音頻播放裝置及其音量控制方法
2024-01-23 04:19:15
專利名稱：音頻播放裝置及其音量控制方法
技術領域：
本發明涉及ー種音頻播放裝置及其音量控制方法。
背景技術：
隨著社會發展及科學技術的進步，可攜式設備如手機、MP3等設備的音樂功能得到廣泛應用。但是普通的手機、MP3等可攜式設備只有一個耳機插空與ー揚聲器，而在公共場所為了不使揚聲器妨礙 他人，只能使用耳機供一人收聽音樂。在公共場所為可攜式設備通過耳機播放音樂限制了收聽者數量，不便於音樂分享。
發明內容
為解決現有技術中音樂播放裝置不便於音樂分享的問題，有必要提供ー種音頻播放裝置及其音量控制方法。本發明涉及ー種音頻播放裝置，其包括存儲器、處理器、音量控制單元及接ロ單元，該存儲器用於存儲各種音頻文件；該處理器用於讀取該存儲単元中音頻文件並輸出一音頻信號，該音量控制單元連接該處理器，該接ロ単元用於插入耳機並輸出音頻信號至耳機，其特徵在於，該音量控制單元接收該音頻信號及對該音頻信號進行音量調節；該接ロ單元包括至少兩個音頻輸出接ロ ；該音量控制單元用於檢測該接ロ単元的各音頻輸出接ロ是否有耳機接入，並且當只有一個耳機接入時，該音量控制單元直接將音頻信號輸出至該耳機，當有多個耳機接入則將音頻信號放大後輸出至每ー耳機。本發明涉及ー種音頻播放裝置音量控制方法，該音頻播放裝置至少包括ニ音頻輸出接ロ，該音量控制方法包括以下步驟
Si:生成音頻信號；
S2 :偵測各音頻輸出接ロ是否有耳機插入；
偵測各音頻輸出接ロ是否有耳機插入，並輸出表徵不同狀態的偵測信號；
S3:根據偵測信號，分析耳機插入位置；當該音頻播放裝置的音頻輸出接ロ只有ー個耳機插入時，執行步驟S4，當該音頻播放裝置的音頻輸出接ロ有多於ー個耳機插入時，執行步驟S5 ；
S4:直接輸出音頻信號；
將音頻信號直接輸出至插入耳機的音頻輸出接ロ；
S5 :放大並輸出音頻信號；
將音頻信號放大後輸出至每一音頻輸出接ロ。由上述可知，應用本發明的音頻播放裝置及其音量控制方法可偵測音頻播放裝置終端是否有多個負載接入，當有多個負載接入時該音頻播放裝置可將音頻信號放大後多路輸出，相較於現有技術可有效解決音頻播放裝置音樂分享問題且不會影響音頻信號質量。
圖I是本發明音頻播放裝置具體實施例的結構示意圖。圖2是圖I的音量控制單元的具體實施例的結構示意圖。圖3是圖2的偵測電路具體電路示意圖。圖4是本發明ー自動增益調節模塊具體電路示意圖。圖5是本發明音頻播放裝置之音量控制方法流程圖。主要元件符號說明 音頻播放裝置10 存儲器110 處理器130 音量控制單元150 接ロ單元170 音頻輸入端151 自動增益調節模塊153 偵測模塊155 偵測電路157 邏輯選擇模塊159 功率放大模塊161 音頻輸出端163 音頻輸出接ロ 171 第一音頻輸出接ロ 1711 第二音頻輸出接ロ 1713 運算單元230 控制單元232 偵測信號輸出端234 偵測信號輸入端236 第一電阻2301 第二電阻2303 第三電阻2305 第四電阻2307 第五電阻2309 第六電阻2321 運算放大器2311,1611 第一輸入端2313、1613 第二輸入端2315、1615 輸出端2317,1617 第一開關電晶體2323 第二開關電晶體2325 第一導通端2327、2333 第二導通端2331、2335控制端2329、2337 第一弾片2318 第二弾片2319 多路復用器1591 第一偵測信號輸入端2361 第二偵測信號輸入端2363 第一音頻信號輸出端1631 第二音頻信號輸出端1633 第三音頻信號輸出端1635
如下具體實施方式
