專利名稱：音量調整裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種音量調整裝置及方法，尤其是涉及一種用于電視及其它音頻系統(tǒng)的音量調整裝置及方法。
背景技術：
由于人為因素或其它不可避免的客觀因素，電視或無線電接收機等音頻系統(tǒng)經常會播放一些突發(fā)高音。該等突發(fā)高音包括有電視運營商為吸引用戶注意而特意提高的廣告音量以及一些意外噪音。在白天或熱鬧環(huán)境下，該等突發(fā)高音不容易干擾用戶。但是，在深夜或寧靜環(huán)境下，用戶就很容易受到干擾。
為解決前述的問題，一種現(xiàn)有方法可參閱1992年07月14日公告的美國第5,130,665號專利，該專利公開了一種音量控制裝置及方法，通過用戶設定一最大值及一最小值，該音量控制裝置及方法控制音頻信號在該最大值及最小值范圍內輸出，從而避免輸出大于最大值的音頻信號以干擾用戶。但是，在激活前述音量控制模式后，用戶不能再做正常的音量調整。如用戶需要依據個人喜好調整音量，他/她必須先退出前述音量控制模式，之后才能做調整動作。如此，該音量控制裝置給用戶造成了不便。

發(fā)明內容針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于提供一種用戶無需退出音量控制模式即可做正常音量調整的音量調整裝置及方法。
為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種用以調整由音頻系統(tǒng)輸出的音頻信號音量的音量調整裝置。該音量調整裝置包括有一控制器，其與前述音頻系統(tǒng)的音頻放大器連接，用以控制音頻信號的放大倍數；及一執(zhí)行音量調整的調整電路。該調整電路包括有一衰減電路，其用以衰減輸入音頻信號；及一切換器。該衰減電路包括有一第一電阻，其輸入端接于前述音頻系統(tǒng)的調諧器；一第二電阻，其一端串接于第一電阻輸出端；一第一二極管，其陽極接于第一電阻輿第二電阻之間；一第二二極管，其陰極輿第一二極管陰極串聯(lián)；一第三二極管，其陰極輿第二二極管陽極并聯(lián)接于第二電阻之另一端；一第四二極管，其陰極接于第一電阻輿第二電阻之間；一第三電阻，其一端接于第一二極管、第二二極管的陰極之間；一第四電阻，其一端輿第三電阻另一端串聯(lián)，其另一端接于第三二極管、第四二極管的陽極之間；一三極管，其基極接于第三電阻輿第四電阻之間，其發(fā)射極接于第三電阻一端，其集電極接于第四電阻另一端；及一集成運算放大器，其反相輸入端接于第一電阻輿第二電阻之間，其同相輸入端接地，其輸出端接于該第二電阻的另一端。前述音頻系統(tǒng)的調諧器及前述集成運算放大器的輸出端分別連接至該切換器輸入端，該切換器的輸出端接于前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器。該控制器包括有一微控制單元，其與切換器相連，并控制該切換器以切換該調整電路的工作模式；一RAM，其與微控制單元相連；及一非易失性內存，其與微控制單元相連。
本發(fā)明進一步提供一種用以調整由音頻系統(tǒng)輸出的音頻信號音量的音量調整方法。該方法包括有如下步驟(a)判斷音量調整裝置是否需要處于衰減工作模式；(b)如需要處于衰減工作模式，控制切換器切換調整電路至衰減工作模式；(c)如輸入音頻信號較弱，輸出經過線性衰減后的音頻信號至切換器；(d)如輸入音頻信號較強，輸出經過非線性衰減后的音頻信號至切換器；及(e)重復步驟(a)至步驟(d)直至前述音頻系統(tǒng)關閉。
本發(fā)明所提供的調整電路能有效降低突發(fā)高音的音量，使其在深夜或寧靜環(huán)境下對用戶的干擾降至極低。同時，通過本發(fā)明所提供的控制器控制前述音頻系統(tǒng)的音頻放大器，用戶還能方便地依據個人喜好正常調整音量。

圖1是具有本發(fā)明音量調整裝置的電視部份示意圖。
圖2是本發(fā)明音量調整裝置的衰減電路結構圖。
圖3是本發(fā)明音量調整裝置調整音量的原理示意圖。
圖4是本發(fā)明音量調整方法的工作流程圖。
