專利名稱：抗斷電爆音的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于包括至少一個揚聲器的電子裝置的抗爆音電路的技術領域。
已知在這樣的裝置中在對該裝置進行某些操作的過程中可以聽到發自該揚聲器的被稱為爆音的聲音。有五種操作可以引起所述爆音聲。這五種操作是“接通”電路電源，或從“開”或“關”改變為“備用”，或者，例如電視機“改變頻道”，或是“減弱聲音”，或“關閉”該裝置。在這五種情況之中任意一種情況下，在進行所述操作時，在驅動該揚聲器的放大器的輸入端或輸出端產生和引入的寄生信號引起了這樣的爆音聲。在進行每一種所述操作的時候，該揚聲器的放大器的電源應用于迅速變化的、在電路中產生以一種不太標準的方式流動的瞬時電流的放大器電壓。除去可能損害揚聲器之外，這樣的爆音聲不適合人聽。這就是已設計出防止在進行所述五種操作的任何一種的同時任何寄生信號到達放大器的輸入端或輸出端的電路的理由。所述電路的用途是按照這樣的一種方式控制放大器的偏置信號的電平和/或輸出信號的電平，使得可以調節或減少這些電平，使它們的變化足夠穩定和足夠慢，不會引起揚聲器的振動片過快的運動，因而能產生可聽得見的聲音。
在英國專利申請GB2096423(D1)中示出了這樣一些減小音頻放大器輸出端的瞬時電壓的嘗試的例子。該申請人提出的歐洲專利申請EP0562414A1(D2)也示出了一種防止中間頻率放大器產生爆音聲的電路。通常，通過一種RC積分網絡可以得到足夠穩定和足夠緩慢的偏置電壓或輸出電壓的變化。所述網絡的時間常數大得足以避免出現爆音聲。這樣一種方案是不錯的，但是并不能始終避免將要從外面施加的瞬態值。例如，D1中結合圖1和2描述并評價了一種已有技術的方案。解釋了由于在RC網絡(一端與一個聲音運算放大器的反相輸入端相連，另一端與正相輸入端相連)的時間常數上的必要差別，在放大器被接通時會出現一個銳瞬態值。所述電壓瞬態值被再現，于是，與該放大器相連的揚聲器發出不希望有的聲音(第2頁第1欄第42-45行)。為了適應這種情況，在D1中提出增加一個控制晶體管16(見D1的圖3)。所述控制晶體管保證在推挽放大器的輸出端的電壓隨電容器的充電而增加。所述這種選通晶體管并不能始終防止聽到任何爆音。例如，在D2中說明盡管有這種控制晶體管，但仍然能聽到爆音。為了避免爆音，一種抗爆音電路已穩定在中頻放大器電平上。當設想一個電路來預報可能出現并在音頻放大器電平上有影響的所有瞬時電流時，這始終是困難的。本發明目的是對在裝置由開到關時其中仍然聽到爆音聲的電路進行改進。如在最新的裝置中那樣，該裝置的主要功能受微處理器的控制。該微處理器在某些情況下需要實際檢測電源的中斷情況并根據相應的電源中斷子程序提供該裝置的不同的電路。這一點將在下面加以說明和解釋。
例如在電視機中所必須的不同的電壓是根據兩個不同的電路從一個主電源產生的。在該技術領域中被稱為開關型電源(SMPS)的第一電源電路傳送兩個被稱為UB和UA電源的重要的輸出。US電源一般為180V，用于陰極射線管的水平偏轉系統。UA電源一般為22V，用于音頻放大器，處理視頻信號的某些積分電路，以及產生5V電壓的微處理器電源等的其他部分。有關這種電視接收機電源的更多的信息例如可以在VAN SCHAIK等的以下兩篇文章中獲得一篇題為“電視接收機開關型電源入門(An introduction toswitched mode power supplies in television receivers)”，另一篇為“電視接收機開關型電源的控制電路(Control curcuits for SMPS in TV receicers)”，分別見菲利普的刊物“電子應用專刊(Electronic applications bulletin)”1976年9月第34卷第3部分第93頁-第108頁和1976年12月第34卷第4部分第162頁-180頁。