TWI641269B - 音訊播放裝置及其音訊控制電路 - Google Patents

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Abstract

一種音訊播放裝置，包含：聽筒模組、擴音喇叭模組及音訊控制電路。音訊控制電路包含：介面及增益調整模組。介面配置以自音訊源接收音訊訊號，以在第一操作模式下僅傳送音訊訊號至聽筒模組進行播放，以及在第二操作模式下，傳送音訊訊號至聽筒模組及擴音喇叭模組進行播放。增益調整模組包含：感測聽筒模組之溫度的溫度感測電路及增益調整電路。增益調整電路電性耦接於介面以及聽筒模組間，配置以根據聽筒模組之溫度調整音訊訊號之增益。

Description

音訊播放裝置及其音訊控制電路
本發明是有關於一種音訊播放技術，且特別是有關於一種音訊播放裝置及其音訊控制電路。
一般市面上的手持式行動電子裝置例如智慧型手機大多採用單一聽筒模組來播放通話的音訊，並採用單一個擴音喇叭模組來播放影音多媒體地音訊。然而，由於這些手持式行動電子裝置的體積隨著製程演進愈來愈小，將壓縮到擴音喇叭模組的實際體積大小以及驅動晶片的功率，使得擴音喇叭模組無法以足夠的音量進行播放。再者，由於僅有單一的擴音喇叭模組配置，音訊的播放將難以建立立體感，而無法給予使用者最佳的聽覺效果。
因此，如何設計一個新的音訊播放裝置及其音訊控制電路，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種音訊控制電路，包含：介面以及第一增益調整模組。介面配置以自音訊源接收音訊訊號，以在第一操作模式下僅傳送音訊訊號至聽筒模組進行播放，以及在第二操作模式下，傳送音訊訊號至聽筒模組及擴音喇叭模組進行播放。第一增益調整模組包含：第一溫度感測電路以及第一增益調整電路。第一溫度感測電路配置以感測聽筒模組之溫度。第一增益調整電路電性耦接於介面以及聽筒模組間，配置以根據聽筒模組之溫度調整音訊訊號之第一增益。
本發明之另一態樣是在提供一種音訊播放裝置，包含：聽筒模組、擴音喇叭模組以及音訊控制電路。音訊控制電路包含：介面以及第一增益調整模組。介面配置以自音訊源接收音訊訊號，以在第一操作模式下僅傳送音訊訊號至聽筒模組進行播放，以及在第二操作模式下，傳送音訊訊號至聽筒模組及擴音喇叭模組進行播放。第一增益調整模組包含：第一溫度感測電路以及第一增益調整電路。第一溫度感測電路配置以感測聽筒模組之溫度。第一增益調整電路電性耦接於介面以及聽筒模組間，配置以根據聽筒模組之溫度調整音訊訊號之第一增益。
應用本發明之優點在於藉由音訊控制電路的設置，可使聽筒模組以及擴音喇叭模組在擴音模式下同時進行播放，並可藉由第一增益調整模組的配置，在聽筒模組的可承受範圍下調升增益，達到更佳的播放效果。
1‧‧‧音訊播放裝置
100‧‧‧聽筒模組
102‧‧‧擴音喇叭模組
104‧‧‧音訊控制電路
110‧‧‧音訊介面
111‧‧‧音訊訊號
112‧‧‧第一增益調整模組
113‧‧‧第一類比音訊
115‧‧‧第二類比音訊
120‧‧‧第一路徑
122‧‧‧第二路徑
124‧‧‧第一數位至類比轉換模組
125‧‧‧第一放大器
126‧‧‧第二數位至類比轉換模組
127‧‧‧第二放大器
130‧‧‧第一溫度感測電路
132‧‧‧第一增益調整電路
134‧‧‧類比至數位轉換元件
136‧‧‧計算元件
150‧‧‧音訊源
160‧‧‧聽筒聲音線圈
170‧‧‧低頻訊號產生模組
2‧‧‧音訊播放裝置
200‧‧‧第二增益調整模組
210‧‧‧第二溫度感測電路
212‧‧‧第二增益調整電路
220‧‧‧類比至數位轉換元件
222‧‧‧計算元件
第1圖為本發明一實施例中，一種音訊播放裝置的方塊圖；以及第2圖為本發明一實施例中，一種音訊播放裝置的方塊圖。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種音訊播放裝置1的方塊圖。音訊播放裝置1包含：聽筒模組100、擴音喇叭模組102以及音訊控制電路104。
