电源切换时的静音电路.pdf

本发明为一种电源切换时的静音电路。在本发明中，电源启动控制电路在电源接通的瞬间导通旁路晶体管，使得声音信号的由旁路路径传递至接地端。再者，特定电压提供电路是在电源接通且播放机正常工作之前，利用一输出入端口控制端来禁止提供电源至放大电路，降低放大电路产生具有噪声的声音信号的机会。再者，电源关断控制电路是在电源关断的瞬间，利用一电容器上的充电电压来导通旁路晶体管，使得声音信号的由旁路路径传递至接地端。

1.  一种电源切换时的静音电路，使用于具有至少一声音信号输出端的一放大电路，包括：
至少一旁路元件，每一该旁路元件具有一控制端，当该控制端接通时，可旁路该至少一声音信号输出端上的信号；
一电源启动控制电路，该电源启动控制电路是在一电源接通瞬间起一预定时间之内，接通该至少一旁路元件的该控制端；
一特定电压提供电路，该特定电压提供电路是根据一输出入端口控制端的控制，在该电源接通的瞬间禁止该放大电路操作；以及
一电源关断控制电路，该电源关断控制电路是在该电源关断的瞬间，利用一电容器上的充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

2.  如权利要求1所述的电源切换时的静音电路，其中每一该旁路元件皆有一双极结型晶体管。

3.  如权利要求2所述的电源切换时的静音电路，其中该双极结型晶体管为一NPN双极结型晶体管，其中一集电极端连接至该至少一声音信号输出端，一发射极端连接至一接地端，一基极端为该控制端。

4.  如权利要求1所述的电源切换时的静音电路，其中该电源启动控制电路包括：
一重置电路，该重置电路可在该电源接通瞬间起该预定时间内输出一特定信号；以及
一开关元件，该开关元件可根据该特定信号来接通该至少一旁路元件的该控制端。

5.  如权利要求1所述的电源切换时的静音电路，其中该特定电压提供电路包括：
一开关元件，该开关元件是根据该输出入端口控制端的信号来选择性地提供一电源电压；以及
一稳压电路，该稳压电路可接收该电源电压并转换成为一特定电压提供至该放大电路。

6.  如权利要求5所述的电源切换时的静音电路，其中该输出入端口控制端在该电源接通的瞬间具有常态的一特定信号使得该开关电路禁止提供该电源电压至该稳压电路。

7.  如权利要求1所述的电源切换时的静音电路，其中该电源关断控制电路包括：
一第一开关元件，根据该输出入端口控制端的信号来选择性地提供一电源电压；
一控制电路，当该控制电路未接收该第一开关元件所输出的该电源电压时，提供一接通信号；
一萧特基二极管，该萧特基二极管的一正极端连接至该电源电压；
该电容器，该电容器连接于该萧特基二极管的一负极端与该接地端之间；
一第二开关元件，当该第二开关元件接收到该接通信号时，将该电容器上的一充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

8.  一种电源切换时的静音电路，使用于具有至少一声音信号输出端的一放大电路，包括：
至少一旁路元件，每一该旁路元件具有一控制端，当该控制端接通时，可旁路该至少一声音信号输出端上的信号；
一电源启动控制电路，该电源启动控制电路是在一电源接通瞬间起一预定时间之内，接通该至少一旁路元件的该控制端；以及
一电源关断控制电路，该电源关断控制电路是在该电源关断的瞬间，利用一电容器上的充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

9.  如权利要求8所述的电源切换时的静音电路，其中每一该旁路元件皆为一双极结型晶体管。

10.  如权利要求9所述的电源切换时的静音电路，其中该双极结型晶体管为一NPN双极结型晶体管，其中一集电极端连接至该至少一声音信号输出端，一发射极端连接至一接地端，一基极端为该控制端。

11.  如权利要求8所述的电源切换时的静音电路，其中该电源启动控制电路包括：
一重置电路，该重置电路可在该电源接通瞬间起该预定时间内输出一特定信号；以及
一开关元件，该开关元件可根据该特定信号来接通该至少一旁路元件的该控制端。