這兩篇文章還分別刊于1977年7月和10月的英國刊物“Mullard技術通信(Mullard technical communications)”的135部分和136部分。使用開關型電源為微處理器供電的主要理由就是由于它是一種在該裝置處于備用期間可以得到的電源。而后仍然要向微處理器供電，以便準備好執行由例如該裝置的遙控部分發出的指令。第二電源是從一個回掃變壓器引出的，該變壓器的初級接收一個返回脈沖信號，該脈沖信號是在每一次陰極射線管的電子束被驅動由陰極射線管的熒光屏的一行的末端到下一行的起始端時由該陰極射線管的水平偏轉線圈產生的。由于這種因素，由該第二電源所產生的電壓只能在該陰極射線管的電子束處于掃描模式時才能獲得。從回掃電源產生的所有的輔助電源輸出的特性具有比由開關型電源所產生的電源輸出更短的放電時間和更陡的滾降波形。換句話說，開關型電源要停止操作花費的時間要比回掃電源長。這是由于開關型電源有一個大電容器的緣故，開關型電源為了適應在恒定消耗下的突然變化和在由備用狀態向開啟狀態轉變時提供啟動該裝置的啟動能量必須儲存能量，所以有一個大電容器。在本申請的附圖1和2中示出了一個消除裝置的揚聲器的噪聲的公知控制電路。該控制電路被設置在微處理器1的周圍。在圖1上只示出了對于理解爆音聲產生有用的特性特別是微處理器1的輸入和輸出。微處理器1裝配有一個用于檢測電源中斷信號的輸入端2和一個復位輸入端3。輸入端2通過電阻器4和5接收5V電壓。輸入端2還與在電源被切斷時在輸入端2處降低電壓的中斷電路相連。微處理器將檢測管腳2處的電平的變化然后啟動中斷子程序關閉該裝置的各個電路。該中斷電路主要包括兩個晶體管(即第一晶體管6，第二晶體管7)和一個齊納二極管8。第一和第二晶體管6、7各自分別有一個集電極9、10，一個發射極11、12，和一個基極13、14。在正常操作情況下，如以上所述那樣，將5V電壓通過電阻器4和5加到管腳2上。與管腳2相連的第一晶體管6的集電極9也接收5V電壓。第一晶體管6的基極13的電位大致與第一晶體管6的發射極相同。所述發射極11接地，所述基極13通過導通的第二晶體管7的集電極10發射極12通路短路接地。這是由晶體管6的基極發射極電壓不足以使晶體管6的集電極發射極通路導通，使晶體管6截止并且管腳2處于5V電平這一事實造成的。當電視機被關閉時，UA電源降低。通過齊納二極管8與UA電壓相連的晶體管7的基極14上的電壓一旦齊納二極管8由于UA電壓的降低而截止就下降至幾乎為零。而后，晶體管7截止，不在使晶體管6的基極13短路接地。通過電阻器15，16與5V電源相連的具體管6的基極13上的電壓在使晶體管6導通的足夠高的電平下升高。其結果是管腳2的電位通過晶體管6的集電極發射極通路下降為零。電壓的這種下降是微處理器啟動中斷程序的信號，具體講就是通過由微處理器1的輸出信號17啟動的命令電路40消除音頻放大器的噪聲的一種中斷程序。如從剛才所敘述的過程所能理解的那樣，在電視機關閉后檢測電源中斷和啟動靜噪命令要花費時間。在時間過去的同時，認為瞬時電流業已達到音頻放大器的電平并且激起可聽到的爆音聲。圖2示出了由微處理器1的輸出端17發出的靜噪信號是如何被用于降低積分音頻功率放大器電路19的靜噪管腳18上的電壓的。只要一端21與管腳18連接的電容器20被充電，就不能啟動靜噪過程。電容器20的一端21還與其基極24接收來自微處理器1的靜噪指令管腳17的靜噪信號的晶體管23的集電極22相連。在存在靜噪信號時，那么晶體管23導通，電容器20通過晶體管23的集電極發射極通路和通過電阻器25放電。積分電路19的管腳18還與由串聯的電阻器26和晶體管27組成的第二放電電路相連。晶體管27的基極28通過串聯在一起的齊納二極管29和二極管30與UA電壓相連。只要UA高，晶體管27就截止。在UA由于設備被關閉而降低時，晶體管27導通，電容器20通過電阻器26和晶體管27的發射極集電極通路放電，降低放大器電路19的靜噪管腳18的電壓。在每一次出現電源中斷時為了按照這種已知的裝置進行歸納，要借助于放電電容器20通過兩個并聯的電路(第一個是通過由微處理器發出的靜噪指令控制的晶體管23，而第二個是只取決于UA電壓的電平的晶體管27)下拉靜噪管腳18。盡管有這兩條并聯電路，靜噪過程進行得還不夠快，不足以防止瞬時電流激起爆音聲。
