專利名稱：一種計算機用主板及其中的音頻處理電路的制作方法
技術領域：
本發明屬于計算機應用領域，具體地涉及一種能夠支持具有不開機就可以實現播放CD功能的計算機用主板及其中的音頻處理電路。
背景技術：
目前，臺式計算機的主機一般都配有光盤驅動器(CDROM)，并可以連接內置音箱、外置有源音箱和耳機插孔。
用戶可以通過現有的計算機主機來播放CD，方法是先打開計算機電源，進入OS(如WINDOWS98)中，然后用CD播放軟件來實現CD的播放。由于現有的計算機主機用的主板音頻信號處理電路在計算機主機關機的狀態下無法工作，因此無法支持計算機主機在關機情況下實現CD播放的功能。如果用戶只需要欣賞音樂，也必須打開計算機。這樣，不僅對用戶非常麻煩，并且非常浪費能源。
發明內容
本發明的目的是提供一種計算機用主板及其中的音頻處理電路，用于支持計算機在不打開主機電源的情況下，利用主機上配備的光盤驅動器直接播放CD，并又通過接在主機上的音頻播放設備來欣賞音樂。
根據本發明的一個方面，提供了一種計算機用的主板，其中該計算機主機包括有主機電源、電源開關、光盤驅動器、內置音箱和一分別與主機電源、光盤驅動器和內置音箱相連，用于向光盤驅動器和內置音箱直接供電而不受主機電源開關控制的直接供電裝置，其待征在于所述計算機用主板包括有一驅動放大裝置，連接在主板的CDIN接口和音頻接口之間，由主機電源提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器通過主板的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率，并通過主板的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱；一開關選擇裝置，與驅動放大裝置相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟驅動放大裝置，和一控制開關裝置，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于根據主機電源的開關，控制來自南橋芯片的IDERST#信號是否提供給主板的IDE接口。
在本發明的一實施例中，還包括有一電壓偏置裝置，連接在主板的CDIN接口和驅動放大裝置之間，用于對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置。
在本發明的一實施例中，還包括一主板保護裝置，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
在本發明的一實施例中，該驅動放大裝置為一被以5VSB供電的TDA1308音頻功放芯片，該開關選擇裝置為連接在TDA1308音頻功放芯片與主板的音頻接口之間的多個P溝道MOS管。
在本發明的一實施例中，該驅動放大裝置采用一被以5VSB供電的TDA1308音頻功放芯片，被連接在主板的音頻編碼譯碼器(Audio Codec)和主板的音頻接口之間，該開關選擇裝置為一三通道模擬開關，分別與主板的CDIN接口、主板的音頻編碼譯碼器和該TDA1308芯片相連，用于當主機電源關斷時，來自CDIN的音頻信號直接跳過主板的音頻編碼譯碼器而傳送到該TDA1308音頻功放芯片，而當主機電源接通時，將來自CDIN的音頻信號仍傳送給主板的音頻編碼譯碼器，在經過混音后再傳送給該TDA1308音頻功放芯片。
根據本發明的另一個方面，提供了一種音頻處理電路，其特征在于包含一驅動放大裝置，用于連接在計算機主板的CDIN接口和音頻接口之間；一開關選擇裝置，與該驅動放大裝置相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟該驅動放大裝置。
在本發明的一實施例中，所述的開關選擇裝置包含一第一電子開關，連接在該驅動放大裝置的電源輸入端和一不間斷直流電源之間，在計算機電源開啟時關斷該驅動放大裝置，在計算機電源關閉時開啟該驅動放大裝置。
在本發明的一實施例中，所述的開關選擇裝置進一步包含一第二電子開關，與該驅動放大裝置的一個第一輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第一輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第一輸出端的輸出；一第三電子開關，與該驅動放大裝置的一個第二輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第二輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第二輸出端的輸出。