將結合上述附圖進ー步說明本發明。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作具體介紹。 請參閱圖1，其為本發明音頻播放裝置的具體實施例的示意圖。該音頻播放裝置10包括存儲器110、處理器130、音量控制單元150及接ロ単元170。存儲器110用於存儲各種音頻文件。處理器130用於讀取該存儲器110中之音頻文件並輸出相應之音頻信號。音量控制單元150連接該處理器130，經音頻輸入端151接收該音頻信號及對該音頻信號進行音量調節。接ロ単元170可以同時接入一個或多於ー個的耳機，並與音量控制單元150電連接，用於將經過音量控制單元150處理的音頻信號輸出至一個耳機或者多於ー個的耳機。請參閱圖2,其為音量控制單元150的具體實施例結構示意圖。該音量控制單元150包括自動增益調節模塊153、偵測模塊155。偵測模塊155用於偵測接ロ單元170各音頻輸出接ロ是否有耳機接入，且經偵測信號輸出端234輸出ー偵測信號至該自動増益調節模塊153。接ロ單元170包括第一音頻輸出接ロ 1711、第二音頻輸出接ロ 1713……第N接ロ(其中N大於2，且為自然數)，用於分別插入耳機。該自動增益調節模塊153接收處理器130輸出的音頻信號，井根據偵測模塊155的偵測結果選擇性地將音頻信號直接輸出到接ロ單元170中一接ロ或者將音頻信號放大後輸出到接ロ單元170中的多個接ロ。當偵測信號表明只有一個耳機插入該音頻播放裝置10吋，邏輯選擇模塊159將該音頻信號直接輸出至接ロ単元中相應的音頻輸出接口中；當偵測信號表明有多於ー個耳機插入該音頻播放裝置10吋，邏輯選擇模塊159將輸入的偵測信號音頻信號放大後輸出到接ロ単元中插有耳機的接口中。具體地，該自動增益調節模塊153進ー步包括一邏輯選擇模塊159與一功率放大模塊161，邏輯選擇模塊159與功率放大模塊161電連接。邏輯選擇模塊159包括一音頻信號接入端用於接收該處理器130輸出的音頻信號，多個偵測信號輸入端236以分別接收對應多個音頻輸出接ロ的偵測信號，及至少ニ音頻輸出端163。邏輯選擇模塊159根據偵測信號輸入端236輸入的偵測信號將該音頻信號選擇性地直接輸出至ー輸出端或輸出至該功率放大模塊161。在本實施例中，偵測模塊155進ー步括第一至第N偵測電路157，其中第一至第N偵測電路157對應於第一至第N音頻輸出接ロ 171 (其中N大於2，且為自然數)，該偵測電路157用於偵測所對應之音頻輸出接ロ 171是否有耳機接入，且輸出ー偵測信號至邏輯選擇模塊159。邏輯選擇模塊159接收每ー偵測信號輸入端236輸入的偵測信號後進行一定的邏輯運算，將音頻信號選擇相應的音頻輸出端163直接輸出至接入耳機的音頻輸出接ロ171，或者經功率放大模塊161放大後輸出至每ー插入耳機的音頻輸出接ロ 171。請參閱圖3，其為本發明偵測電路示意圖，在本實施例中，由於對應於第一至第N接ロ的第一至第N偵測電路157具有相同的電路結構和工作原理，以下主要以第一偵測電路157為例進行介紹。然而，應當理解，以下對於該第一偵測電路157的描述同樣可以應用於該第二至第N偵測電路157。該第一偵測電路157進ー步包括一運算單元230與一控制單元232。該運算単元230連接第一音頻輸出接ロ 1711，該控制單元232與該運算單元230及邏輯選擇模塊159相應的偵測信號輸入端236電連接。該運算單元230用於偵測該第一音頻輸出接ロ 1711是否有耳機接入，並輸出ー電壓信號至該控制単元232，該控制単元232根據該運算單元230輸出的電壓信號經偵測信號輸出端234輸出不同的偵測信號至該邏輯選擇模塊159。 具體地，該運算単元230中，一第一電阻2301連接於電源與第一弾片2318之間，第二電阻2303、第三電阻2305串接於電源與地之間，該第二電阻2303、第三電阻2305之間節點連接運算放大器2311的第一輸入端2313，該第四電阻2307、第五電阻2309串接於該第二彈片2319與運算放大器2311輸出端2317之間，該第二彈片2319與地連接，該第四電阻2307、第五電阻2309之間節點連接運算放大器2311的第二輸入2315。