於一實施例中，音訊播放裝置1是設置於一個手持式行動電子裝置(未繪示)上，例如但不限於智慧型手機或是平板電腦。
於一實施例中，聽筒模組100設置在行動電子裝置的本體上，配置以在第一操作模式，例如但不限於話筒接聽的非擴音模式下，進行音訊的播放，以讓行動電子裝置的使用者以耳朵貼近聽筒模組100接聽。於一實施例中，擴音喇叭模組102亦設置在行動電子裝置的本體上，配置以在第二操作模式下，例如擴音模式，進行音訊的播放，以讓行動電子裝置的使用者可以間隔一距離聆聽。
音訊控制電路104包含：音訊介面110以及第一增益調整模組112。
音訊介面110配置以自音訊源150接收音訊訊號111。於一實施例中，音訊源150可為例如，但不限於一個用以處理音訊的系統單晶片。音訊介面110可藉由各種不同的傳輸埠及對應的傳輸路徑與音訊源150電性耦接，以接收音訊訊號111。
於一實施例中，音訊介面110分別與聽筒模組100以及擴音喇叭模組102透過第一路徑120和第二路徑122相電性耦接。音訊介面110可透過第一路徑120和第二路徑122傳送音訊訊號111至聽筒模組100以及擴音喇叭模組102。
於一實施例中，第一路徑120包含第一數位至類比轉換(digital to analog converter；DAC)模組124，配置以轉換音訊訊號111為第一類比音訊113。於一實施例中，第一路徑120可選擇性地包含第一放大器125，進一步對第一類比音訊113進行放大，以使聽筒模組100實質上播放放大後的第一類比音訊113。
第二路徑122包含第二數位至類比轉換模組126，配置以轉換音訊訊號111為第二類比音訊115。於一實施例中，第二路徑122可選擇性地包含第二放大器127，進一步對第二類比音訊115進行放大，以使擴音喇叭模組實質上播放放大後的第二類比音訊115。
於一實施例中，在第一操作模式下，音訊介面110僅透過第一路徑120傳送音訊訊號111並經由第一數位至類比轉換模組124轉換及第一放大器125放大後，至聽筒 模組100進行播放。此時，擴音喇叭模組102並未進行任何音訊的播放。
在第二操作模式下，音訊介面110透過第一路徑120傳送音訊訊號111並經由第一數位至類比轉換模組124轉換及第一放大器125放大後，至聽筒模組100進行播放。並且，音訊介面110透過第二路徑122傳送音訊訊號111並經由第二數位至類比轉換模組126轉換及第二放大器127放大後，至擴音喇叭模組102進行播放。此時，聽筒模組100以及擴音喇叭模組102將同時進行音訊的播放。於一實施例中，聽筒模組100以及擴音喇叭模組102分別播放左聲道音訊和右聲道音訊其中之一。
第一增益調整模組112對應於第一路徑120設置，配置以調整第一路徑120上的音訊訊號111的第一增益G1。第一增益調整模組112包含：第一溫度感測電路130以及第一增益調整電路132。其中，第一溫度感測電路130配置以感測聽筒模組100之溫度T1。進一步地，第一增益調整電路132電性耦接於音訊介面110以及聽筒模組100間，配置以根據聽筒模組100之溫度T1調整第一路徑120上之音訊訊號111的增益。
於一實施例中，聽筒模組100包含聽筒聲音線圈160，聽筒聲音線圈160的兩端電性耦接於第一路徑120。第一溫度感測電路130包含：類比至數位轉換(analog to digital converter；ADC)元件134以及計算元件136。其中，類比至數位轉換元件134配置以接收聽筒聲音線圈160 之兩端間的線圈電流I1以及線圈電壓V1進行類比至數位的轉換，以使計算元件136計算線圈電阻值R(T1)，再根據線圈電阻值R(T1)以及聽筒聲音線圈160之線圈溫度係數α計算溫度T1。