具體實施方式參閱圖1所示，是具有本發(fā)明音量調整裝置10的電視部份示意圖。該音量調整裝置10具一正常工作模式及一衰減工作模式。通過紅外遙控器50或電視面板上的功能鍵，用戶可選擇該音量調整裝置10的工作模式。該音量調整裝置10包括一控制器101及一執(zhí)行音量調整的調整電路102。該控制器101包括有一微控制單元1010、一RAM(Random Access Memory)1012及一EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)1014。該RAM 1012與EEPROM 1014均與微控制單元1010相連，均用以儲存數據。該控制器101控制電視的音頻放大器40對音頻信號的放大倍數。在另一實施例中，前述EEPROM 1014可由其它非易失性(Nonvolatile)內存代替，如ROM、EPROM及Flash Memory等。
該音量調整裝置10的工作模式決定前述調整電路102的工作模式。當該音量調整裝置10是正常工作模式時，該調整電路102處于正常工作模式；當該音量調整裝置10是衰減工作模式時，該調整電路102處于衰減工作模式。該調整電路102包括一衰減電路1022及一用以切換該調整電路102的工作模式的切換器1024。該衰減電路1022及該切換器1024的輸入端分別接于電視的調諧器20。該衰減電路1022的輸出端連接至該切換器1024的輸入端。該切換器1024與微控制單元1010相連，并由微控制單元1010依據該音量調整裝置10的工作模式以控制其切換該調整電路102的工作模式。該切換器1024輸出端接于電視的音頻處理器30，并輸出正常音頻信號或由衰減電路1022衰減后的音頻信號至該音頻處理器30。
參閱圖2所示，是本發(fā)明音量調整裝置10的衰減電路1022結構圖。該衰減電路1022包括有一集成運算放大器A、電阻R1、R2、R3、R4、二極管D1、D2、D3、D4及一三極管T。電阻R1輸入端接于電視的調諧器20，且電阻R1輸出端串接于電阻R2一端。電阻R3、R4、二極管D1、D2、D3、D4及三極管T組成一橋式電路。其中，二極管D1陽極輿二極管D4陰極并接于電阻R1輿電阻R2之間。二極管D1陰極串接于二極管D2陰極，二極管D4陽極串接于二極管D3陽極。二極管D2陽極、二極管D3陰極輿電阻R2另一端一起并接于集成運算放大器A的輸出端。電阻R3一端串接于電阻R4一端。三極管T的基極接于電阻R3輿電阻R4之間，其發(fā)射極輿電阻R3另一端一起并聯(lián)接于二極管D1、D2的陰極之間，其集電極輿電阻R4另一端一起并聯(lián)接于二極管D3、D4的陽極之間。集成運算放大器A的反相輸入端接于電阻R1輿電阻R2之間，其同相輸入端接地，其輸出端接于前述切換器1024的輸入端。
由前述各組成部件的連接關系可知，由集成運算放大器A輸出端輸出的音頻信號經過電阻R3、R4、二極管D1、D2、D3、D4及三極管T組成的橋式電路輿電阻R2傳輸后，反饋回集成運算放大器A的反相輸入端。即，電阻R3、R4、二極管D1、D2、D3、D4及三極管T組成的橋式電路輿電阻R2一起作為集成運算放大器A的反饋電路，并且由他們的連接關系可知該反饋電路是負反饋電路。
請一并參閱圖3，橫軸”VI”表示輸入至該音量調整裝置10的音頻信號，縱軸”VO”表示由該音量調整裝置10輸出的音頻信號，橫軸中”VIM”表示輸入至該音量調整裝置10的最大音頻信號。當用戶選擇該音量調整裝置10的正常工作模式時，前述微控制單元1010控制切換器1024切換該調整電路102至正常工作模式。此時，音頻信號直接輸入至切換器1024，再輸出至電視的音頻處理器30。如此，在用戶選定一其喜愛的音量后，電視所接收的各種節(jié)目、廣告以及其它聲音(包括各種噪音)經由該音量調整裝置10的輸入輸出音頻信號關系如圖中虛線所示。即，在正常工作模式下，該音量調整裝置10的輸出音頻信號VO與其輸入音頻信號VI相同。