該控制單元232中，第一開關電晶體2323、第二開關電晶體2325的控制端2329、2337連接該運算放大器2311的輸出端2317，該第一開關電晶體2323的第一導通端2327經第六電阻2321與電源電連接，該第一開關電晶體2323的第二導通端2331與該第二開關電晶體2325的第一導通端2333電連接，該第二開關電晶體2325的第二導通端2335接地，該第一開關電晶體2323的第二導通端2331與該第二開關電晶體2325第一導通端2333之間節點接輸出端2341。在本實施例中，優選地，該第一開關電晶體2323、第二開關電晶體2325分別為P型、N型場效應電晶體，該第一開關電晶體2323、第二開關電晶體2325的控制端、第一導通端、第二導通端分別對應於P型、N型場效應電晶體的源極、柵極、漏扱。為方便說明，第一電阻2301、第二電阻2303、第三電阻2305的阻值分別記為R1、R2、R3，接入耳機阻值記為R。該運算放大器2311第一輸入端2313、第二輸入端2315與輸出端2317的電壓分別記為Ul、U2、Uo，該運算放大器2311輸出電壓為
Uo=R3/R2(U1-U2);
當耳機插入第一音頻輸出接ロ 1711時，該第一弾片2318與第二彈片2319電連接，此時該運算放大器2311做減法運算。U1=VCC、U2= [R/ (R+R1) ] *VCC，則Uo為ー低電平，此時第一開關電晶體2323導通，該偵測電路157經偵測信號輸出端234輸出一高電平信「H」號至該自動增益調節模塊153的第一偵測信號輸入端2361。當耳機未插入第一音頻輸出接ロ 1711,該運算放大器2311輸出電壓為
U1=VCC、U2=0，則Uo為一高電平，此時第二開關電晶體2325導通，該第一偵測電路157
輸出ー低電平信號「L」至該自動增益調節模塊153的第一偵測信號輸入端2361。此外，該偵測模塊155亦可以採用現場可編程門陣列(Field — ProgrammableGate Array, FPGA)實現。
請參閱圖4，其為本發明自動增益模塊具體電路示意圖。在本實施例中，該音頻播放裝置10包括第一音頻輸出接ロ 1711、第二音頻輸出接ロ 1713，對應地，該偵測模塊155亦包括第一、第二偵測電路157。應當理解當音頻播放裝置10包括多個音頻輸出接ロ、多個偵測電路157吋，該自動增益調節模塊153具有相似的工作原理。該自動 增益調節模塊153包括一多路復用器1591與一運算放大器1611，該多路復用器1591的音頻輸入端151用於接收音頻信號，第一、第二偵測信號輸入端2361、2363用於接收該偵測模塊155輸出的第一、第二偵測信號，第一、第二音頻輸出端1631、1633連接至該音頻播放裝置10之第一、第二音頻輸出接ロ 1711、1713，第三音頻輸出端1635連接至運算放大器1611的第一輸入端1613，該運算放大器1611的第二輸入端1615接地，該運算放大器1611的輸出端1613亦與該音頻播放裝置10之第一、第二音頻輸出接ロ 1711、1713電連接。該多路復用器1591根據第一、第二偵測信號輸入端2361、2363輸入的偵測信號做
邏輯運算，邏輯運算規則如下表所示
蛋ニ1測信號輸入端j第二偵測信號輸入端j信號輸f
LLOFF
LH1631
HL1633
HIH11635
當第一音頻輸出接ロ 1711插入耳機，第二音頻輸出接ロ 1713未插入耳機，音頻信號由
該第一音頻輸出端1631經第一輸出接ロ 1711輸出至耳機；當第一音頻輸出接ロ 1711未插
入耳機、第二音頻輸出接ロ 1713插入耳機時，音頻信號由該第二音頻輸出端1633經第二音
