Eidc智能失真度控制自保護系統的製作方法
2023-06-19 05:59:16
專利名稱：Eidc智能失真度控制自保護系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種EIDC智能失真度控制自保護系統(注E.I.D.C.的英文全稱是Electronic Intelligent DistortionControl，即電子智能失真度控制自保護系統)。
技術背景現有由於多媒體音箱的連接使用方便，性價比高，現已廣泛應用到電腦周邊、家庭娛樂、辦公商務等各個領域，與音效卡、隨身聽、CD機、DVD機、筆記本電腦、MP3數碼產品、手機等多種設備搭配使用。正由於多媒體音箱的連接設備是各式各樣的音源設備，我們就有必要考慮多媒體音箱與音源之間的匹配問題。一般多媒體音箱採用模擬的線路輸入接口(LINE IN)，這與上面提到的這些音源設備的模擬信號線路輸出(LINE OUT)可以直接搭配。線路輸出輸入接口在阻抗匹配上一般沒有問題，只要滿足音箱端的輸入阻抗大於等於音源的輸出阻抗即可，即讓音箱放音工作是沒有問題的。
但是，由於各種音源的使用場合、電源、輸出級設計不同，其線路輸出的電平就具有很大的區別，不同類型的音源其輸出電壓峰峰值Vpp相差高達數倍。而且對於同一個DVD機來說，播放CD片和DVD片時的輸出也有很大不同。
而對於每一個音響功放設備，都有一個額定的輸出功率，當輸出超過這個額定功率時，其總諧波失真(THD)會急劇上升，嚴重影響聽音，並可能造成功放級電流過大，導致晶片的擊穿，揚聲器音圈上的溫度也會急劇升高，易造成永久損壞。在以前設計多媒體音箱的功放增益時，很難做到兼顧高、低輸出電平的音源如果以高電平音源為設計依據的話，連接低電平音源時即使音量電位器開到最大時，聲音還不夠大，功率遠達不到額定輸出的情況；反之亦然，就會出現在開大音量時出現嚴重失真，聲音難聽、可靠性差。
實用新型內容為了解決上述問題，使多媒體音箱與音源更加匹配，讓多媒體音箱更好的發揮其性能，本實用新型提供了一種EIDC智能失真度控制自保護系統，在本系統的監控下，一旦輸出接近音箱產品極限值，系統自動調整功率放大器的增益，達到控制音箱的失真，避免產品的損壞，並能很好的呵護用戶的聽覺感官。
本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是一種EIDC智能失真度控制自保護系統，包括用於採樣失真度信號並轉換為脈衝寬度調製信號的失真度及波形檢測電路和用於計算並發出修正指令的單片微型中央處理器，所述失真度及波形檢測電路的輸出與所述單片微型中央處理器相連。
所述單片微型中央處理器還可通過I/O接口連接有一個調節界面，所述調節界面包括按鍵和數碼鈕。
所述單片微型中央處理器的輸出信號可通過I2C總線輸出。
所述失真度及波形檢測電路可包括一個滯回比較器。
一種採用EIDC智能失真度控制自保護系統的多媒體音箱，包括前級放大功率放大器、電子音量調節集成電路、後級功率放大器和揚聲器，還包括用於採樣失真度信號並轉換為脈衝寬度調製信號的失真度及波形檢測電路和用於計算並發出修正指令的單片微型中央處理器，所述失真度及波形檢測電路的輸入與所述後級功率放大器的輸出相連，輸出則與所述單片微型中央處理器的信號輸入端相連，由所述單片微型中央處理器連接並控制所述電子音量調節集成電路。
所述單片微型中央處理器還可通過I/O接口連接有一個調節界面，所述調節界面包括按鍵和數碼鈕。
所述單片微型中央處理器的輸出信號可通過I2C總線輸出並連接所述電子音量調節集成電路。
所述失真度及波形檢測電路可包括一個滯回比較器。
本實用新型與現代技術相比，具有以下特點1、EIDC技術採用的是對失真度等參數的檢測採集，以失真度作為調節控制的依據，這個不同於常規的電壓負反饋電路、電流負反饋電路採用的是輸出的電壓或電流值。由於揚聲器是感性負載，加上複雜頻率變化的瞬時音樂信號，採用輸出電壓或電流很難反映出放大器實際輸出功率、失真度和溫度特性。而EIDC採用失真度來作為智能控制，以保證輸出的音質質量，避免功率放大器和揚聲器系統的損壞。
2、EIDC採用單片微型中央處理器(MCU)和編程軟體中的優化算法進行參數的計算。由於採用的MCU編程，可以使用優化的軟體算法來實現失真度的採集，代替了昂貴複雜的硬體電路及其繁雜的硬體調試工作，控制算法中的參數也可以靈活調整。對於不同等級的產品，還可以對軟體算法作適當修訂。
