專利名稱：防止重低音過載電路模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子電路器件，確切地說，涉及一種用于彩色電視機或其他視頻或音頻輸出的防止重低音過載的電路模塊。
目前許多電視機都設置有重低音輸出，由于不同電視臺或不同節目源伴音輸出中的重低音功率成分各不相同，甚至相差很大，以致用戶在收看重低音成分較低的節目時都得要把重低音音量的輸出調至比較大，以求感受重低音的震撼感。但是，一旦轉換到重低音功率輸出較豐富的電視臺節目時，則會出現嚴重過載，發出現難聽的失真音響，因為重低音輸出過載而引發的失真要比一般中高音失真難聽得多。只有重新調節重低音比例或總音量才能正常收聽，顯然，這是很麻煩的。
目前，要解決上述問題，通常的方法是把重低音的功率輸出設計得很大，使其能夠完全復蓋全部頻響功率輸出的動態范圍，這樣將使喇叭、功放功耗(包括散熱器)、電源功率都要一起增大，這樣雖然可以得到了比較理想的重低音效果；但是，隨之產生一系列的不利后果一方面使電視機的成本大大增加；另一方面還會通過共用電源的耦合產生對圖像的干擾，導致圖像的寬度、亮度受重低音調制；此外，輸出功率太大也容易產生機震，影響電視機的使用壽命。如此諸多弊端也讓人難以接受。
本實用新型的目的是提供一種防止重低音過載電路模塊，可以從根本上避免發生上述事情，該電路模塊可將任何電視臺節目源的重低音輸出都設置到一個適當的功率，充分利用低成本的電路設計，發揮最大限度的重低音效果，如果在電視機上使用該電路模塊之后，就再也不會出現上述重低音失真現象。
本實用新型的目的是這樣實現的包括有重低音音量控制器和與其相連接的功率放大器構成的重低音通道，其特征在于在功率放大器的輸出端連接有過載檢測器電路的輸入端，該過載檢測器電路的輸出則順序連接有過載占空比檢測器電路和保持器電路，該保持器電路的輸出端則與重低音音量控制器的音量控制輸入端連接，以便調整重低音音量控制器的輸出，使重低音功率放大器的輸出不產生失真，確保用戶能夠切實感受到重低音的震撼聽覺感。
上述過載占空比檢測器電路是一個晶體管比較器，其中晶體管發射極上的一個輸入端設置有一門坎電壓，該門坎電壓與重低音最大不失真的輸出電壓相對應，其基極輸入端則與上述功率放大器的輸出端相連接，其集電極輸出端與過載占空比檢測電路相連。
上述門坎電壓是由兩個電阻構成的一個分壓器對電源電壓Vc進行分壓而得到的。
上述過載占空比檢測電路是一個積分電路，用來檢測失真的占空比，以此來判別重低音功率放大器的輸出是偶爾失真還是持續失真。
上述保持器電路是由上述積分電路的電容和其后相連的一個晶體管放大電路所組成，其可使得在重低音功率輸出失真消失之后，能夠繼續保持一段有效控制時間。
本實用新型的目的也可以是這樣實現的包括有重低音音量控制器和與其相連接的功率放大器構成的重低音通道，以及微處理器和其控制軟件；其特征在于在功率放大器的輸出端連接有過載檢測器電路的輸入端，該過載檢測器電路的輸出端連接有微處理器的一個輸入端，該微處理器控制重低音音量的輸出端則與重低音音量控制器的音量控制輸入端連接。
上述過載檢測器電路是一個晶體管比較器，其中晶體管發射極上的一個輸入端設置有一門坎電壓，該門坎電壓與重低音最大不失真的輸出電壓相對應，其基極輸入端則與上述功率放大器的輸出端相連接，其集電極輸出端與微處理器的一個輸入端相連。
本實用新型是一種防止重低音過載電路模塊，該電路模塊可以將任何電視臺節目源的重低音輸出都設置到一個適當的功率，利用結構簡單、成本低廉的電路設計，發揮最大限度的重低音震撼的聽覺效果。該電路模塊可以完全使用硬件實現，成本相當低廉；也可以利用微處理器和軟件實現，此時的電路更加簡單，工作可靠。該電路模塊在電視機上實施之后，就可以從根本上避免重低音失真現象。
以下結合附圖和實施例詳細說明本實用新型的電路結構、特征和功效
圖1是本實用新型的電路方框圖。
圖2是本實用新型的一個實施例的電路原理圖。
圖3是本實用新型另一個實施例電路方框圖。
圖4是本實用新型另一個實施例的電路原理圖。
圖5是本實用新型另一個實施例的軟件流程圖。
圖6是重低音過載的電路的失真波形示意圖。