頻輸出接ロ 1713輸出至耳機，當第一音頻輸出接ロ 1711與第二音頻輸出接ロ 1713同時插
入耳機時，音頻信號由第三音頻輸出端1635輸出，此時該音頻信號經過運算放大器放1611
大後分別經第一音頻輸出接ロ 1711、第二音頻輸出接ロ 1713輸出至每ー耳機。當音頻播放裝置10包括多於兩個音頻輸出接ロ吋，該自動增益調節模塊153經過類似的邏輯運算並將音頻信號選擇性的直接經接ロ輸出至耳機，或者經運算放大器放大後再經音頻播放裝置接ロ輸出每一耳機。請參閱圖5，其為本發明音頻播放裝置之音量控制方法流程圖。該音頻播放裝置至少包括ニ音頻輸出接ロ，該音量控制方法包括以下步驟
51:生成音頻信號；
52:偵測各音頻輸出接ロ是否有耳機插入；
偵測各音頻輸出接ロ是否有耳機插入，並輸出表徵不同狀態的偵測信號；
S3:根據偵測信號，分析耳機插入位置；當該音頻播放裝置的音頻輸出接ロ只有ー個耳機插入時，執行步驟S4，當該音頻播放裝置的音頻輸出接ロ有多於ー個耳機插入時，執行步驟S5 ；
S4:直接輸出音頻信號；
將音頻信號直接輸出至插入耳機的音頻輸出接ロ；
S5 :放大並輸出音頻信號；
將音頻信號放大後輸出至每一音頻輸出接ロ。與現有技術相比，應用本發明的音頻播放裝置及其音量控制方法可偵測音頻播放裝置終端是否有多個耳機接入，當有多個耳機接入時該音頻播放裝置可將音頻信號放大後多路輸出，相較於現有技術可有效解決音頻播放裝置音樂分享問題且不會影響音頻信號質量。
雖然本發明以一優選實例掲示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做各種的變化，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求的保護範圍之內。
權利要求
1.一種音頻播放裝置，其包括存儲器、處理器、音量控制單元及接口單元，該存儲器用於存儲各種音頻文件；該處理器用於讀取該存儲單元中音頻文件並輸出一音頻信號，該音量控制單元連接該處理器，該接口單元用於插入耳機並輸出音頻信號至耳機，其特徵在於， 該音量控制單元接收該音頻信號及對該音頻信號進行音量調節； 該接口單元包括至少兩個音頻輸出接口； 該音量控制單元用於檢測該接口單元的各音頻輸出接口是否有耳機接入，並且當只有一個耳機接入時，該音量控制單元直接將音頻信號輸出至該耳機，當有多個耳機接入則將音頻信號放大後輸出至每一耳機。
2.根據權利要求I所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該音量控制電路包括自動增益調節模塊、偵測模塊和至少二輸出端，該偵測模塊用於偵測該接口單元中每一接口是否有耳機接入且輸出相應之偵測信號至該自動增益調節模塊，該自動增益調節模塊接收該處理器輸出的音頻信號，並根據該偵測模塊的偵測信號進行一定的邏輯運算以選擇性地將音頻信號直接輸出到接口單元中一接口或者將音頻信號放大後輸出到該接口單元中的多於一個輸出接口。
3.根據權利要求2所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該自動增益調節模塊還包括一邏輯選擇模塊與一功率放大模塊，該邏輯選擇模塊與功率放大模塊電連接，該邏輯選擇模塊用於接收該處理器輸出的音頻信號及該偵測模塊輸入的偵測信號，並根據該偵測信號將該音頻信號選擇性地直接輸出至一輸出端或輸出至該功率放大模塊。
4.根據權利要求3所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該邏輯選擇模塊根據該偵測模塊輸出的偵測信號做邏輯運算，當只有一個耳機接入時，該邏輯選擇模塊直接將音頻信號輸出至該耳機，當有多於一個耳機接入時，該邏輯選擇模塊將音頻信號輸出至該功率放大模塊放大後輸出至每一耳機。
