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CN109144457B - 音频播放装置及其音频控制电路 - Google Patents

音频播放装置及其音频控制电路 Download PDF

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CN109144457B
CN109144457B CN201710446954.9A CN201710446954A CN109144457B CN 109144457 B CN109144457 B CN 109144457B CN 201710446954 A CN201710446954 A CN 201710446954A CN 109144457 B CN109144457 B CN 109144457B
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Abstract

本发明涉及一种音频播放装置及其音频控制电路。音频播放装置，包含：听筒模块、扩音喇叭模块及音频控制电路。音频控制电路包含：接口及增益调整模块。接口配置为自音频源接收音频信号，以在第一操作模式下仅传送音频信号至听筒模块进行播放，以及在第二操作模式下，传送音频信号至听筒模块及扩音喇叭模块进行播放。增益调整模块包含：感测听筒模块的温度的温度感测电路及增益调整电路。增益调整电路电性耦接于接口以及听筒模块间，配置以根据听筒模块的温度调整音频信号的增益。

Description

音频播放装置及其音频控制电路
技术领域
本发明涉及一种音频播放技术，且特别涉及一种音频播放装置及其音频控制电路。
背景技术
一般市面上的手持式移动电子装置例如智能型手机大多采用单一听筒模块来播放通话的音频，并采用单一扩音喇叭模块来播放影音多媒体的音频。然而，由于这些手持式移动电子装置的体积随着工艺演进愈来愈小，将压缩到扩音喇叭模块的实际体积大小以及驱动芯片的功率，使得扩音喇叭模块无法以足够的音量进行播放。再者，由于仅有单一的扩音喇叭模块配置，音频的播放将难以建立立体感，而无法给予使用者最佳的听觉效果。
因此，如何设计一个新的音频播放装置及其音频控制电路，以解决上述的问题，乃为此业界亟待解决的问题。
发明内容
因此，本发明的一实施方式是提供一种音频控制电路，包含：接口以及第一增益调整模块。接口配置以自音频源接收音频信号，以在第一操作模式下仅传送音频信号至听筒模块进行播放，以及在第二操作模式下，传送音频信号至听筒模块及扩音喇叭模块进行播放。第一增益调整模块包含：第一温度感测电路以及第一增益调整电路。第一温度感测电路配置以感测听筒模块的温度。第一增益调整电路电性耦接于接口以及听筒模块间，配置以根据听筒模块的温度调整音频信号的第一增益。
本发明的另一实施方式是提供一种音频播放装置，包含：听筒模块、扩音喇叭模块以及音频控制电路。音频控制电路包含：接口以及第一增益调整模块。接口配置为自音频源接收音频信号，以在第一操作模式下仅传送音频信号至听筒模块进行播放，以及在第二操作模式下，传送音频信号至听筒模块及扩音喇叭模块进行播放。第一增益调整模块包含：第一温度感测电路以及第一增益调整电路。第一温度感测电路配置以感测听筒模块的温度。第一增益调整电路电性耦接于接口以及听筒模块间，配置以根据听筒模块的温度调整音频信号的第一增益。
应用本发明之优点在于通过音频控制电路的设置，可使听筒模块以及扩音喇叭模块在扩音模式下同时进行播放，并可通过第一增益调整模块的配置，在听筒模块的可承受范围下调升增益，达到更佳的播放效果。
附图说明
图1为本发明一实施例中，一种音频播放装置的方框图；以及
图2为本发明一实施例中，一种音频播放装置的方框图。
具体实施方式
请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种音频播放装置1的方框图。音频播放装置1包含：听筒模块100、扩音喇叭模块102以及音频控制电路104。
于一实施例中，音频播放装置1是设置于一个手持式移动电子装置(未绘示)上，例如但不限于智能型手机或是平板电脑。