12.  如权利要求8所述的电源切换时的静音电路，其中该电源关断控制电路包括：
一第一开关元件，根据该输出入端口控制端的信号来选择性地提供一电源电压；
一控制电路，当该控制电路未接收该第一开关元件所输出的该电源电压时，提供一接通信号；
一萧特基二极管，该萧特基二极管的一正极端连接至该电源电压；
该电容器，该电容器连接于该萧特基二极管的一负极端与该接地端之间；
一第二开关元件，当该第二开关元件接收到该接通信号时，将该电容器上的一充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

13.  一种电源切换时的静音电路，使用于具有至少一声音信号输出端的一放大电路，包括：
至少一旁路元件，每一该旁路元件具有一控制端，当该控制端接通时旁路该至少一声音信号输出端上的信号；以及
一电源启动控制电路，该电源启动控制电路是在一电源接通瞬间起一预定时间之内，接通该至少一旁路元件的该控制端。

14.  如权利要求13所述的电源切换时的静音电路，其中每一该旁路元件皆为一双极结型晶体管。

15.  如权利要求14所述的电源切换时的静音电路，其中该双极结型晶体管为一NPN双极结型晶体管，其中一集电极端连接至该至少一声音信号输出端，一发射极端连接至一接地端，一基极端为该控制端。

16.  如权利要求13所述的电源切换时的静音电路，该电源启动控制电路包括：
一重置电路，该重置电路可在该电源接通瞬间起该预定时间内输出一特定信号；以及
一开关元件，该开关元件可根据该特定信号来接通该至少一旁路元件的该控制端。

17.  一种电源切换时的静音电路，使用于具有至少一声音信号输出端的一放大电路，包括：
至少一旁路元件，每一该旁路元件具有一控制端，当该控制端接通时旁路该至少一声音信号输出端上的信号；以及
一电源关断控制电路，该电源关断控制电路是在一电源开关断的瞬间，利用一电容器上的充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

18.  如权利要求17所述的电源切换时的静音电路，其中每一该旁路元件皆为一双极结型晶体管。

19.  如权利要求18所述的电源切换时的静音电路，其中该双极结型晶体管为一NPN双极结型晶体管，其中一集电极端连接至该至少一声音信号输出端，一发射极端连接至一接地端，一基极端为该控制端。

20.  如权利要求17所述的电源切换时的静音电路，其中该电源关断控制电路包括：
一第一开关元件，根据该输出入端口控制端的信号来选择性地提供一电源电压；
一控制电路，当该控制电路未接收该第一开关元件所输出的该电源电压时，提供一接通信号；
一萧特基二极管，该萧特基二极管的一正极端连接至该电源电压；
该电容器，该电容器连接于该萧特基二极管的一负极端与该接地端之间；
一第二开关元件，当该第二开关元件接收到该接通信号时，将该电容器上的一充电电压来接通该至少一旁路元件的该控制端。

