專利名稱：發(fā)音器音量控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)音器音量控制設(shè)備，用于控制在便攜式電話、PHS(個人手提電話系統(tǒng))、及家用電話中所采用的發(fā)音器(也稱為“發(fā)聲器”和“振鈴器”)的音量。更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種發(fā)音器音量控制設(shè)備，其設(shè)置有更少數(shù)目的硬件構(gòu)成并能夠控制一種多級的發(fā)音器的音量。
背景技術(shù)：
作為常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備，例如，日本公開專利申請Hei-10-161687公開了“發(fā)聲器音量控制電路”。
圖13是用于表示這種常規(guī)發(fā)聲器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，這個常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備采用控制單元101、發(fā)音模式信號發(fā)生器103、“與”門U11至U14、NPN型晶體管Q11至Q14、電阻器R11至R14、以及發(fā)音器(發(fā)聲器)105構(gòu)成。以這樣的方式來配置該常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備，通過開關(guān)控制NPN型晶體管Q11至Q14來選擇用于確定發(fā)音器105的音量的電阻器R11至R14。
換言之，響應(yīng)從采用CPU和微處理器實現(xiàn)的控制單元101提供的控制信號C11和C12，以及從發(fā)音模式信號發(fā)生器103產(chǎn)生的發(fā)音模式信號“f”，經(jīng)門電路有選擇地驅(qū)動四個NPN型晶體管Q11至Q14。
由四個“與”門U11至U14來設(shè)置門電路。將發(fā)音模式信號“f”輸入到所有這些“與”門U11至U14的Hi使能端。此外，將控制信號C11輸入“與”門U11和U12的Lo使能端及“與”門U13和U14的Hi使能端。而且，將控制信號C12輸入“與”門U11和U13的Lo使能端及“與”門U12和U14的Hi使能端。
在將控制信號C11和C12相互組合的控制下，可將發(fā)音器105的音量切換為四個階或級，如“高”、“中(大)”、“中(小)”、和“低”，圖14的示意圖所表示的。因此假定用于確定音量的電阻器R11到R14的阻值具有由R11＜R12＜R13＜R14定義的對應(yīng)關(guān)系。
首先，如圖14中所表示的，當(dāng)控制信號C11和C12的相應(yīng)電壓電平等于“L”電平時，響應(yīng)發(fā)音模式信號“f”，導(dǎo)通/截止晶體管Q11，并取決于具有最小阻值的電阻器R11的電流驅(qū)動該晶體管，從而發(fā)音器105的音量變?yōu)椤案摺薄４送?，?dāng)控制信號C11等于“L(低)”電平而控制信號C12等于“H(高)”電平時，將晶體管Q12導(dǎo)通/截止，并由取決于電阻器R12的電流驅(qū)動，從而發(fā)音器105的音量變?yōu)椤爸?大)”。此外，當(dāng)控制信號C11等于“H”電平而控制信號C12等于“L”電平時，將晶體管Q13導(dǎo)通/截止，并由取決于電阻器R13的電流驅(qū)動，從而發(fā)音器105的音量變?yōu)椤爸?小)”。而且，當(dāng)控制信號C11和C12的相應(yīng)電壓電平等于“H”電平時，響應(yīng)發(fā)音模式信號“f”將晶體管Q14導(dǎo)通/截止，并由取決于具有最大阻值的電阻器R14的電流驅(qū)動，從而發(fā)音器105的音量變?yōu)椤暗汀薄?br>
如前所述，在常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備中，可響應(yīng)從控制單元101提供的控制信號C11和C12在四個級中切換音量。此外，由于改變發(fā)音模式信號“f”的占空比，可用微調(diào)方式控制發(fā)音器105的音量。例如，當(dāng)增大發(fā)音模式信號“f”的占空比時，音量增大。
然而，在上述常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備中，為了在“n”個級中切換音量，該音量控制設(shè)備必須以如下方式構(gòu)造，即分別為“n”個的上述“與”門、晶體管及電阻器是必不可少的。隨著音量切換級數(shù)的增加，構(gòu)成這種音量控制電路的電子元件總數(shù)也增加。因此，在多級中切換音量的情況下，電子元件的總數(shù)將增加，因此元件安裝區(qū)域和設(shè)備尺寸將增加，這妨礙了音量控制設(shè)備的規(guī)模減小(小型化)和/或重量減輕。此外，存在另一問題，即會妨礙設(shè)備成本的減少。
此外，在最新的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，當(dāng)執(zhí)行發(fā)音器的音量控制時，作為PWM(脈寬調(diào)制)控制信號形成發(fā)音模式信號，從而可利用較小的控制信號數(shù)來實現(xiàn)這樣的音量控制。然而，當(dāng)執(zhí)行普及化的旋律音音量控制操作時，將出現(xiàn)下列問題。亦即，在用PWM控制系統(tǒng)實現(xiàn)音量控制的情況下，將結(jié)合音調(diào)/音色改變音量控制。因此，當(dāng)執(zhí)行旋律音的音量控制時，應(yīng)采用PWM控制系統(tǒng)以及上述傳統(tǒng)控制設(shè)備中使用的音量控制電阻器的選擇控制系統(tǒng)這二者來設(shè)置發(fā)音器音量控制設(shè)備。因此，最好用較少量的硬件結(jié)構(gòu)實現(xiàn)音量控制電阻器的選擇控制系統(tǒng)。
本發(fā)明正是為了解決上述傳統(tǒng)問題和所希望的各個方面而提出的，因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠采用較少數(shù)量的電子元件在多個級中切換音量的發(fā)音器音量控制設(shè)備，而且該設(shè)備即使在執(zhí)行旋律音的音量控制時無需改變音調(diào)/音色即能夠控制音量。
本發(fā)明的公開為了解決上述問題，(1)按照本發(fā)明的發(fā)音器音量控制設(shè)備包括多個串聯(lián)連接到發(fā)音器驅(qū)動電路的電阻器；多個分別并聯(lián)連接到多個電阻器的第一開關(guān)裝置；控制裝置，用于根據(jù)從第一開關(guān)裝置提供的控制信號通/斷控制第一開關(guān)裝置；串聯(lián)連接到發(fā)音器的第二開關(guān)裝置；以及發(fā)音模式產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)提供給第二開關(guān)裝置的發(fā)音模式信號通/斷控制第二開關(guān)裝置。