于一实施例中，听筒模块100设置在移动电子装置的本体上，配置以在第一操作模式，例如但不限于话筒接听的非扩音模式下，进行音频的播放，以让移动电子装置的使用者以耳朵贴近听筒模块100接听。于一实施例中，扩音喇叭模块102亦设置在移动电子装置的本体上，配置以在第二操作模式下，例如扩音模式，进行音频的播放，以让移动电子装置的使用者可以间隔一距离聆听。
音频控制电路104包含：音频接口110以及第一增益调整模块112。
音频接口110配置为自音频源150接收音频信号111。于一实施例中，音频源150可为例如，但不限于一个用以处理音频的系统单芯片。音频接口110可通过各种不同的传输端口及对应的传输路径与音频源150电性耦接，以接收音频信号111。
于一实施例中，音频接口110分别与听筒模块100以及扩音喇叭模块102通过第一路径120和第二路径122相电性耦接。音频接口110可通过第一路径120和第二路径122传送音频信号111至听筒模块100以及扩音喇叭模块102。
于一实施例中，第一路径120包含第一数字至模拟转换(digital to analogconverter；DAC)模块124，配置以转换音频信号111为第一模拟音频113。于一实施例中，第一路径120可选择性地包含第一放大器125，进一步对第一模拟音频113进行放大，以使听筒模块100实质上播放放大后的第一模拟音频113。
第二路径122包含第二数字至模拟转换模块126，配置以转换音频信号111为第二模拟音频115。于一实施例中，第二路径122可选择性地包含第二放大器127，进一步对第二模拟音频115进行放大，以使扩音喇叭模块实质上播放放大后的第二模拟音频115。
于一实施例中，在第一操作模式下，音频接口110仅通过第一路径120传送音频信号111并经由第一数字至模拟转换模块124转换及第一放大器125放大后，至听筒模块100进行播放。此时，扩音喇叭模块102并未进行任何音频的播放。
在第二操作模式下，音频接口110通过第一路径120传送音频信号111并经由第一数字至模拟转换模块124转换及第一放大器125放大后，至听筒模块100进行播放。并且，音频接口110通过第二路径122传送音频信号111并经由第二数字至模拟转换模块126转换及第二放大器127放大后，至扩音喇叭模块102进行播放。此时，听筒模块100以及扩音喇叭模块102将同时进行音频的播放。于一实施例中，听筒模块100以及扩音喇叭模块102分别播放左声道音频和右声道音频其中之一。
第一增益调整模块112对应于第一路径120设置，配置以调整第一路径120上的音频信号111的第一增益G1。第一增益调整模块112包含：第一温度感测电路130以及第一增益调整电路132。其中，第一温度感测电路130配置以感测听筒模块100的温度T1。进一步地，第一增益调整电路132电性耦接于音频接口110以及听筒模块100间，配置以根据听筒模块100的温度T1调整第一路径120上的音频信号111的增益。
于一实施例中，听筒模块100包含听筒声音线圈160，听筒声音线圈160的两端电性耦接于第一路径120。第一温度感测电路130包含：模拟至数字转换(analog to digitalconverter；ADC)元件134以及计算元件136。其中，模拟至数字转换元件134配置以接收听筒声音线圈160的两端间的线圈电流I1以及线圈电压V1进行模拟至数字的转换，以使计算元件136计算线圈电阻值R(T1)，再根据线圈电阻值R(T1)以及听筒声音线圈160的线圈温度系数α计算温度T1。
于一实施例中，第一温度感测电路130的计算元件136根据下式进行温度的计算：
T1＝(R(T1)/R(T0)+α-1+T0-α-1)
其中，T0为常温时的温度，例如但不限于25度，而R(T0)则为线圈电阻值在常温时的阻值。
于一实施例中，音频控制电路104还包含低频信号产生模块170，配置以产生低频信号LOW通过第一路径120传送至听筒模块100。计算元件136还对模拟至数字的转换后的线圈电流I1以及线圈电压V1进行低通滤波，以获取与低频信号LOW相关的部分计算线圈电阻值R(T1)。于一实施例中，低频信号LOW为例如，但不限于10赫兹的信号。