电源切换时的静音电路
技术领域
本发明有关于声音信号的控制电路，且特别是有关于电源切换时声音信号的静音电路。
先前技术
请参照图1，其所示为公知播放机中声音信号处理电路的示意图。一般来说，播放机10内部皆有一微控制器(Microprocessor)12作为播放机10的处理核心，其可接收各种规格的音像数据(Audio Video Data)20，并且将音像数据中的声音数据(Audio Data)22送至音频处理芯片14来处理声音数据，而图像数据(Video Data)送至图像处理芯片(未示出)来处理图像数据。
而音频处理芯片14可将声音数据转化为左声道(Left Channel，L′)、右声道(Right Channel，R′)或者更多声道的声音信号。而这些声音信号则可再输出至放大电路16，进行声音信号放大的操作。因此，放大电路16用于放大左声道(L)以及放大右声道(R)的声音信号后由后级放大器(未示出)接收并传送至喇叭(未示出)。
一般来说，市面上贩售的播放机以及家电音响在声音信号的输出部分，长久以来一直有一个无法完全解决的问题，那就是在电源切换时，喇叭会产生瞬间的噪音。换句话说，当电源接通的瞬间，由于电源提供尚未到达稳态，播放机内部的电路不可避免地会产生噪声并附加在声音信号上，当这些具有噪声的声音信号被放大输出至喇叭时会产生不悦耳的噪音。同理，当电源关断的瞬间播放机内部的电路也会产生噪声并加在放大后的声音信号上而使得喇叭产生噪音。
为了解决上述问题，市面上可以见到可压抑电源切换时的噪音抑制芯片，然而，运用这些芯片不但会大幅提高播放机的成本。实际上，在电源切换时这些芯片并不能够完全消除含有噪声的声音信号输出，其仅能够将噪音的音量降低而已。如此，并不能够完全解决播放机在电源切换时的噪音产生的问题。
发明内容
本发明的目是提供一种电源切换的静音电路，在播放机电源切换的瞬间，声音信号输出端上的声音信号可以旁路至接地端，防止声音信号传递至后级放大器。
本发明提出一种电源切换时的静音电路，使用于具有声音信号输出端的一放大电路，其简述如下：每一旁路元件具有一控制端，当控制端接通时可旁路声音信号输出端上的信号；电源启动控制电路是在电源接通瞬间起一预定时间之内，接通旁路元件的控制端；特定电压提供电路是根据输出入端口控制端的控制，在电源接通的瞬间禁止放大电路操作；以及，电源关断控制电路是在电源关断的瞬间，利用电容器上的充电电压来接通旁路元件的控制端。
再者，本发明提出一种电源切换时的静音电路，使用于具有声音信号输出端的一放大电路，其简述如下：每一旁路元件具有一控制端，当控制端接通时可旁路声音信号输出端上的信号；电源启动控制电路是在电源接通瞬间起一预定时间之内，接通旁路元件的控制端；以及，电源关断控制电路是在电源关断的瞬间，利用电容器上的充电电压来接通旁路元件的控制端。
再者，本发明提出一种电源切换时的静音电路，使用于具有声音信号输出端的一放大电路，其简述如下：每一旁路元件具有一控制端，当控制端接通时可旁路声音信号输出端上的信号；以及，电源启动控制电路是在电源接通瞬间起一预定时间之内，接通旁路元件的控制端。
再者，本发明提出一种电源切换时的静音电路，使用于具有声音信号输出端的一放大电路，其简述如下：每一旁路元件具有一控制端，当控制端接通时可旁路声音信号输出端上的信号；以及，电源关断控制电路是在电源关断的瞬间，利用电容器上的充电电压来接通旁路元件的控制端。
为了能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1其所绘示为公知播放机中声音信号处理电路的示意图；
图2其为本发明电源切换时的静音电路图；
图3其为本发明发明中的稳压电路图；以及
图4其为本发明的充放电电路图。
附图标号说明
10、30播放机
12、32微控制器
14、34音频处理芯片
16、36放大电路
20音像数据
22声音信号
50电源导通控制电路
60特定电压提供电路
64稳压电路
80电源关断控制电路
83充放电电路
具体实施方式
请参照图2，其为本发明电源切换时的静音电路图。首先介绍其连接关系，播放机30内部皆有一微控制器32作为播放机30的处理核心，其可接收各种规格的音像数据(Audio Video Data)20，并且将音像数据中的声音数据(Audio Data)22送至音频处理芯片34来处理声音数据，而图像数据(VideoData)送至图像处理芯片(未示出)来处理图像数据。