圖1為根據本發明的實施例一的計算機用主板的結構方框圖；圖2為根據本發明的實施例二的計算機用主板的結構方框圖；圖3為圖1和2中所示的開關控制裝置的具體電路圖；圖4為圖1中所示的電壓偏置裝置、驅動放大裝置和開關選擇裝置的具體電路圖；圖5為圖2中所示的驅動放大裝置和開關選擇裝置的具體電路圖；圖6為采用本發明的實施例一的計算機主機的結構方框圖；圖7為采用本發明的實施例二的計算機主機的結構方框圖；圖8為根據本發明的計算機用主板IDE接口的信號時序圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。通過以下結合附圖對優選實施例的詳細描述，本發明的以上及其他優點和特征將變得顯而易見。
(實施例一)參見圖1，示出了根據本發明的一實施例的計算機用主板的結構方框圖，如圖所示，該主板包括一驅動放大裝置7，與主板的CDIN接口相連，由主機電源提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器通過主板的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率并通過主板的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱；一開關選擇裝置8，連接在驅動放大裝置7與主板的音頻接口之間，用于根據主機電源的開關，來關斷或開啟驅動放大裝置7；和一控制開關裝置9，連接在主板的南橋芯片和主板的IDE接口之間，用于根據主機電源的開關，控制來自光盤驅動器IDERST#信號是否提供給主板的IDE接口。
如圖1所示，還包括有一電壓偏置裝置10，連接在主板的CDIN接口和驅動放大裝置7之間，用于對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置。
如圖1所示，還包括一主板保護裝置11，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
如圖3所示，說明了圖1中所示的開關控制裝置9的具體電路結構。該控制開關裝置9為一MOS管，源極與主板的CDIN接口的管腳1連接，柵極接VCC，漏極與主板的南橋芯片連接，用來切斷或接通來自主板的南橋芯片的IDERST#信號。當計算機主機處于關機狀態時。該MOS管9的門板VCC為0V，MOS管9關斷。此時，IDER2ST#信號為浮空狀態，在IDE接口接入光盤驅動器的數據線后，IDER2ST#信號為光盤驅動器的原有信號，即高電平。如圖3所示，主板保護裝置11由負極接VCC，正極分別接主板4的CDIN接口的奇數管腳23-39連接的多個二極管組成，如圖6和7所示。光盤驅動器3受光盤驅動器面板控制，即在不開機狀態下，光盤驅動器3可控。當主機電源開關2接通，如圖8中的T0之后，在T1時間VCC變為高電平，MOS管9打開，IDERST#與IDE2RST#同步，變為低電平。這時，光盤驅動器3不受光盤驅動器面板控制。
當系統初始化完畢后，即在T2時間，IDERST#變為高電平，這時MOS管9仍處于打開狀態，IDE2RST#也就為高電平，光盤驅動器3恢復控制能力，此時，可以由光盤驅動器面板和用軟件(IDE數據線)來進行控制了。這就是開機時序。
如圖8中的時序所示，當在關機狀態時播放CD，播放過程中突然打開主機電源，此時由于IDERST#有一段低電平，故將光盤驅動器重置，光盤驅動器正在播放的音樂就因此停止。系統正常開機，在開機后如仍想播放CD，則仍可以通過光盤驅動器面板或用軟件來實現播放。
如圖4所示，說明了圖1中示出的電壓偏置裝置10，驅動放大裝置7和開關選擇裝置8的具體電路結構。在圖中，CDIN是光盤驅動器的音頻線接入主板的接口，音頻接口是主板中接內置音箱及耳麥接口板的接口，后音頻接口中的揚聲器是主板4的后I/O接口中的外置音箱接口。圖4的電路是實現在開機和不開機的情況下，都可以將光盤驅動器的音頻信號傳送到后I/O的電路。電路分析如下主板中音頻編碼譯碼器是主機開機后的音頻解碼芯片，在開機后能夠正常工作。該音頻編碼譯碼器本身有混音器，故可以將CDIN進來的信號與其他信號很好地混音，實現聲音的正常播放。該音頻編碼譯碼器可驅動耳機及有源音箱并由VCC供電，VCC是主機電源1通過主板電源接口提供給主板供電，是開機后才有效，在關機狀態下，VCC是0V。CDIN、音頻編碼譯碼器、音頻接口和后音頻接口構成了計算機主機開機后的一套完整音頻電路。
電壓偏置裝置7由電容器C1--C4和電阻R1--R6連接構成。驅動放大裝置7為一音頻功放芯片TDA1308，開關選擇裝置8為連接在該TDA1308與音頻接口之間的三個P溝道MOS管T1、T2和T3構成，它們的源極與TDA1308音頻功放芯片相連，漏極被供以+5VSB且柵極被VCC控制。其中的TDA1308的供電方式是由+5VSB通過MOST管T1供電。+5VSB為主機電源提供的電壓，其特點是在主機220V電源接頭插上后，不論是否開機，此電壓均穩定存在。這些P溝道的MOS管T1、T2和T3的柵極由VCC控制。當關機狀態下，VCC為0V，5VSB為5V，這些MOS管導通，TDA1308得到5V電壓驅動，能夠正常工作。而此時，主板中的音頻編碼譯碼器不能工作(具體而言，此例中的該音頻編碼譯碼器由一芯片AD1881A與一芯片TDA1308連接構成，二者的電源均是VCC，此時為0V，故二者不能工作)。這樣，在關機狀態下，音頻信號耦合至由電容C1、C2和R1-R6構成的電壓偏置裝置10中，之后再給到TDA1308芯片。再由該TDA1308芯片放大后通過開關選擇裝置8將聲音給到主板中的音頻接口及后音頻接口，進而提供給音頻播放設備(包括內置音箱、耳機和外置音箱)，這就實現了不開機播放CD的功能。