當用戶選擇該音量調整裝置10的衰減工作模式時，前述微控制單元1010控制切換器1024切換該調整電路102至衰減工作模式。此時，音頻信號輸入至該調整電路102的衰減電路1022。該音頻信號通過電阻R1輸入至集成運算放大器A的反相輸入端，經集成運算放大器A放大后，音頻信號通過由前述橋式電路輿電阻R2組成的反饋電路反饋回該集成運算放大器A的反相輸入端。由反饋電路的特性可知，當輸入至該集成運算放大器A的音頻信號較弱時，通過反饋電路反饋回的音頻信號就較弱，對該集成運算放大器A的凈輸入音頻信號影響不大，可視為無影響。音頻信號由該集成運算放大器A的反相輸入端輸入，并由其輸出端輸出至切換器1024。此時，經由該音量調整裝置10的輸入輸出音頻信號為線性衰減關系。
當輸入音頻信號較強，比如大于VI1值時，輸入至該集成運算放大器A的音頻信號越強，其反饋的音頻信號就越強。由于該反饋電路是負反饋電路，所以相應地該反饋音頻信號削弱輸入至該集成運算放大器A的音頻信號就越多，從而使得該集成運算放大器A的凈輸入音頻信號減小得越多。凈輸入音頻信號由該集成運算放大器A的反相輸入端輸入，并由其輸出端輸出至切換器1024。此時，經由該音量調整裝置10的輸入輸出音頻信號為非線性衰減關系。由此可見，當輸入音頻信號VI較弱時，該衰減電路1022線性衰減該輸入音頻信號VI，當輸入音頻信號VI較強時，其衰減幅度較大，不再呈線性衰減。該衰減后的音頻信號經由切換器1024，輸出至電視的音頻處理器30，再經由電視的音頻放大器40放大后播放出來。因此，電視所播放的各種節(jié)目、廣告以及其它聲音(包括各種噪音)的音量是經衰減后的音量，從而避免突發(fā)高音干擾用戶。
前述電阻R1、電阻R2、電阻R3及電阻R4數值大小由電視制造商依實際需要而定。在本發(fā)明音量調整裝置10處于衰減工作模式時，用戶能同時通過紅外遙控器50或電視面板上的功能鍵依據個人喜好調節(jié)音量。其通過微控制單元1010控制電視的音頻放大器40的放大倍數以實現(xiàn)。本發(fā)明音量調整裝置10亦可用于其它音頻系統(tǒng)，例如無線電接收機等。
參閱圖4所示，是本發(fā)明音量調整方法的工作流程圖。通過紅外遙控器50或電視面板上的功能鍵，用戶選擇該音量調整裝置10的工作模式。在步驟S510，微控制單元1010判斷該音量調整裝置10是否需要處于衰減工作模式。如是，工作流程轉至步驟S512，否則，工作流程轉至步驟S522。在步驟S522，微控制單元1010控制切換器1024切換該調整電路102至正常工作模式。在步驟S524，切換器1024傳送正常音頻信號至音頻處理器30。在步驟S512，微控制單元1010控制切換器1024切換該調整電路102至衰減工作模式。在步驟S514，衰減電路1022接收輸入音頻信號。在步驟S516，衰減電路1022衰減輸入音頻信號。如輸入音頻信號VI較弱，比如小于一VI1值，則衰減電路1022輸出經過線性衰減后的音頻信號至切換器1024。如輸入音頻信號VI較強，比如大于前述VI1值，則衰減電路1022輸出經過非線性衰減后的音頻信號至切換器1024。該非線性衰減是指輸入音頻信號VI越強，其輸出音頻信號的衰減幅度越大。在步驟S518，切換器1024傳送該衰減后的音頻信號至音頻處理器30。
自用戶打開電視后，前述工作流程將不斷被重復，直至用戶關閉電視后方停止。
權利要求
1.一種音量調整裝置，用以調整由音頻系統(tǒng)輸出的音頻信號音量，其特征在于該音量調整裝置包括有一執(zhí)行音量調整的調整電路，該調整電路包括有一衰減電路，用以衰減輸入的音頻信號，該衰減電路包括有一第一電阻，其輸入端接于前述音頻系統(tǒng)的調諧器；一第二電阻，其一端串接于第一電阻輸出端；一第一二極管，其陽極接于第一電阻輿第二電阻之間；一第二二極管，其陰極輿第一二極管陰極串聯(lián)；一第三二極管，其陰極輿第二二極管陽極并聯(lián)接于第二電阻的另一端；一第四二極管，其陰極接于第一電阻輿第二電阻之間；一第三電阻，其一端接于第一二極管、第二二極管的陰極之間；一第四電阻，其一端輿第三電阻另一端串聯(lián)，其另一端接于第三二極管、第四二極管的陽極之間；一三極管，其基極接于第三電阻輿第四電阻之間，其發(fā)射極接于第三電阻一端，其集電極接于第四電阻另一端；及一集成運算放大器，其反相輸入端接于第一電阻輿第二電阻之間，其同相輸入端接地，其輸出