根據本發明的抗爆音(anti-pop sound)電路是一種可以同任何種類的被包括在一裝置中的音頻功率放大器一起使用的快速靜噪電路，特別是包括一個陰極射線管，一個用于所述陰極射線管的掃描的電源，以及一個靜噪或音量控制電路的裝置。根據本發明的電路在正常操作的情況下不會由于不能調節該音頻放大器的靜噪或音量管腳處的電壓引起對音頻功率放大器的任何副作用。本發明的電路只有在斷電的情況下才有效。在斷電時，本發明的電路有助于按照以下方式降低音頻放大器的音量或靜噪控制管腳上的電壓，所述這種方式快得足以防止在強制斷電時產生的任何瞬時電流，這種瞬時電流會按照一種將影響該放大器并產生不希望有的爆音的被放大了的瞬時狀態被轉換。
本發明歸納起來就是一種包括裝配有兩個變壓器即一個開關型變壓器和一個回掃型變壓器的電源的電子裝置，該電子裝置還包括一個音頻放大器，所述放大器具有一個靜噪管腳，其電壓取決于一個一端與該靜噪管腳相連的電容器的電荷，所述電容器還通過一個第一晶體管與一個恒壓端子相連，所述第一晶體管具有三個電極，即集電極、發射極和控制極，所述電容器通過第一晶體管的集電極發射極通路與所述恒壓端子相連，改進包括所述第一晶體管的基極與第二晶體管的一個電極相連，所述第二晶體管具有三個電極，即集電極、發射極和基極，所述第二晶體管的集電極發射極通路耦合到從開關型電源變壓器引出形成的一個電壓源并且其中所述第二晶體管的基極耦合到從回掃變壓器引出形成的一個電壓源，結果在關閉該電子裝置時，第二晶體管導通并觸發第一晶體管也導通，于是提供了所述第一晶體管的集電極發射極通路使所述電容器放電并消除音頻放大器的噪聲。
人們會發現為電源設置一個開關型變壓器和一個回掃變壓器在大多數情況下是在包括陰極射線管的裝置中。在這樣的裝置中回掃變壓器使用與該陰極射線管的電子束的返回脈沖同步的脈沖，該脈沖是從該陰極射線管的水平偏轉線圈發出的。所述同步性避免了該陰極射線管的熒光屏上的寄生效應。然而，本發明還可以用于每當知道在一個裝置中有兩種類型的電源，即一個第一電源和一個第二電源，并且在由第一電源產生的電壓降低得比由第二電源產生的電壓快的時候。
以下將參照
本發明的一個實施例。
已經提到過的圖1是顯示電壓中斷信號是如何被轉化為音頻放大器的靜噪指令的一幅已知的電路圖。
已經提到過的圖2是顯示音頻放大器電路的靜噪端子在出現電源中斷的時候是如何被下拉的一幅已知的電路圖。
圖3是顯示本發明的一個實施例的例子的一幅電路圖。
圖4、5和6是顯示如何利用和不利用本發明實現快速靜噪的曲線。
圖7和8是表示電源被關閉時的一個瞬間的前后音頻放大器的輸出電平的曲線。圖7表示不利用本發明的條件下裝置的音頻電平，而圖8表示利用本發明的條件下裝置的音頻電平。
圖3表示根據本發明的一個靜噪觸發電路的一幅電路圖。所述電路的用途仍然是降低音頻放大器電路19的靜噪管腳18上的電壓。為了達到這個目的，如同在已有技術中那樣，使用并且觸發具有基極28的晶體管27以便在電源中斷時排空電容器20。在圖3所示的實施例中，晶體管27是一個集電極通過電阻器26與電容器20一端21連接的NPN晶體管。晶體管27的發射極與一個恒定電壓端37連接，在這種情況下這一端接地。晶體管27的基極28連接到觸發晶體管38的第一電極39。所述晶體管38的第二電極31連接在從圖3中以繞組35表示的開關型電源引出產生的恒壓源上。所述晶體管38的第二電極32連接在從圖3中以繞組36表示的回掃變壓器引出產生的電壓源上。由于電路的中間部分是眾所周知的并且本發明不感興趣，所以僅用虛線在圖上表示出電壓源35和36之間的聯系。在正常運行的情況下，晶體管38的第二電極的電壓被箝位為一個大致等于晶體管38的基極32的電壓，結果晶體管38截止。