當開機后，VCC變為5V，這些MOS管T1、T2和T3關斷，TDA1308芯片停止工作。主板的音頻編碼譯碼器此時正常工作。這樣，來自光盤驅動器3的音頻信號就自動切換到主板的音頻編碼譯碼器，恢復到正常開機工作狀態，可以正常播改CD了。
由于由C1-C2、R1-R6、TDA1308和MOS管T1、T2和T3組成的電路(即電壓偏置裝置10+驅動放大裝置7+開關選擇裝置8)獨立于主板的開機音頻信號處理電路，故如果主板中不需要采用此功能，則可以不焊接這一部分電路，不會影響任何功能。這給以后的物流操作提供了極大的方便。
(實施例二)如圖2所示，示出了根據本發明的另一實施例的計算機用主板的結構方框圖。如圖所示，該主板包括一開關選擇裝置8，與主板的CDIN接口相連，用于根據主機電源的開關，來關斷或開啟驅動放大裝置7；一驅動放大裝置7，連接在開關選擇裝置8與主板的音頻接口之間，由主機電源提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器通過主板的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率并通過主板的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱；和一控制開關裝置9，連接在主板的南橋芯片和主板的IDE接口之間，用于根據主機電源的開關，控制來自光盤驅動器的IDERST#信號是否提供給主板的IDE接口。
如圖2所示，還包括一主板保護裝置11，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
圖5示出了圖2中的驅動放大裝置7和開關選擇裝置8的具體電路結構。圖5中，驅動放大裝置7采用現有主板中的TDA1308音頻功放芯片，但從VCC供電改為5VSB供電。開關選擇裝置8為一三通道模擬開關CD4053，輸入端與主板的CDIN接口相連，輸出端分別與主板中的音頻編碼譯碼器(此例中為一AD1881A芯片)和該TDA1308音頻功放芯片連接，用于提供可控的數據傳輸能力。如圖5所示，當三通道模擬開關CD4053中的管腳a、b和c被VCC控制，當a為0時，x與x0信號相同；當a為1時，x與x1信號相同。利用這個模擬開關CD4053，將自主板的CDIN接口進來的音頻信號有選擇的傳送。當計算機主機處于關機狀態時，該模擬開關CD4053切到0狀態，即將音頻信號直接跳過主板中的AD1881A而傳送到該TDA1308音頻功放芯片，完成音頻放大工作。當計算機主機開機后，該模擬開關CD4053被切到1狀態，將音頻信號仍傳送給AD1881A，在經過混音后再傳送給TDA1308。這同樣實現了開機時的音頻信號傳送。
參見圖6，示出了采用本發明的實施例一的計算機主機的結構方框圖，該計算機主機包括有主機電源1、電源開關2、光盤驅動器3、主板4，內置音箱5和一分別與主機電源1、光盤驅動器3和內置音箱5相連，用于向光盤驅動器3和內置音箱5直接供電而不受主機電源開關2的控制的直接供電裝置6，該主板4包括一驅動放大裝置7，由主機電源1提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器3通過主板4的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率并通過主板4的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱5；一開關選擇裝置8，與驅動放大裝置7相連，用于根據主機電源1的開關，來關斷或開啟驅動放大裝置7；和一控制開關裝置9，連接在主板4的南橋芯片和主板4的IDE接口之間，用于根據主機電源1的開關，控制來自光盤驅動器3的IDERST#信號是否提供給主板4的IDE接口。
如圖6所示，該計算機用主板還包括有一電壓偏置裝置10，連接在主板的CDIN接口和驅動放大裝置7之間，用于對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置；和一主板保護裝置11，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
