專利名稱：一種動態降功率電路及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子技術領域，尤其涉及一種動態降功率電路及電子設備。
背景技術：
現在在電視、家庭影院、功率放大器等音視頻多媒體產品中一、沒有使用動態降功率電路方案設計，不能保護喇叭和音箱，同時喇叭和音箱的設計余量較大，成本較高；二、采用專用集成電路來檢測音頻輸出，動態降功率，從而達到保護喇叭或音箱， 但設計繁瑣，成本較高。
發明內容
本發明實施例的目的在于提供一種動態降功率電路，旨在解決現有動態降功率電路需采用專用集成電路來檢測音頻輸出，設計復雜，成本較高的問題。本發明實施例是這樣實現的，一種動態降功率電路，包括檢測電路，用于接收第一音頻信號，對所述第一音頻信號取樣調整后與基準信號比較形成檢測信號；以及主控電路，用于根據所述檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號。本發明實施例的另一目的在于提供一種電子設備，所述電子設備具有上述動態降功率電路。本發明實施例對輸入的第一音頻信號取樣調整后與基準信號作比較形成檢測信號，而后根據該檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號至音頻放大電路等，實現電子設備音頻輸出動態地降功率，限制超出設計值，音頻放大電路、音箱、喇叭等的設計余量大為減小或甚至可減為零，電路設計簡單，成本極低，且音質和效果不受影響而又保護了音箱等。
圖1是本發明實施例提供的動態降功率電路的原理框圖；圖2是本發明較佳實施例提供的動態降功率電路的原理框圖；圖3是本發明較佳實施例提供的動態降功率電路的電路圖；圖4是主控電路動態降功率原理圖；圖5是本發明較佳實施例提供的動態降功率電路的測試圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并
3不用于限定本發明。本 發明實施例對輸入的第一音頻信號取樣調整后與基準信號作比較形成檢測信號，而后根據該檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號至音頻放大電路等，實現電子設備音頻輸出動態地降功率，限制超出設計值，音頻放大電路、音箱、喇叭等的設計余量大為減小或甚至減為零，電路設計簡單，且音質和效果不受影響而又保護了音箱等。本發明實施例提供的動態降功率電路包括檢測電路，用于接收第一音頻信號，對所述第一音頻信號取樣調整后與基準信號比較形成檢測信號；以及主控電路，用于根據所述檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號。本發明實施例提供的電子設備具有上述動態降功率電路。以下結合具體實施例對本發明的實現進行詳細描述。圖1示出了本發明實施例提供的動態降功率電路的原理框圖，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。該動態降功率電路包括主控電路1和檢測電路2，其中檢測電路2接收第一音頻信號，對該第一音頻信號取樣調整后與基準信號比較形成檢測信號，主控電路1根據該檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號至音頻放大電路等，實現電子設備音頻輸出動態地降功率，限制超出設計值，音頻放大電路、音箱、喇叭等的設計余量大為減小或甚至可減為零，電路設計簡單，成本極低，而音質和效果不受影響又保護了音箱等。通常，該檢測信號為高低電平，由取樣調整后的第一音頻信號的動態電壓與基準電壓Vcc比較后產生，該基準電壓Vcc—般為3. OV0而該第一音頻信號具有多個通道，例如前置左通道FL、前置右通道FR、中置通道CEN、環繞后置左通道SL、環繞后置右通道SR、超重低音通道SUB等。本發明實施例中檢測信號為低電平時，主控電路1啟動降功率控制。該檢測信號為高電平時，該主控電路1釋放功率輸出。由此可知，本實施例采用的控制方式為高放低控。顯然，該控制方式還可為高控低放，只要和動態降功率檢測電路形成的檢測信號相匹配即可。具體地，上述主控電路1包括主芯片和外圍電路，檢測電路2包括比較電路21和取樣電路23，如圖2所示。該取樣電路23接收第一音頻信號，對該第一音頻信號各通道進行實時取樣，在音頻通道的最大輸出幅度有效值超出其取樣電壓的關鍵點時，輸出取樣信號。 該比較電路21接收該取樣信號，將其與基準信號比較后形成輸出至主芯片的檢測信號，由主芯片做如圖4所示的功率輸出控制。進一步地，該比較電路21與取樣電路23之間還設有將該取樣信號調整為能與基準信號相比較的比較信號的調整電路22，以避免輸出至比較電路21的電流和電壓過大。假定該比較信號的電壓為V6，該基準信號的電壓為V5 ；V6 > V5時，輸出的檢測信號為低電平；V6 ( V5時，輸出的檢測信號為高電平。如圖3所示，在音頻輸出電路端口接上各對應參數的取樣電路，取樣電路的參數根據各個音頻輸出頻率范圍確定，不得影響其頻率輸出響應。取樣電路對多通道輸出的最大信號做出了取樣，對取樣信號進行調整后與基準信號在比較電路中進行比較形成檢測信號 TOP。為體現音頻設備的輸出功率和實際音響的效果，根據音頻輸出的總功率定義每個音頻輸出通道的最大功率，才去定義取樣電路的參數。在此引入幾個關鍵額定功率概念， ROP(Rated Output Power)為額定輸出功率，R0P(THD30% )是音頻設備輸出失真范圍為 10% 30%時的輸出功率(最大功率)，即A點的最大功率。圖四BC段T2周期和TO段T6 周期的輸出功率是音頻設備通常工作失真范圍為0 10%時的輸出功率(次大功率)，即 ROP(THD10% )功率。