參見圖1、圖2，本實用新型是一種用于彩色電視機或其他視頻或音頻輸出的防止重低音過載的電路模塊。該電路模塊中設置有重低音音量控制器1和功率放大器2構成的重低音通道，從上級傳送過來的重低音信號，首先經過重低音音量控制器1，然后送到功率放大器2進行功率放大，由功率放大器2推動喇叭播放出重低音。在功率放大器2的輸出端連接有過載檢測器電路3的輸入端，該過載檢測器電路3的輸出則順序連接有過載占空比檢測電路4和保持器電路5，該保持器電路5的輸出端則與重低音音量控制器1的音量控制輸入端連接，以便調整重低音音量控制器1的輸出，使重低音功率放大器2的輸出不產生失真，確保用戶能夠切實感受到重低音的震撼聽覺感。其中過載檢測器3始終監視著重低音功率放大器2的輸出。該過載檢測器3實際上是一個晶體管比較器，其中晶體管Q2發射極上的一個輸入端設置有一門坎電壓，該門坎電壓是由兩個電阻R7和R4構成的一個分壓器對電源電壓Vc進行分壓而得到的，其電壓數值與最大不失真的重低音輸出電壓相對應，晶體管Q2基極輸入端則通過電阻R6與上述功率放大器2的輸出端相連接，這樣就形成了重低音輸出信號和門坎電壓進行比較，當重低音輸出信號比門坎電壓高出0.7V時，三極管Q2導通，過載檢測器3就會有輸出。其集電極輸出端則與過載占空比檢測電路4--積分電路相連，用于檢測失真的占空比，以此來判別偶爾失真還是持續失真。
同時該積分電路中的電容C又和其后相連的一個晶體管Q1放大電路組成保持器電路5，該保持器電路5可使得在重低音功率輸出失真消失之后，能夠繼續保持一段有效控制時間5-10秒鐘。這樣一來，當失真到一定程度并持續出現時，檢測電路4的輸出信號就會使保持電路5發出控制信號，該控制信號加到重低音音量控制器1的音量控制輸入端，最終使重低音功率放大器的輸出不產生失真，確保用戶切實感受到重低音的震撼魅力。
有關重低音波形失真情況請看圖6。用示波器顯示功率放大器2輸出端的波形，若波形如圖6中的實線所示，則無失真，聲音正常；若波形頂部如虛線所示，出現平頂，則有失真，聲音難聽。如果平頂虛線越靠近時間軸，則說明波形失真越嚴重。
下面說明過載占空比檢測電路4，即在晶體管Q2的集電極輸出端后面連接的一個由二極管D、電阻R3和電容C構成的積分電路。在圖1中的過載檢測器3的輸出端設置一個積分電容的目的是一是鑒別失真是偶爾的瞬間失真還是持續失真，若屬于前一種情況，則不讓保持器5輸出控制信號，因為瞬間失真在積分電容上積累的電荷很少，不足以驅動保持器5。若該積分電容發現失真是持續失真，即在它上面積累的電荷越積越多，到一定程度它就會讓保持器5輸出一個控制信號，去減小重低音音量控制器1的增益。二是當上述控制信號發生作用之后，即使消除了失真，其控制作用也不立即撤消，而是繼續保持一段時間，例如5-10秒鐘。保持時間的長短取決于積分電路中的電容C放電的時間常數，在積分電容C的容量確定之后，可以通過改變放電回路的電阻的大小來改變保持時間。在圖2中，以三極管Q1和電阻R1、電阻R2、電阻R3組成的放大電路及電容C構成保持器5。
該電路模塊的工作原理是這樣的當無失真時，電源電壓Vc經由電阻R5、二極管D向電容C充電；當出現失真而使三極管Q2導通時，三極管Q2的集電極電位降低，電源電壓Vc經由電阻R5、三極管Q2和R4直接至地，使電容C停止充電；同時，該電容C通過電阻R3和R2放電，使保持器5的三極管Q1導通，三極管Q1輸出低電平，重低音音量控制器1的增益控制電平也因此而降低，使控制器1的增益減小，從而避免后端輸出過載。由于保持電路中設置有放電電容，其放電回路存在著時間常數，所以其控制作用將保持一段時間。
本實用新型也可以采用軟件來實現，參看圖3所示的另一實施例的方框圖，其包括有重低音音量控制器1和與其相連接的功率放大器2構成的重低音通道，以及微處理器和其控制軟件；其特征是在功率放大器2的輸出端連接有過載檢測器3電路的輸入端，該過載檢測器3電路的輸出連接有有微處理器6的一個輸入端，該微處理器6控制重低音音量的輸出端則與重低音音量控制器1的音量控制輸入端連接。