端接于該第二電阻的另一端；及一切換器，前述音頻系統(tǒng)的調諧器及前述集成運算放大器的輸出端分別連接至該切換器輸入端，該切換器的輸出端接于前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器；及一控制器，其與前述音頻系統(tǒng)的音頻放大器連接，用以控制音頻信號的放大倍數，該控制器包括有一微控制單元，其與切換器相連，并控制該切換器以切換該調整電路的工作模式；一RAM，其與微控制單元相連；及一非易失性內存，其與微控制單元相連；其中前述第三電阻、第四電阻、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管及三極管組成一橋式電路，該橋式電路和第二電阻組成該集成運算放大器的負反饋電路。
2.如權利要求1所述的音量調整裝置，其特征在于該音量調整裝置具有一正常工作模式及一衰減工作模式。
3.如權利要求2所述的音量調整裝置，其特征在于該調整電路具有一正常工作模式及一衰減工作模式，且前述音量調整裝置的工作模式決定該調整電路的工作模式。
4.如權利要求3所述的音量調整裝置，其特征在于當該音量調整裝置處于衰減工作模式時，前述微控制單元控制切換器切換調整電路至衰減工作模式，在衰減工作模式下，音頻信號輸入至該衰減電路，再經由切換器輸出至前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器。
5.如權利要求3所述的音量調整裝置，其特征在于當該音量調整裝置處于正常工作模式時，前述微控制單元控制切換器切換調整電路至正常工作模式，在正常工作模式下，音頻信號輸入至該切換器，再由該切換器輸出至前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器。
6.如權利要求5所述的音量調整裝置，其特征在于該音頻信號輸出值與輸入值相同。
7.如權利要求1所述的音量調整裝置，其特征在于前述非易失性內存是一ROM、EPROM、EEPROM或Flash Memory。
8.一種音量調整方法，用以調整由音頻系統(tǒng)輸出的音頻信號音量，其特征在于該音量調整方法包括有如下步驟(a)判斷音量調整裝置是否需要處于衰減工作模式；(b)如需要處于衰減工作模式，控制切換器切換調整電路至衰減工作模式；(c)如輸入音頻信號較弱，輸出經過線性衰減后的音頻信號至切換器；(d)如輸入音頻信號較強，輸出經過非線性衰減后的音頻信號至切換器；及(e)重復步驟(a)至步驟(d)直至前述音頻系統(tǒng)關閉。
9.如權利要求8所述的音量調整方法，其特征在于還包括如不需要處于衰減工作模式，控制切換器切換調整電路至正常工作模式的步驟。
10.如權利要求9所述的音量調整方法，其特征在于還包括傳送正常音頻信號至前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器的步驟。
11.如權利要求8所述的音量調整方法，其特征在于步驟(c)之前包括接收輸入音頻信號的步驟。
12.如權利要求8所述的音量調整方法，其特征在于步驟(e)之前還包括傳送衰減后的音頻信號至前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器的步驟。
全文摘要
一種音量調整裝置及方法，用以調整由音頻系統(tǒng)輸出的音頻信號音量，其中音量調整裝置包括一控制器及一調整電路?？刂破靼ㄒ晃⒖刂茊卧?；一RAM；及一非易失性內存。調整電路包括一衰減電路及一切換器。前述音頻系統(tǒng)的調諧器及該衰減電路的輸出端分別連接至該切換器輸入端，該切換器的輸出端接于前述音頻系統(tǒng)的音頻處理器。使用本發(fā)明的音量調整裝置，用戶不僅能依據個人喜好調整音量，還能免受突發(fā)高音干擾。
文檔編號H03G3/02GK1677849SQ200410026798
公開日2005年10月5日 申請日期2004年4月3日 優(yōu)先權日2004年4月3日
發(fā)明者謝冠宏 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司