號132在揚聲器190產生爆音的情況。
當斷電判斷單元140之輸出AC_DETOUT為低邏輯 位準時，電晶體161不導通，此時電晶體162之基極的電壓會接近VCC，故電晶體162不導通。因此，電晶體163及164之基極的電壓位準會近於接地，故電晶體163及164不導通。換言之，當音訊播放裝置100係處於正常供電狀態，音頻放大器130所輸出之左聲道音訊信號131及右聲道音訊信號132不會被接地，而能正常輸出至揚聲器190進行播放。
更進一步而言，當音訊播放裝置100有斷電或電壓不穩的情況發生時，本發明之音訊播放裝置100具有第一階及第二階的爆音消除電路(例如分別為第一爆音消除電路150及第二爆音消除電路160)可分別將音訊處理路徑中不同節點的音訊信號拉至接地，進而避免在前級因斷電產生之雜訊音訊信號會傳送至後級而傳遞雜訊的情況，亦可直接將後級之輸出音訊信號直接拉至接地，而避免在揚聲器播放雜訊而產生爆音。
第3圖係顯示依據本發明一實施例之爆音消除方法的流程圖。在步驟S310，斷電判斷單元140係判斷音訊播放裝置100是否有一斷電情況發生。在步驟S320，當該斷電情況發生時，斷電判斷單元140係產生具有高邏輯位準之一斷電偵測信號。在步驟S330，當該斷電情況發生時，依據該斷電偵測信號將該PWM音源輸出單元及該音頻放大器之輸出接地以避免在該音訊播放裝置在所連接之一揚聲器產生爆音。舉例來說，請參考第1圖之實施例，當斷電情況發生時，斷電判斷單元140所輸出之斷電偵測信號為高邏輯位準，且第一爆音消除電路150可將PWM音源輸出單元之輸出(例如左聲道數位脈衝信號111及右聲道數位脈衝信號112)接地，第二爆音消除電路 160可將音頻放大器130之輸出(例如左聲道音訊信號131及右聲道音訊信號132)接地以避免在揚聲器190產生爆音。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧音訊播放裝置
110‧‧‧PWM音源輸出單元
120‧‧‧數位類比轉換器
130‧‧‧音頻擴大器
140‧‧‧斷電判斷單元
150‧‧‧第一爆音消除電路
160‧‧‧第二爆音消除電路
190‧‧‧揚聲器
111‧‧‧左聲道數位脈波信號
112‧‧‧右聲道數位脈波信號
121、131‧‧‧左聲道音訊信號
122、132‧‧‧右聲道音訊信號
151‧‧‧二極體
152-153、161-164‧‧‧電晶體
AC_DETOUT‧‧‧斷電偵測信號
VCC‧‧‧電壓
L1、L2、R1、R2、A、B、C‧‧‧節點

Claims (8)

  1. 一種音訊播放裝置，包括：一脈衝寬度調變音源輸出單元，用以將一類比音訊信號轉換為一左聲道數位脈衝信號及一右聲道數位脈衝信號；一數位類比轉換器，用以將該左聲道數位脈衝信號及該右聲道數位脈衝信號轉換為一第一左聲道音訊信號及一第一右聲道音訊信號；一音頻放大器，用以將該第一左聲道音訊信號及該第一右聲道音訊信號之振幅放大以產生一第二左聲道音訊信號及一第二右聲道音訊信號以在一揚聲器上進行播放；一斷電判斷單元，用以判斷該音訊播放裝置是否發生一斷電情況，其中當該斷電情況發生時，該斷電判斷單元所輸出之一斷電偵測信號係為高邏輯位準；一第一爆音消除電路，耦接於該脈衝寬度調變音源輸出單元、該數位類比轉換器及該斷電判斷單元之間，其中當該斷電情況發生時，該第一爆音消除電路係依據該斷電偵測信號將該左聲道數位脈衝信號及該右聲道數位脈衝信號接地以消除爆音；以及一第二爆音消除電路，耦接於該音頻放大器、該揚聲器及該斷電判斷單元之間，其中當該斷電情況發生時，該第二爆音消除電路係依據該斷電偵測信號將該第二左聲道音訊信號及該第二右聲道音訊信號接地以消除爆音。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之音訊播放裝置，其中當未發生該斷電情況時，該斷電判斷單元所輸出之該斷電偵測信號 係為低邏輯位準。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之音訊播放裝置，其中當未發生該斷電情況時，該第一爆音消除電路及該第二爆音消除電路不進行動作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之音訊播放裝置，其中該斷電判斷單元係計算該音訊播放裝置之一輸入交流電源之一均方根值電壓，其中當該均方根值電壓小於一參考電壓時，該斷電判斷單元係將該斷電偵測信號設定為高邏輯位準。
  5. 一種爆音消除方法，用於一音訊播放裝置，其中該音訊播放裝置包括一脈衝寬度調變音源輸出單元、一數位類比轉換器及一音頻放大器以依序處理一類比音訊信號，該方法包括：判斷該音訊播放裝置是否有一斷電情況發生；當該斷電情況發生時，產生具有高邏輯位準之一斷電偵測信號；以及當該斷電情況發生時，依據該斷電偵測信號將該脈衝寬度調變音源輸出單元及該音頻放大器之輸出接地以避免在該音訊播放裝置在所連接之一揚聲器產生爆音。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之爆音消除方法，更包括：當該斷電情況未發生時，產生具有低邏輯位準之該斷電偵測信號。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之爆音消除方法，其中當未發生該斷電情況時，該脈衝寬度調變音源輸出單元及該音頻放大器之輸出不接地。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之爆音消除方法，更包括：計算該音訊播放裝置之一輸入交流電源之一均方根值電壓；以及當該均方根值電壓小於一參考電壓時，將該斷電偵測信號設定為高邏輯位準。
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