于一实施例中，当温度T1小于听筒声音线圈160能承受的临界温度时，第一增益调整电路132可持续调增第一增益G1至设定值。而当温度T1大于或等于临界温度时，第一增益调整电路132停止调增第一增益G1。于一实施例中，设定值可视音频播放对于听筒模块100的声道的音量需求而定。
于一实施例中，第一增益调整电路132对增益的调增或调降，可通过接收音频接口110传送的声道音量控制信号CON1后进行。
由于在第一操作模式和第二操作模式下，听筒模块100需要产生的音量大小差异相当大。因此，当运作于第二操作模式(扩音模式)下时，通过第一增益调整模块112的控制，可在听筒模块100可承受的范围内尽可能将音量调大，以达到与扩音喇叭模块102接近的音量。
因此，本发明的优点在于通过音频控制电路104的设置，可使听筒模块100以及扩音喇叭模块102在扩音模式下同时进行播放，并可通过第一增益调整模块112的配置，在听筒模块100的可承受范围下调升增益，达到更佳的播放效果。
请参照图2。图2为本发明一实施例中，一种音频播放装置2的方框图。类似于图1的音频播放装置1，图2的音频播放装置2包含：听筒模块100、扩音喇叭模块102以及音频控制电路104。
其中，音频控制电路104亦包含图1中的音频接口110以及第一增益调整模块112，其结构与功效和图1大同小异，因此不再赘述。于本实施例中，音频控制电路104还包含第二增益调整模块200。
第二增益调整模块200对应于第二路径122设置，配置以调整第二路径122上的音频信号111的第二增益G2。第二增益调整模块200包含：第二温度感测电路210以及第二增益调整电路212。其中，第二温度感测电路210配置以感测扩音喇叭模块102的喇叭温度T2。进一步地，第二增益调整电路212电性耦接于音频接口110以及扩音喇叭模块102间，配置以根据扩音喇叭模块102的喇叭温度T2调整第二路径122上的音频信号111的增益。
类似于图1的第一温度感测电路130，第二温度感测电路210包含：模拟至数字转换元件220以及计算元件222。其中，模拟至数字转换元件220配置以接收扩音喇叭模块102的喇叭电流I2以及喇叭电压V2进行模拟至数字的转换，以使计算元件222计算线圈电阻值R(T2)，再根据线圈电阻值R(T2)以及扩音喇叭模块102的相关温度系数计算喇叭温度T2。于一实施例中，第二温度感测电路210计算温度的方式，与第一温度感测电路130大同小异。因此不再赘述。
于一实施例中，当温度T2小于扩音喇叭模块102能承受的临界温度时，第二增益调整电路212可持续调增第二增益G2至设定值。而当温度T2大于或等于临界温度时，第二增益调整电路212停止调增第二增益G2。于一实施例中，设定值可视扩音喇叭模块102的声道的音量需求而定。
于一实施例中，第二增益调整电路212对增益的调增或调降，可通过接收音频接口110传送的声道音量控制信号CON2后进行。
通过第一增益调整模块112以及第二增益调整模块200的设置，音频播放装置2可在听筒模块100以及扩音喇叭模块102可承受的范围内，控制100以及扩音喇叭模块102的音量，达到最佳的播放效果。
虽然本案内容已以实施方式披露如上，然其并非配置以限定本案内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本案内容的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本案内容的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
符号说明
1：音频播放装置
102：扩音喇叭模块
110：音频接口
112：第一增益调整模块
115：第二模拟音频
122：第二路径
125：第一放大器
127：第二放大器
132：第一增益调整电路
136：计算元件
160：听筒声音线圈
2：音频播放装置
210：第二温度感测电路
220：模拟至数字转换元件
100：听筒模块
104：音频控制电路
111：音频信号
113：第一模拟音频
120：第一路径
124：第一数字至模拟转换模块
126：第二数字至模拟转换模块
130：第一温度感测电路
134：模拟至数字转换元件
150：音频源
170：低频信号产生模块
200：第二增益调整模块
212：第二增益调整电路
222：计算元件。