在圖3所示的例子中，晶體管38是一個PNP晶體管，并且與開關型電源連接的是所述晶體管的發射極31。只要發射極基極電壓小于作為導通晶體管38的閾值的大約1.4V電壓，所述晶體管38就截止。此外，在圖3的例子中，與晶體管38的基極32連接的電壓源是由回掃變壓器產生的一個13V電壓源。為了將發射極31的電壓箝位在與基極32相同的值，就將晶體管38的發射極31與齊納二極管34的一個端子33相連。在發生電源中斷時，由回掃變壓器產生的電壓降低得要比由開關型變壓器產生的電壓快，結果，晶體管38的發射極31和基極32之間的電壓差增加并且晶體管38被導通。晶體管38的集電極39上的電位被朝向正值方向驅動，而后晶體管27的基極28上的電位亦如此。晶體管27被導通，而后將靜噪端子18電壓降下。
對已知的已有技術的改進就是在裝置被關閉時作出更快的反應以便消除音頻放大器的噪聲。業已對這種改進做過測定并且在下面將一方面參照圖4、5和6，另一方面參照圖7和8對它加以說明。圖4、5和6是表示不同的電壓(用縱坐標表示)對時間(用橫坐標表示)的曲線。第一組曲線41和42表示在音頻放大器的靜噪管腳18上的電壓值，曲線41不利用本發明，而曲線42利用了本發明。第二種曲線43表示UA的降低，它是由開關型電源產生的電壓。第三種曲線44表示在微處理器1的斷電輸入端的電壓。在曲線43上可以看出直到點A以前UA的值是恒定的，從A點開始UA的值開下降。對應于A點的這一瞬間就是電視機被關閉的瞬間。這個時刻在圖4和5中用垂直的虛線表示。可以以這一時刻A為基準對持續時間進行比較。在圖4上可以看出靜噪管腳18上的電壓首先是恒定的，在時刻A之后的一段時間開始下降。管腳18上的電壓開始下降的時刻在圖4和6的曲線41上標記為B，而在圖5和6的曲線42上標記為B′。在時刻A和時刻B之間經過的時間在不利用本發明的情況下為60微秒，而在時刻A和時刻B′之間經過的時間在利用本發明的情況下為20微秒。事實上AB和AB′之間的40微秒的差別并不反映利用本發明和不利用本發明兩種情況之間的實際的時間差。音頻放大器是一種AB類放大器，其靜噪閾值大約為1.6V。這是由以下事實得出的，這就是真實的時間差應該按1.6V的縱坐標觀測。在同時繪有曲線41和42并且在1.6V的電平上畫有一條水平線的圖6上按照1.6V的電平進行比較。所述水平線分別在C和D與曲線41和42相交。表示實際靜噪時間差的CD的長度為80微秒。已測量出在音頻放大器的輸出端這種時間差的效應并示于圖7和8中。在所述這兩幅圖中，曲線45表示在正常運行條件下在第一段時間內的聲音電平和在進行噪聲抑制時所發生的情況。曲線41和42分別繪制在圖7和8中。在圖7和8中用水平虛線46表示靜噪電壓。在管腳18上的電壓達到靜噪電平時，音頻放大器的輸出為零。在圖7中可以看出，在靜噪管腳18上的電壓開始下降的那一時刻和達到靜噪電平的那一時刻之間在音頻放大器的輸出端存在一個尖峰47。可以認為所述尖峰47就處在所聽到的爆音聲的起點。在圖8中，由于靜噪管腳的電壓的快速反應，所述尖峰47不再存在。
權利要求
1.一種電子裝置，它包括一個安裝有兩個變壓器(35，36)，即開關型變壓器(35)和回掃變壓器(36)的電源，所述裝置還包括一個音頻放大器(19)并且所述放大器(19)具有一個靜噪管腳(18)，該靜噪管腳的電壓取決于一端(21)與所述靜噪管腳(18)相連的電容器(20)的電荷，所述電容器(20)通過第一晶體管(27)還與恒壓端子(37)相連，所述第一晶體管(27)有三個電極，即集電極、發射極和控制電極(28)并且所述電容器(20)通過所述第一晶體管(27)的集電極發射極通路與所述恒壓端子(37)連接，其特征在于所述第一晶體管(27)的基極(28)與具有三個電極，即第一電極(39)、第二電極(31)和基極(32)的第二晶體管(38)的第一電極(39)相連，所述第二晶體管(38)的第一電極第二電極通路耦合到從開關型電源變壓器(35)引出產生的電壓源并且其中所述第二晶體管(38)的基極(32)耦合到從回掃變壓器(36)引出產生的電壓源，結果在該電子裝置由開向關或備用轉換時，第二晶體管(38)變為導通并且還觸發第一晶體管(27)使其也變為導通，于是提供了所述第一晶體管(27)的集電極發射極通路，使所述電容器(20)放電并消除該音頻放大器(19)的噪聲。