圖四DE段T4周期的輸出功率為50% *R0P(THD30% )功率(較小功率)。T1、T2、T3、T5、T6周期根據實際音響效果定義為相同的特定值，如10秒鐘等。Τ4降功率實現階段通常定義為其降功率稍長的周期，為1. 5 2倍等，通常采用18秒鐘，以達進一步降功率。為了測試降功率電路系統，需要把機器音量設置為最大或接近最大音量。最大功率R0P(THD30% )維持第一周期(15秒鐘)后，主控電路從A點用Tl (10秒)時間把最大功率ROP (THD30 % )降為次大功率ROP (THD10 % ) B點(降3dB分6次完成)，次大功率 R0P(THD10% )維持T2時間(即第二周期BC段為10秒鐘)后，繼續降功率。當主控電路收到的控制信號TOP為低電平L，主控電路從C點用10秒鐘T3時間降為較小功率50% *R0P(THD30%)至D點(降3dB分6次完成)。在D點主控電路收到高電平檢測信號H，此時D點的功率為50% *R0P(30% )，主控電路維持18秒鐘(T4時間即第三周期)的較小功率50% *R0P(30% )后至E點釋放功率輸出。經過10秒鐘(T5時間)至F點時，F點的功率為次大功率R0P(THD10% )(升3dB分6次完成)，此時主控電路收到低電平檢測信號L， 維持與BC段一樣開始往復BG過程，直至結束。基于本動態降功率電路方案，在各種電子設備，特別是家庭影院系統上得以實現和應用。選取整機輸出最大功率R0P(THD30% )為300W，次大功率R0P(THD10% )為240W， 以上功率均系RMS有效功率值。采用本動態降功率電路設計方案，即可按下表進行功率配置和測試定義。在保證品質的情況下，音頻放大電路和音箱的設計余量幾乎為零，使得總成本降低IOVo0
權利要求
1.一種動態降功率電路，其特征在于，所述電路包括檢測電路，用于接收第一音頻信號，對所述第一音頻信號取樣調整后與基準信號比較形成檢測信號；以及主控電路，用于根據所述檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號。
2.如權利要求1所述的動態降功率電路，其特征在于，所述檢測信號為高低電平，由取樣調整后的第一音頻信號的動態電壓與基準電壓比較后產生；所述檢測信號為低電平時，所述主控電路啟動降功率控制；所述檢測信號為高電平時，所述主控電路釋放功率輸出。
3.如權利要求2所述的動態降功率電路，其特征在于，所述檢測信號的低電平為0 0. 8V，高電平為2. 75 3. 5V ；所述基準電壓為3. 0V。
4.如權利要求1、2或3所述的動態降功率電路，其特征在于，所述主控電路維持音頻通道的最大功率第一周期后，控制所述最大功率使其降至次大功率輸出；維持所述次大功率第二周期后，控制所述次大功率使其降至較小功率輸出；維持所述較小功率第三周期后，釋放所述較小功率使其升至所述次大功率輸出；于所述次大功率與較小功率間循環，直至結束；所述最大功率為音頻設備輸出失真范圍為10% 30%時的輸出功率，所述次大功率為音頻設備輸出失真范圍為0 10%時的輸出功率，所述較小功率為所述最大功率的 50%。
5.如權利要求4所述的動態降功率電路，其特征在于，所述第一周期為12 18s，第二周期為7 13s，第三周期為15 21s，其中由所述最大功率降至次大功率的時長為7 13s,由所述次大功率降至較小功率的時長為7 13s，由所述較小功率升至次大功率的時長為7 13s。
6.如權利要求5所述的動態降功率電路，其特征在于，由所述最大功率降至次大功率分6次完成，兩者相差3dB ；由所述次大功率降至較小功率分6次完成，兩者相差3dB ；由所述較小功率升至次大功率分6次完成，兩者相差3dB。
7.如權利要求5或6所述的動態降功率電路，其特征在于，所述檢測電路包括取樣電路，用于接收第一音頻信號，對所述第一音頻信號各通道進行實時取樣，于音頻通道的最大輸出幅度有效值超出其取樣電壓的關鍵點時，輸出取樣信號；比較電路，用于接收所述取樣信號，將其與基準信號比較，輸出檢測信號。
8.如權利要求7所述的動態降功率電路，其特征在于，所述取樣電路與比較電路之間還設有將所述取樣信號調整為能與基準信號相比較的比較信號的調整電路。
9.如權利要求8所述的動態降功率電路，其特征在于，所述比較信號的電壓為V6，所述基準信號的電壓為V5;V6 > V5時，所述檢測信號為低電平；V6 ( V5時，所述檢測信號為高電平。
10.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備具有如權利要求1 10中任一項所述的動態降功率電路。
全文摘要
本發明適用于電子技術領域，提供了一種動態降功率電路及電子設備，所述動態降功率電路包括檢測電路，用于接收第一音頻信號，對所述第一音頻信號取樣調整后與基準信號比較形成檢測信號；以及主控電路，用于根據所述檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號。本發明對輸入的第一音頻信號取樣調整后與基準信號作比較形成檢測信號，而后根據該檢測信號啟動降功率控制或釋放功率輸出，輸出第二音頻信號至音頻放大電路等，實現電子設備音頻輸出動態地降功率，限制超出設計值，音頻放大電路、音箱、喇叭等的設計余量大為減小或甚至可減為零，電路設計簡單，成本極低，而在音質和效果不受影響的情況下，降低了設計成本保護了音箱等。
文檔編號H04R3/00GK102361504SQ20111013527
公開日2012年2月22日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者代文化 申請人:深圳創維－Rgb電子有限公司