3、採用電子音量調節集成電路，以I2C總線或其他I/O方式跟單片微型中央處理器(MCU)連接，這樣單片微型中央處理器(MCU)就可以根據系統的需要智能地調整增益。
4、EIDC控制不同於普通的AGC自動增益控制。AGC一般是以輸出電壓來作為反饋，控制放大器的增益，其作用是連續的、單一的調節。而EIDC使用失真度作依據來智能控制放大器增益，由於採用單片微型中央處理器(MCU)的軟體算法，可以做到積分型的或者分段式的調整，不是連續的作增益調整，只是根據系統的實況分析，在適當的時間做出恰當的調節，在用戶不知不覺中完成。這樣可以避免了AGC容易出現的聲音忽大忽小的問題，也保證了原有音樂的動態特性。
5、EIDC通過對放大器增益的智能控制，實現了對各種音源的高、低電平輸入的兼容，保證了聲音的低失真，並避免產品系統的損壞。
圖1為本實用新型中多媒體音箱的電路原理框圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括順次連接的前級功率放大器2、電子音量調節集成電路4、後級功率放大器6和揚聲器1，一個失真度及波形檢測電路7的信號輸入端與所述後級功率放大器6的輸出端相連，通過內部的滯回比較器來進行波形處理，將失真度信號轉換成脈衝寬度調製信號(PWM)並輸出，再將輸出信號送入所述單片微型中央處理器5中，由所述單片微型中央處理器5進行計算，並做出修正指令，通過I2C總線與所述電子音量調節集成電路4相連，由所述電子音量調節集成電路4進行調節，以達到控制放大器整體增益的目的。所述調節界面3包括實現產品的常規操作使用的按健、數碼旋鈕等，通過I/O口與所述單片微型中央處理器5連接，並根據調節界面3的輸入，由所述單片微型中央處理器5控制所述電子音量調節集成電路4實現調節音量大小、高低音音調、左右平衡、開關機、靜音等功能。
以上對本實用新型所提供的EIDC智能失真度控制自保護系統進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種EIDC智能失真度控制自保護系統，其特徵在於包括用於採樣失真度信號並轉換為脈衝寬度調製信號的失真度及波形檢測電路和用於計算並發出修正指令的單片微型中央處理器，所述失真度及波形檢測電路的輸出與所述單片微型中央處理器相連。
2.根據權利要求1所述的EIDC智能失真度控制自保護系統，其特徵在於所述單片微型中央處理器還通過I/O接口連接有一個調節界面，所述調節界面包括按鍵和數碼鈕。
3.根據權利要求1或2所述的EIDC智能失真度控制自保護系統，其特徵在於所述單片微型中央處理器的輸出信號通過I2C總線輸出。
4.根據權利要求1或2所述的EIDC智能失真度控制自保護系統，其特徵在於所述失真度及波形檢測電路包括一個滯回比較器。
5.一種採用EIDC智能失真度控制自保護系統的多媒體音箱，包括前級放大功率放大器、電子音量調節集成電路、後級功率放大器和揚聲器，其特徵在於還包括用於採樣失真度信號並轉換為脈衝寬度調製信號的失真度及波形檢測電路和用於計算並發出修正指令的單片微型中央處理器，所述失真度及波形檢測電路的輸入與所述後級功率放大器的輸出相連，輸出則與所述單片微型中央處理器的信號輸入端相連，由所述單片微型中央處理器連接並控制所述電子音量調節集成電路。
6.根據權利要求5所述的採用EIDC智能失真度控制自保護系統的多媒體音箱，其特徵在於所述單片微型中央處理器還通過I/O接口連接有一個調節界面，所述調節界面包括按鍵和數碼鈕。
7.根據權利要求5或6所述的採用EIDC智能失真度控制自保護系統的多媒體音箱，其特徵在於所述單片微型中央處理器的輸出信號通過I2C總線輸出並連接所述電子音量調節集成電路。
8.根據權利要求5或6所述的採用EIDC智能失真度控制自保護系統的多媒體音箱，其特徵在於所述失真度及波形檢測電路包括一個滯回比較器。
專利摘要本實用新型涉及一種EIDC智能失真度控制自保護系統，通過失真度及波形檢測電路採樣失真度信號並轉換為脈衝寬度調製信號輸出給單片微型中央處理器，再由所述單片微型中央處理器計算並發出修正指令的，進而達到控制放大器整體增益的目的。本實用新型以失真度作為調節控制的依據，通過對放大器增益的智能控制，並做積分型的或者分段式的調整，實現了對各種音源的高、低電平輸入的兼容，保證了聲音的低失真，也保證了原有音樂的動態特性。
文檔編號G05B19/04GK2814804SQ20052001856
公開日2006年9月6日 申請日期2005年5月13日 優先權日2005年5月13日
發明者肖敏 申請人:北京愛德發高科技中心