於一實施例中，第一溫度感測電路130的計算元件136根據下式進行溫度的計算：T1=(R(T1)/R(T0)+α-1+T0-α-1)
其中，T0為常溫時的溫度，例如但不限於25度，而R(T0)則為線圈電阻值在常溫時的阻值。
於一實施例中，音訊控制電路104更包含低頻訊號產生模組170，配置以產生低頻訊號LOW透過第一路徑120傳送至聽筒模組100。計算元件136更對類比至數位的轉換後的線圈電流I1以及線圈電壓V1進行低通濾波，俾擷取與低頻訊號LOW相關之部分計算線圈電阻值R(T1)。於一實施例中，低頻訊號LOW為例如，但不限於10赫茲的訊號。
於一實施例中，當溫度T1小於聽筒聲音線圈160能承受的臨界溫度時，第一增益調整電路132可持續調增第一增益G1至設定值。而當溫度T1大於或等於臨界溫度時，第一增益調整電路132停止調增第一增益G1。於一實施例中，設定值可視音訊播放對於聽筒模組100的聲道的音量需求而定。
於一實施例中，第一增益調整電路132對增益的調增或調降，可藉由接收音訊介面110傳送的聲道音量控制訊號CON1後進行。
由於在第一操作模式和第二操作模式下，聽筒模組100需要產生的音量大小差異相當大。因此，當運作於第二操作模式(擴音模式)下時，藉由第一增益調整模組112的控制，可在聽筒模組100可承受的範圍內盡可能將音量調大，以達到與擴音喇叭模組102接近的音量。
因此，本發明的優點在於藉由音訊控制電路104的設置，可使聽筒模組100以及擴音喇叭模組102在擴音模式下同時進行播放，並可藉由第一增益調整模組112的配置，在聽筒模組100的可承受範圍下調升增益，達到更佳的播放效果。
請參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，一種音訊播放裝置2的方塊圖。類似於第1圖的音訊播放裝置1，第2圖的音訊播放裝置2包含：聽筒模組100、擴音喇叭模組102以及音訊控制電路104。
其中，音訊控制電路104亦包含第1圖中的音訊介面110以及第一增益調整模組112，其結構與功效和第1圖大同小異，因此不再贅述。於本實施例中，音訊控制電路104更包含第二增益調整模組200。
第二增益調整模組200對應於第二路徑122設置，配置以調整第二路徑122上的音訊訊號111的第二增益G2。第二增益調整模組200包含：第二溫度感測電路210以及 第二增益調整電路212。其中，第二溫度感測電路210配置以感測擴音喇叭模組102之喇叭溫度T2。進一步地，第二增益調整電路212電性耦接於音訊介面110以及擴音喇叭模組102間，配置以根據擴音喇叭模組102之喇叭溫度T2調整第二路徑122上之音訊訊號111的增益。
類似於第1圖的第一溫度感測電路130，第二溫度感測電路210包含：類比至數位轉換元件220以及計算元件222。其中，類比至數位轉換元件220配置以接收擴音喇叭模組102的喇叭電流I2以及喇叭電壓V2進行類比至數位的轉換，以使計算元件222計算線圈電阻值R(T2)，再根據線圈電阻值R(T2)以及擴音喇叭模組102之相關溫度係數計算喇叭溫度T2。於一實施例中，第二溫度感測電路210計算溫度的方式，與第一溫度感測電路130大同小異。因此不再贅述。
於一實施例中，當溫度T2小於擴音喇叭模組102能承受的臨界溫度時，第二增益調整電路212可持續調增第二增益G2至設定值。而當溫度T2大於或等於臨界溫度時，第二增益調整電路212停止調增第二增益G2。於一實施例中，設定值可視擴音喇叭模組102的聲道的音量需求而定。
於一實施例中，第二增益調整電路212對增益的調增或調降，可藉由接收音訊介面110傳送的聲道音量控制訊號CON2後進行。
藉由第一增益調整模組112以及第二增益調整模組200的設置，音訊播放裝置2可在聽筒模組100以及擴音喇叭模組102可承受的範圍內，控制100以及擴音喇叭模組102之音量，達到最佳的播放效果。