參見圖7，示出了采用本發明的實施例二的計算機主機的結構方框圖。該計算機主機包括有主機電源1、電源開關2、光盤驅動器3、主板4、內置音箱5和一分別與主機電源1、光盤驅動器3和內置音箱5相連，用于向光盤驅動器3和內置音箱5直接供電而不受主機電源開關2的控制的直接供電裝置6，該主板4包括一開關選擇裝置8，輸入端與主板4的CDIN接口相連，輸出端分別與主板4的音頻編碼譯碼器和驅動放大裝置相連，用于根據主機電源1的開關，來關斷或開啟驅動放大裝置7；一驅動放大裝置7，分別與開關選擇裝置8、主板4的音頻編碼譯碼器和主板4的音頻接口相連，由主機電源1提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器3通過主板4的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率并通過主板4的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱5；和一控制開關裝置9，連接在主板4的南橋芯片和主板4的IDE接口之間，用于根據主機電源1的開關，控制來自光盤驅動器3的IDERST#信號是否提供給主板4的IDE接口。
如圖7所示，該計算機用主板還包括有一主板保護裝置11，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
根據本發明的實施例，在主電源1的電源線接在220V上時，不用開機，直接供電裝置6就可以給光盤驅動器3和內置音箱5提供+12V及+5V電源，這樣，光盤驅動器3和內置音箱5就都可以正常工作了。此時，按光盤驅動器面板上的Play按鍵，就可以播放CD。而播放的聲音從光盤驅動器3的音頻線進入主板4，又通過主板中的信號傳遞電路傳送給內置音箱5。這樣，內置音箱5就可以放出美妙的音樂了。
此時，如果從主板4的后I/O接口接入外置有源音箱，主板4會自動切斷內置音箱5的音頻信號，并將聲音信號送給外置音箱，這樣，也可實現由外置音箱播放音樂了。同理，此時，如果從耳麥接口板插入耳機，外置音箱和內置音箱5的音頻輸入也都被切斷，聲音只從耳機播出。
請參照圖1、圖4所示，根據本發明的另一個方面提供的音頻處理電路，包含一驅動放大裝置7，用于連接在計算機主板的CDIN接口和音頻接口之間；一開關選擇裝置8，與該驅動放大裝置7相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟該驅動放大裝置7。
在本發明的一實施例中，所述的開關選擇裝置8包含一第一電子開關T1于連接在該驅動放大裝置7的電源輸入端和一不間斷直流電源5VSB之間，在計算機電源開啟時關斷該驅動放大裝置7，在計算機電源關閉時開啟該驅動放大裝置7。
在本發明的一實施例中，所述的開關選擇裝置8進一步包含一第二電子開關T2，與該驅動放大裝置7的一個第一輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第一輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第一輸出端的輸出；一第三電子開關T3，與該驅動放大裝置7的一個第二輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第二輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第二輸出端的輸出。
在本發明的一實施例中，音頻處理電路進一步包含一電壓偏置裝置10，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置7之間，對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置。
在本發明的一實施例中，音頻處理電路進一步包含一第一隔直電容C1，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置7的一個第一輸入端之間；一第二隔直電容C2，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置7的一個第二輸入端之間。
在本發明的一實施例中，所述的驅動放大裝置7為TDA1308，所述的第一電子開關T1、第二電子開關T2、和第三電子開關T3為P溝道MOS管。音頻處理電路可以集成電路的形式制成。
采用本發明主板及音頻處理電路的計算機主機，不僅能夠極大地方便用戶，使其播放CD時操作簡單、可靠，而且還可以極大地節省能源。在不開機時，顯示器，CPU，硬盤等高功耗的設備都沒有供電，不消耗能源，對于在一段時間內只需欣賞CD的用戶來說，能源節省是極大的。粗略估計，開機播放CD，主機需200W，顯示器需80W，總共280W。而不開機播放CD，總共只需10W不到。完成同樣的功能，能量節省非常顯著。