而音频处理芯片34可将声音数据转化为左声道(Left Channel，L′)、右声道(Right Channel，R′)或者更多声道的声音信号。而这些声音信号则可再输出至放大电路36，进行声音信号放大的操作。因此，放大电路36是用于放大左声道(L)以及放大右声道(R)的声音信号后由后级放大器(未示出)接收并传送至喇叭(未示出)。
本发明是在放大电路36的所有声音信号输出端(L、R)上加入一旁路晶体管(Bypass BJT)B1、B2。根据本实施例，旁路晶体管B1、B2为NPN双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor)，其中，集电极端(Collector)连接至声音信号输出端(L、R)，发射极端(Emitter)连接至接地端，而基极端(Base)则用以控制旁路晶体管B1、B2的导通(On)与关断(Off)。
本发明中还包括一电源启动控制电路50，用于电源接通时控制旁路晶体管B1、B2的导通与关断时机。在电源接通控制电路50中还包含一重置(Reset)电路52与一第一开关晶体管T1。其中，重置电路52连接至5V的电源电压用以监测电源接通时5V电源电压的变化。根据本发明的实施例，重置电路52在5V电源电压上升到4.38V之前，重置电路52输出端输出一低电平信号，当5V电源电压上升达4.38V之后其输出端可输出一高电平信号。而第一开关晶体管T1为一PNP双极型晶体管，发射极端连接至5V电源电压，基极端与重置电路52输出端之间连接一第一电阻R1，集电极端连接至第一萧特基二极管(Schottky Diode)D1的正极端，第一萧特基二极管D1地负极端与旁路晶体管B1、B2的控制端之间连接一第二电阻R2。
本发明还包括一特定电压提供电路60，用于提供放大电路36的电源。根据本发明的实施例，特定电压提供电路60是接收一12V电源电压经过一第二开关晶体管T2连接至一稳压电路64，而稳压电路64可以接收12V电源电压后输出一10V电压并作为放大电路36的电源。在本发明的实施例中，第二开关晶体管T2为一P沟道金属氧化物半导体晶体管(P Channel MOSTransistor)，其中，源极端(Source)连接至12V电源电压，源极端与栅极端(Gate)之间连接一第三电阻R3，漏极端(Drain)连接至稳压电路64。
而第二开关晶体管T2的导通与关断是由一输出入端口控制端来控制。输出入端口控制端为微控制器32上任意一个具有常低电平(Normal Lo)的输出入端口。输出入端口控制端连接至一下拉晶体管(Pull DownTransistor)M1栅极。依照本实施例，下拉晶体管M1为一N沟道金属氧化物半导体晶体管(N Channe1 MOS Transistor)，漏极端连接至第二开关晶体管T2的栅极，源极端连接至接地端。
本发明还包括一电源关断控制电路80。其中，第四电阻R4连接于下拉晶体管M1漏极端与一第三开关晶体管T3基极端之间。根据本实施例，第三开关晶体管T3为一PNP双极结型晶体管，其发射极端连接至12V电源电压，漏极端连接至一充放电电路83。充放电电路83在第三开关电路T3导通(On)时，输出端可提供一高电压，当第三开关电路T3关断(Off)时，输出端可提供一低电压。再者，一第二萧特基二极管D2正极端连接至12V电源电压，负极端与接地端之间连接一第一电容器C1。而第四开关晶体管T4栅极端连接至充放电电路83的输出端。根据本实施例，第四开关晶体管T4为一P沟道金属氧化物半导体晶体管，其源极端连接至第一萧特基二极管D1的负极端，其漏极端与旁路晶体管B1、B2控制端之间连接一第五电阻R5。
请参照图3，其为本发明发明中的稳压电路图。稳压电路64中包含有一电感器L，其一端连接至第二开关晶体管T2的漏极端。而并联的第二、第三电容器C2、C3连接于电感器L的另一端与接地端之间。串接的第六、第七、第八电阻R6、R7、R8并联接于第三电容器的C3二端。并联电压调整器(Shunt Regulator)SR的正极端连接至接地端，负极端连接至第六电阻与第七电阻之间的节点，参考端连接至第七电阻与第八电阻之间的节点。因此，当第二开关晶体管T2导通时，经由第六、第七、第八电阻的分压以及并联电压调整器SR的操作，使得第六电阻与第七电阻之间的节点可提供一稳定的10V电压。