Claims (10)

1.一种音频控制电路，能够应用于采用单一听筒模块来播放通话音频并采用单一扩音喇叭模块来播放影音多媒体的音频的移动电子装置，所述音频控制电路包含：
一接口，配置为自一音频源接收一音频信号，以在一第一操作模式下仅传送该音频信号至一听筒模块进行播放，以及在一第二操作模式下，传送该音频信号至该听筒模块及一扩音喇叭模块进行播放；以及
一第一增益调整模块，包含：
一第一温度感测电路，配置以感测该听筒模块的一温度；以及
一第一增益调整电路，电性耦接于该接口以及该听筒模块间，配置以根据该听筒模块的该温度调整该音频信号的一第一增益，
其中，当运作于该第二操作模式下时，通过该第一增益调整模块的控制，使该听筒模块在可承受的范围内达到与该扩音喇叭模块接近的音量，并且
听筒模块配置以在该第一操作模式下进行音频的播放，以让使用者以耳朵贴近听筒模块接听，而扩音喇叭模块配置以在该第二操作模式下进行音频的播放，以让使用者间隔一距离聆听。
2.如权利要求1所述的音频控制电路，其中该接口在该第一操作模式下，通过一第一路径传送该音频信号至该听筒模块进行播放，并在该第二操作模式下，分别通过该第一路径以及一第二路径传送该音频信号至该听筒模块及该扩音喇叭模块进行播放，该第一增益调整模块对应于该第一路径设置。
3.如权利要求2所述的音频控制电路，其中该第一路径还包含一第一数字至模拟转换模块，配置以转换该音频信号为一第一模拟音频，以使该听筒模块播放该第一模拟音频，该第二路径还包含一第二数字至模拟转换模块，配置以转换该音频信号为一第二模拟音频，以使该扩音喇叭模块播放该第二模拟音频。
4.如权利要求3所述的音频控制电路，其中该听筒模块包含一听筒声音线圈，该听筒声音线圈的两端电性耦接于该第一路径，该第一温度感测电路配置以接收该听筒声音线圈的该两端间的一线圈电流以及一线圈电压以计算一线圈电阻值，根据该线圈电阻值以及该听筒声音线圈的一线圈温度系数计算该温度。
5.如权利要求4所述的音频控制电路，其中该第一温度感测电路包含：
一模拟至数字转换元件，以对该线圈电流以及该线圈电压进行一模拟至数字的转换；以及
一计算元件，根据该线圈电流以及该线圈电压计算该线圈电阻值。
6.如权利要求5所述的音频控制电路，还包含一低频信号产生模块，配置以产生一低频信号通过该第一路径传送至该听筒模块，该计算元件还对该模拟至数字的转换后的该线圈电流以及该线圈电压进行低通滤波，以获取与该低频信号相关的部分计算该线圈电阻值。
7.如权利要求1所述的音频控制电路，其中当该温度小于一临界温度时，该第一增益调整电路调增该第一增益至一设定值，当该温度大于或等于该临界温度时，该第一增益调整电路停止调增该第一增益。
8.如权利要求1所述的音频控制电路，其中该听筒模块以及该扩音喇叭模块分别播放一左声道音频和一右声道音频其中之一。
9.如权利要求2所述的音频控制电路，还包含一第二增益调整模块，对应于该第二路径设置，该第一增益调整模块以及该第二增益调整模块根据一声道音量控制信号控制该听筒模块以及该扩音喇叭模块的音量，其中该第二增益调整模块包含：
一第二温度感测电路，配置以感测该扩音喇叭模块的一喇叭温度；以及
一第二增益调整电路，电性耦接于该接口以及该扩音喇叭模块间，配置以根据该扩音喇叭模块的该喇叭温度调整该音频信号的一第二增益。
10.一种音频播放装置，能够应用于采用单一听筒模块来播放通话音频并采用单一扩音喇叭模块来播放影音多媒体的音频的移动电子装置，所述音频播放装置包含：
一听筒模块；
一扩音喇叭模块；以及
一音频控制电路，包含：
一接口，配置为自一音频源接收一音频信号，以在一第一操作模式下仅传送该音频信号至该听筒模块进行播放，以及在一第二操作模式下，传送该音频信号至该听筒模块及该扩音喇叭模块进行播放；以及
一第一增益调整模块，包含：
一第一温度感测电路，配置以感测该听筒模块的一温度；以及
一第一增益调整电路，电性耦接于该接口以及该听筒模块间，配置以根据该听筒模块的该温度调整该音频信号的一第一增益，
其中，当运作于该第二操作模式下时，通过该第一增益调整模块的控制，使该听筒模块在可承受的范围内达到与该扩音喇叭模块接近的音量，并且
听筒模块配置以在该第一操作模式下进行音频的播放，以让使用者以耳朵贴近听筒模块接听，而扩音喇叭模块配置以在该第二操作模式下进行音频的播放，以让使用者间隔一距离聆听。
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