5.根據權利要求2所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該偵測模塊包括多個偵測電路，其中每一偵測電路對應於該接口單元中一輸出接口。
6.根據權利要求2所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該邏輯選擇模塊可以是一具有邏輯選通功能的多路復用器。
7.根據權利要求5所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該偵測電路包括一邏輯單元與一選擇單元。
8.根據權利要求2所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該偵測模塊根據該音頻播放裝置耳機接入狀態輸出不同的偵測信號至該邏輯選擇模塊。
9.根據權利要求7所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該邏輯單元包括若干電阻與一運算放大器，且該運算放大器做減法運算。
10.根據權利要求7所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該選擇單元系二開關電晶體組成的選通開關。
11.根據權利要求7所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該邏輯單元第一電阻的一端與電源輸入端電連接，第二電阻與第三電阻串接，該第三電阻的一端連接運算放大器的第一輸入端，該第三電阻的另一端接地，第四電阻與第五電阻串接，該第五電阻的一端連接該運算放大器的第二輸入端，該第五電阻的另一端連接該運算放大器的輸出端。
12.根據權利要求7所述的音頻播放裝置，其特徵在於，該選擇單元中第一、第二開關電晶體的控制端均與該運算放大器的輸出端電連接，該第一開關電晶體的第一導通端經一電阻與電源輸入端電連接，該第二開關電晶體的第二導通端接地，該第一開關電晶體的第二導通端與第二開關電晶體的第一導通端電連接且輸出偵測信號。
13.一種音頻播放裝置音量控制方法，該音頻播放裝置至少包括二音頻輸出接口，該音量控制方法包括以下步驟 Si:生成音頻信號； S2 :偵測各音頻輸出接口是否有耳機插入； 偵測各音頻輸出接口是否有耳機插入，並輸出表徵不同狀態的偵測信號； S3:根據偵測信號，分析耳機插入位置；當該音頻播放裝置的音頻輸出接口只有一個耳機插入時，執行步驟S4，當該音頻播放裝置的音頻輸出接口有多於一個耳機插入時，執行步驟S5 ； S4:直接輸出音頻信號； 將音頻信號直接輸出至插入耳機的音頻輸出接口； S5:放大並輸出音頻信號； 將音頻信號放大後輸出至每一音頻輸出接口。
全文摘要
本發明涉及一種音頻播放裝置，其包括存儲器、處理器、音量控制單元及接口單元，該存儲器用於存儲各種音頻文件；該處理器用於讀取該存儲單元中音頻文件並輸出一音頻信號，該音量控制單元連接該處理器，該接口單元用於插入耳機並輸出音頻信號至耳機，其特徵在於，該音量控制單元接收該音頻信號及對該音頻信號進行音量調節；該接口單元包括至少兩個音頻輸出接口；該音量控制單元用於檢測該接口單元的各音頻輸出接口是否有耳機接入，並且當只有一個耳機接入時，該音量控制單元直接將音頻信號輸出至該耳機，當有多個耳機接入則將音頻信號放大後輸出至每一耳機。本發明還涉及一種音頻播放裝置的音量控制方法。
文檔編號G11B19/02GK102855905SQ20111017898
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者辛陽, 莊宗仁, 張軍, 張俊偉, 黃仁文, 猶強 申請人:富泰華工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司