對照圖1，可以發現該實施例的方案中沒有了過載占空比檢測電路4和保持電路5，其控制功能在這里由微處理器6和其控制軟件取代了。此外，此處的過載檢測器3也是一個晶體管比較器，但與圖1中的檢測器電路略有不同，其集電極輸出端直接與微處理器6的一個輸入端相連。圖4給出了過載檢測器3的具體電路結構，其工作原理是平常無失真時，三極管Q截止，其集電極輸出高電位；當出現一定程度的失真，即大于前述“門坎電壓”時，三極管Q導通，其集電極輸出低電位，顯然，若失真持續，集電極將輸出一串脈沖。該過載檢測器3的“門坎電壓”的設置與上述圖1的相同，在此不再贅述。
下面結合圖5所示的該實施例的程序控制流程圖說明軟件控制方案的工作過程。參看圖5。首先，微處理器輸出“用戶設置音量”(其實這是原有的程序功能，在此是為交待承接關系而言)，接著就監視有無失真，即檢測其失真信號輸入端口，看是否有從三極管集電極送來的脈沖。順便說明，一直監視會增加微處理器的負擔，如果微處理器工作不是太忙也無所謂，否則可用中斷方式，而且用中斷方式比較合理。如果沒有失真，就不管它，如果有失真，便進行計數，以鑒別是偶爾失真還是持續失真。判別的方法是采用這樣一段程序在確定時間內(例如1秒鐘內)對脈沖進行計數，只有一兩個脈沖說明是偶爾失真，不要理采它；如果脈沖數超過十個，就認為是持續失真，就要調整音量，即由微處理器輸出“最大不失真音量”。因為估計造成失真的原因多數是用戶想開大音量所致，這里輸出“最大不失真音量”就是給他一個最大限度的滿足。整個程序流程到此為止，“最大不失真音量”設置何時改變，這要等待用戶新的設置指令，也就是回到原有的控制程序上去了。
本實用新型防止重低音過載的電路模塊已經試制出兩種方案的實施例樣品各若干件，并分別將其安裝在電視機上進行性能試驗，試驗結果的實踐證明本實用新型的發明目的是可以實現的，將會有很好的市場經濟效益。
權利要求1.一種防止重低音過載電路模塊，包括有重低音音量控制器和與其相連接的功率放大器構成的重低音通道，其特征在于在功率放大器的輸出端連接有過載檢測器電路的輸入端，該過載檢測器電路的輸出則順序連接有過載占空比檢測器電路和保持器電路，該保持器電路的輸出端則與重低音音量控制器的音量控制輸入端連接。
2.如權利要求1所述的防止重低音過載電路模塊，其特征在于上述過載占空比檢測器電路是一個晶體管比較器，其中晶體管發射極上的一個輸入端設置有一門坎電壓，該門坎電壓與重低音最大不失真的輸出電壓相對應，其基極輸入端則與上述功率放大器的輸出端相連接，其集電極輸出端與過載占空比檢測電路相連。
3.如權利要求1所述的防止重低音過載電路模塊，其特征在于上述門坎電壓是由兩個電阻構成的一個分壓器對電源電壓Vc進行分壓而得到的。
4.如權利要求1所述的防止重低音過載電路模塊，其特征在于上述過載占空比檢測電路是一個積分電路。
5.如權利要求1所述的防止重低音過載電路模塊，其特征在于上述保持器電路是由上述積分電路的電容和其后相連的一個晶體管放大電路所組成。
6.一種防止重低音過載電路模塊，包括有重低音音量控制器和與其相連接的功率放大器構成的重低音通道，以及微處理器和其控制軟件；其特征在于在功率放大器的輸出端連接有過載檢測器電路的輸入端，該過載檢測器電路的輸出連接有微處理器的一個輸入端，該微處理器控制重低音音量的輸出端則與重低音音量控制器的音量控制輸入端連接。
7.如權利要求6所述的防止重低音過載電路模塊，其特征在于上述過載檢測器電路是一個晶體管比較器，其中晶體管發射極上的一個輸入端設置有一門坎電壓，該門坎電壓與重低音最大不失真的輸出電壓相對應，其基極輸入端則與上述功率放大器的輸出端相連接，其集電極輸出端與計數器電路相連。
專利摘要一種防止重低音過載電路模塊,包括有:重低音音量控制器和與其相連接的功率放大器構成的重低音通道,其特征在于:在功率放大器的輸出端連接有過載檢測器電路的輸入端,該過載檢測器電路的輸出則順序連接有過載占空比檢測器電路和保持器電路,該保持器電路的輸出端則與重低音音量控制器的音量控制輸入端連接。該電路模塊可將任何電視臺節目源的重低音輸出都設置到一個適當的功率,其電路結構簡單、成本低廉,可最大限度地發揮重低音效果,又不會出現失真現象。
文檔編號H04R5/04GK2457826SQ0026787
公開日2001年10月31日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年12月29日
發明者黃凱華 申請人:Tcl王牌電子(深圳)有限公司