2.根據權利要求1所述電子裝置，其特征在于，所述第一晶體管(27)是NPN型晶體管，而所述第二晶體管(38)是PNP型晶體管。
3.根據權利要求2所述電子裝置，其特征在于所述第二晶體管(38)的所述第一電極(39)是該晶體管的集電極，而所述第二晶體管的所述第二電極是該晶體管的發射極。
4.根據權利要求1所述電子裝置，其特征在于，第二晶體管(38)的一個電極(31)與齊納二極管(34)的一端(33)相連，所述齊納二極管(34)將施加到所述電極(31)上的電壓箝位在一電平上，該電平與加到所述第二晶體管(38)的基極(32)上的電壓的差小于將使所述第二晶體管(38)導通的閾值電平。
5.一種電子裝置，它包括一個安裝有兩個變壓器(35，36)，即第一變壓器(35)和第二變壓器(36)的電源，由所述第一變壓器提供的電壓值在該裝置被關閉時隨時間降低，降低的速度低于由所述第二變壓器提供的電壓，所述裝置還包括一個音頻放大器(19)并且所述放大器(19)具有一個靜噪管腳(18)，該靜噪管腳的電壓取決于一端(21)與所述靜噪管腳(18)相連的電容器(20)的電荷，所述電容器(20)還通過一個包括有源元件(27)的放電電路(26，27)與一個恒壓端子(37)相連，所述有源元件至少有二個電極，即一個第一電極和一個第二電極(28)，所述第一電極耦合到從第一變壓器(35)引出的第一電壓源，所述第二電極耦合到從第二變壓器(36)引出的第二電壓源，所述有源元件在由第一和第二電壓源產生的電壓之間的差值足以觸發所述有源元件(27)時變為導通。
6.一種電子裝置，它包括一個安裝有兩個變壓器(35，36)，即第一變壓器(35)和第二變壓器(36)的電源，由所述第一變壓器提供的電壓值在該裝置被關閉時隨時間降低，降低的速度低于由所述第二變壓器提供的電壓，所述裝置還包括一個音頻放大器(19)并且所述放大器(19)具有一個靜噪管腳(18)，該靜噪管腳的電壓取決于一端(21)與所述靜噪管腳(18)相連的一個電容器(20)的電荷，所述電容器(20)通過一個第一晶體管(27)還與一個恒壓端子(37)相連，所述第一晶體管(27)有三個電極，即集電極、發射極和控制電極(28)并且所述電容器(20)通過所述第一晶體管(27)的集電極發射極通路與所述恒壓端子(37)連接，其特征在于所述第一晶體管(27)的基極(28)與具有三個電極，即第一電極(39)、第二電極(31)和基極(32)的第二晶體管(38)的第一電極(39)相連，所述第二晶體管(38)的第一電極第二電極通路耦合到從第一變壓器(35)引出產生的電壓源并且在其中所述第二晶體管(38)的基極(32)耦合到從第二變壓器(36)引出產生的電壓源，從而為該電子裝置被關閉時，第二晶體管(38)變為導通并且還觸發第一晶體管(27)使其也變為導通，于是提供了所述第一晶體管(27)的集電極發射極通路，使所述電容器(20)放電并消除該音頻放大器(19)的噪聲。
全文摘要
為快速降低加到電子裝置的音頻放大器電路的靜噪管腳上的電壓,并與所述靜噪管腳相連的電容器一端與在該電子裝置由開轉換到關或備用時被觸發的放電電路相連。根據本發明,放電電路的觸發利用了如下事實,該電子裝置具有兩個電源,在它被關閉時其中之一的電壓輸出降低得比另一個快。該放電電路的有源元件具有與第一電源耦合的一個電極和與第二電源耦合的另一電極,使得一旦兩個輸出電壓之差達到足以使該有源元件導通的閾值就立刻觸發所述有源元件。
文檔編號H03G3/34GK1192083SQ9810384
公開日1998年9月2日 申請日期1998年2月16日 優先權日1997年2月26日
發明者李國華 申請人:湯姆森多媒體公司