雖然本案內容已以實施方式揭露如上，然其並非配置以限定本案內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本案內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (8)

  1. 一種音訊控制電路，包含：一介面，配置以自一音訊源接收一音訊訊號，以在一第一操作模式下僅透過一第一路徑傳送該音訊訊號至一聽筒模組進行播放，以及在一第二操作模式下，分別透過該第一路徑以及一第二路徑傳送該音訊訊號至該聽筒模組及一擴音喇叭模組進行播放；一低頻訊號產生模組，配置以產生一低頻訊號透過該第一路徑傳送至該聽筒模組；以及一第一增益調整模組，對應於該第一路徑設置，包含：一第一溫度感測電路，配置以對該聽筒模組包含之一聽筒聲音線圈耦接於該第一路徑之兩端的一線圈電流以及一線圈電壓進行低通濾波，俾擷取與該低頻訊號相關之部分計算一線圈電阻值，進一步根據該線圈電阻值以及該聽筒聲音線圈之一線圈溫度係數計算該聽筒模組之一溫度；以及一第一增益調整電路，電性耦接於該介面以及該聽筒模組間，配置以根據該聽筒模組之該溫度調整該音訊訊號之一第一增益。
  2. 如請求項1所述之音訊控制電路，其中該第一路徑更包含一第一數位至類比轉換模組，配置以轉換該音訊訊號為一第一類比音訊，以使該聽筒模組播放該第一類比音訊，該第二路徑更包含一第二數位至類比轉換模組，配置以轉換該音訊訊號為一第二類比音訊，以使該擴音喇叭模組播放該第二類比音訊。
  3. 如請求項1所述之音訊控制電路，其中該第一溫度感測電路包含：一類比至數位轉換元件，以對該線圈電流以及該線圈電壓進行一類比至數位的轉換；以及一計算元件，根據該線圈電流以及該線圈電壓計算該線圈電阻值。
  4. 如請求項3所述之音訊控制電路，其中該計算元件對該類比至數位的轉換後的該線圈電流以及該線圈電壓進行低通濾波，俾擷取與該低頻訊號相關之部分計算該線圈電阻值。
  5. 如請求項1所述之音訊控制電路，其中當該溫度小於一臨界溫度時，該第一增益調整電路調增該第一增益至一設定值，當該溫度大於或等於該臨界溫度時，該第一增益調整電路停止調增該第一增益。
  6. 如請求項1所述之音訊控制電路，其中該聽筒模組以及該擴音喇叭模組分別播放一左聲道音訊和一右聲道音訊其中之一。
  7. 如請求項1所述之音訊控制電路，更包含一第二增益調整模組，對應於該第二路徑設置，該第一增益調整模組以及該第二增益調整模組根據一聲道音量控制訊號控制該聽筒模組以及該擴音喇叭模組之音量，其中該第二增益調整模組包含：一第二溫度感測電路，配置以感測該擴音喇叭模組之一喇叭溫度；以及一第二增益調整電路，電性耦接於該介面以及該擴音喇叭模組間，配置以根據該擴音喇叭模組之該喇叭溫度調整該音訊訊號之一第二增益。
  8. 一種音訊播放裝置，包含：一聽筒模組；一擴音喇叭模組；以及一音訊控制電路，包含：一介面，配置以自一音訊源接收一音訊訊號，以在一第一操作模式下僅透過一第一路徑傳送該音訊訊號至該聽筒模組進行播放，以及在一第二操作模式下，分別透過該第一路徑以及一第二路徑傳送該音訊訊號至該聽筒模組及該擴音喇叭模組進行播放；一低頻訊號產生模組，配置以產生一低頻訊號透過該第一路徑傳送至該聽筒模組；以及一第一增益調整模組，對應於該第一路徑設置，包含：一第一溫度感測電路，配置以對該聽筒模組包含之一聽筒聲音線圈耦接於該第一路徑之兩端的一線圈電流以及一線圈電壓進行低通濾波，俾擷取與該低頻訊號相關之部分計算一線圈電阻值，進一步根據該線圈電阻值以及該聽筒聲音線圈之一線圈溫度係數計算該聽筒模組之一溫度；以及一第一增益調整電路，電性耦接於該介面以及該聽筒模組間，配置以根據該聽筒模組之該溫度調整該音訊訊號之一第一增益。
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