请参照图4，其为本发明的充放电电路图。第九电阻R9一端连接于第三开关晶体管T3集电极端，第九电阻R9的另一端连接至接地端。第十电阻R10与第四电容器C4串接后并联于第九电阻R9二端。而第三萧特基二极管D3的负极端连接至第九电阻R9与第十电阻R10之间的节点，第三萧特基二极管D3的正极端连接至第十电阻R10与第四电容器C4之间的节点。而第十电阻R10与第四电容器C4连接的节点即为充放电电路83的输出端。当第三开关晶体管T3导通时，第10电阻R10与第四电容器C4形成一RC充电电路，因此，在稳态时第四电容器C4可获得12V电源电压。因此，充放电电路83的输出端输出高电压。再者，当第三开关晶体管T3关断时，第四电容器C4上的电荷经由第三萧特基二极管D3与第九电阻R9快速放电。因此，充放电电路83的输出端输出低电压。
接下来介绍本发明的电源切换时的操作：
(1)当电源接通的瞬间，由于输出入端口控制端为常低电平，因此，下拉晶体管M1关断(Off)。再者，由于下拉晶体管M1关断，使得第二开关晶体管T2栅极端连接至12V电源电压。因此，第二开关晶体管T2也关断(Off)，亦即，12V电源电压无法提供至稳压电路64，使得放大电路36没有电源提供，所以，可降低放大电路36上产生噪声的机会。因此，放大电路36的声音信号输出端上不会有噪声输出。
再者，为防止放大电路36的声音信号输出端上仍旧会输出噪声，电源启动控制电路50在电源接通的瞬间由于5V电源电压尚未到达稳态，因此，在5V电源电压由0V变化至4.38V的时间中，重置电路52输出低电平信号至第一开关晶体管T1使得第一开关晶体管T1导通(On)，亦即，旁路晶体管B1、B2的控制端会接收到正在上升的5V电源电压，因此，旁路晶体管B1、B2导通(On)，如此，可将放大电路36声音信号输出端上的所有信号接传导至接地端。所以，在电源导通的瞬间，经由不提供放大电路36电源以及将声音信号输出端上所有的信号接传导至接地端，可以完全防止声音信号输出端上的任何信号传递至后级放大器(未示出)。
当5V电源电压上升超过4.38V之后，重置电路52输出高电平信号至第一开关晶体管T1使得第一开关晶体管T1关断(Off)，使得旁路晶体管B1、B2的控制端关断(Off)，此时，声音信号输出端上所有的信号即可传递至后级放大器(未示出)。
(2)在播放机30操作时，输出入端口控制端必须输出高电平，使得下拉晶体管M1导通(On)。再者，由于下拉晶体管M1导通，使得第二开关晶体管T2栅极端连接至接地端。因此，第二开关晶体管T1也导通(On)，亦即，12V电源电压可提供至稳压电路64，使得放大电路36获得电源提供，因此，放大电路36即可正常工作。
再者，由于下拉晶体管M1已经导通，第三开关晶体管T3也可导通，使得充放电电路83输出高电平来关断(Off)第四开关晶体管T4，所以，在播放机正常操作时，旁路晶体管B1、B2是在关断状态。再者，第二萧特基二极管D2所提供的充电路径可以将第一电容器C1充电至12V电源电压。
(3)当电源关断的瞬间，第三开关电路T3关断(Off)，因此，充放电电路82输出低电压使得第四开关晶体管T4导通(On)。在此时，第一电容器C1上的充电电压可导通旁路晶体管B1、B2。因此，在第一电容器C1上的电荷消失前，旁路晶体管持续维持在导通的状态，此时，声音信号输出端上所有的信号皆被传导至接地端。因此，在电源关断的瞬间，可以完全防止声音信号输出端上的任何信号传递至后级放大器(未示出)。
在本发明中，电源启动控制电路50是在电源导通的瞬间导通旁路晶体管B1、B2，使得声音信号由旁路路径传递至接地端。因此在电源导通的瞬间，防止放大电路36所产生具有噪声声音信号传递至后级放大器。
再者，特定电压提供电路60是在电源导通且播放机30正常工作之前，利用一输出入端口控制端来禁止提供电源至放大电路36，降低放大电路36产生具有噪声的声音信号的机会。
再者，电源关断控制电路80是在电源关断的瞬间，由于第四开关晶体管T4导通，第一电容器C1上的充电电压可以使得旁路晶体管B1、B2导通，使得在电源关断的瞬间，防止放大电路36所产生具有噪声声音信号传递至后级放大器。
因此，本发明的优点是提出一种电源切换时的静音电路，在播放机电源切换的瞬间，声音信号输出端上的声音信号可以旁路至接地端，防止声音信号传递至后级放大器。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的范围以所提出的权利要求限定的范围为准。