總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種計算機用主板，其中該計算機包括有主機電源、電源開關、光盤驅動器、內置音箱和一分別與主機電源、光盤驅動器和內置音箱相連，用于向光盤驅動器和內置音箱直接供電而不受主機電源開關控制的直接供電裝置，其待征在于所述計算機用主板包括有一驅動放大裝置，連接在主板的CDIN接口和音頻接口之間，由主機電源提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器通過主板的CDIN接口提供的音頻信號，放大音頻信號的功率，并通過主板的音頻接口將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱；一開關選擇裝置，與驅動放大裝置相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟驅動放大裝置；和一控制開關裝置，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于根據主機電源的開關，控制來自南橋芯片的IDERST#信號是否提供給主板的IDE接口。
2.根據權利要求1所述的計算機用主板，其特征在于進一步包括有一電壓偏置裝置，連接在主板的CDIN接口和驅動放大裝置之間，用于對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置。
3.根據權利要求1所述的計算機用主板，其特征在于進一步包括有一主板保護裝置，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于保護主板的南橋芯片在關機狀態下不被來自IDE接口的光驅信號所干擾。
4.根據權利要求1所述的計算機用主板，其特征在于該驅動放大裝置為一被以5VSB供電的TDA1308音頻功放芯片，該開關選擇裝置為連接在TDA1308音頻功放芯片與主板的音頻接口之間的多個P溝道MOS管。
5.根據權利要求1所述的計算機用主板，其特征在于該驅動放大裝置采用一被以5VSB供電的TDA1308音頻功放芯片，被連接在主板的音頻編碼譯碼器(Audio Codec)和主板的音頻接口之間，該開關選擇裝置為一三通道模擬開關，分別與主板的CDIN接口、主板的音頻編碼譯碼器和該TDA1308芯片相連，用于當主機電源關斷時，來自CDIN的音頻信號直接跳過主板的音頻編碼譯碼器而傳送到該TDA1308音頻功放芯片，而當主機電源接通時，將來自CDIN的音頻信號仍傳送給主板的音頻編碼譯碼器，在經過混音后再傳送給該TDA1308音頻功放芯片。
6.一種音頻處理電路，其特征在于包含一驅動放大裝置，用于連接在計算機主板的CDIN接口和音頻接口之間；一開關選擇裝置，與該驅動放大裝置相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟該驅動放大裝置。
7.根據權利要求6所述的音頻處理電路，其特征在于所述的開關選擇裝置包含一第一電子開關，用于連接在該驅動放大裝置的電源輸入端和一不間斷直流電源之間，在計算機電源開啟時關斷該驅動放大裝置，在計算機電源關閉時開啟該驅動放大裝置。
8.根據權利要求7所述的音頻處理電路，其特征在于所述的開關選擇裝置進一步包含一第二電子開關，與該驅動放大裝置的一個第一輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第一輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第一輸出端的輸出；一第三電子開關，與該驅動放大裝置的一個第二輸出端連接，在計算機電源開啟時關斷該第二輸出端的輸出，在計算機電源關閉時開啟該第二輸出端的輸出。
9.根據權利要求6所述的音頻處理電路，其特征在于進一步包含一電壓偏置裝置，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置之間，對來自CDIN接口的音頻信號進行電壓偏置。
10.根據權利要求6所述的音頻處理電路，其特征在于進一步包含一第一隔直電容，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置的一個第一輸入端之間；一第二隔直電容，用于連接在計算機主板的CDIN接口和該驅動放大裝置的一個第二輸入端之間。
11.根據權利要求8所述的音頻處理電路，其特征在于所述的驅動放大裝置為TDA1308，所述的第一電子開關、第二電子開關、和第三電子開關為P溝道MOS管。
12.根據權利要求6、7、8、9、10、或11所述的音頻處理電路，其特征在于所述的音頻處理電路是集成電路。
全文摘要
一種計算機用主板以及其中的音頻處理電路，該主板包括一驅動放大裝置，連接在主板的CDIN接口和音頻接口之間，由主機電源提供+5VSB供電，用于驅動光盤驅動器通過主板的CDIN接口提供的音頻信號，并將驅動放大后的音頻信號提供給內置音箱；一開關選擇裝置，與驅動放大裝置相連，用于根據主機電源的開關，來選擇關斷或開啟驅動放大裝置；和一控制開關裝置，連接在主板的IDE接口與主板的南橋芯片之間，用于根據主機電源的開關，控制來自南橋芯片的IDERST#信號是否提供給主板的IDE接口。
文檔編號H03K17/00GK1485703SQ02129238
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月27日 優先權日2002年9月27日
發明者祝永進 申請人:聯想(北京)有限公司