(2)在如權(quán)利要求(1)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，多個電阻器連接在發(fā)音器與地電位之間；以及多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第一半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“H”電平的情況下，該第一半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。
(3)在如權(quán)利要求(1)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，多個電阻器連接在發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間；多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第二半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“L”電平的情況下，該第二半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)；以及在控制信號的信號路徑中提供一反向電流阻擋裝置，用于分別阻擋反向電流從所述第二半導(dǎo)體開關(guān)流向控制裝置。
(4)在如權(quán)利要求(1)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，多個電阻器中的一部分連接在發(fā)音器與地電位之間，多個電阻器中的另一部分連接在發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間；并聯(lián)連接到多個電阻器中的一部分的多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第一半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“H”電平的情況下，該第一半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)；并聯(lián)連接到多個電阻器中的另一部分的多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第二半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“L”電平的情況下，該第二半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)；以及在提供給第二半導(dǎo)體開關(guān)的控制信號的信號路徑中提供一反向電流阻擋裝置，用于分別阻擋反向電流從所述第二半導(dǎo)體開關(guān)流向控制裝置。
(5)在如權(quán)利要求(2)或(4)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，第一半導(dǎo)體開關(guān)對應(yīng)于NPN型晶體管，或N溝道型場效應(yīng)晶體管。
(6)在如權(quán)利要求(3)或(4)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，第二半導(dǎo)體開關(guān)對應(yīng)于PNP型晶體管，或P溝道型場效應(yīng)晶體管；以及反向電流阻擋裝置對應(yīng)于NPN型晶體管。
(7)在如權(quán)利要求(1)、(2)、(3)、(4)、(5)或(6)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，發(fā)音模式產(chǎn)生裝置包括比較裝置，用于將預(yù)選信號與參考電壓相比較，并輸出PWM控制信號作為發(fā)音模式信號；以及響應(yīng)參考電壓改變PWM控制信號的占空比。
(8)在如權(quán)利要求(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)或(7)所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，發(fā)音模式產(chǎn)生裝置將具有預(yù)定占空比的信號與占空比可變的PWM控制信號進(jìn)行“與”運算，以產(chǎn)生發(fā)音模式信號。
在如本發(fā)明權(quán)利要求1所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，對并聯(lián)連接到多個電阻器的多個第一開關(guān)裝置進(jìn)行通/斷控制，以便以步進(jìn)(stepwise)方式可變地選擇連接到發(fā)音器驅(qū)動電路的阻值，從而控制發(fā)音器的音量。此外，利用由第二發(fā)音模式信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的發(fā)音模式信號通/斷控制第二開關(guān)裝置，從而可以微調(diào)方式控制發(fā)音器的音量。在這種情況下，發(fā)音模式信號用于確定單音調(diào)的模式、雙音調(diào)的模式、或旋律音的模式。用該發(fā)音模式信號的頻率確定音調(diào)。
如上所述，響應(yīng)(j)個控制信號的組合控制，根據(jù)(j)個開關(guān)單元的通/斷狀態(tài)在(2j)個級中切換音量。因此，在常規(guī)音量控制設(shè)備中，需要(2j)個“與”門、晶體管、和電阻器。相反，可主要采用如下配置來構(gòu)成本發(fā)明的發(fā)音器音量控制設(shè)備，該配置由響應(yīng)于(j)個控制信號的組合控制基于(j)個開關(guān)單元的通/斷狀態(tài)的(j)個電阻器和(j+1)個晶體管來形成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，按照音量切換操作的總級數(shù)，本發(fā)明發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總數(shù)的減少是突出的。按照本發(fā)明的這一發(fā)音器音量控制設(shè)備，即使在多個級中切換音量的情況下，當(dāng)電子元件的總數(shù)是多級，當(dāng)電子元件的總數(shù)得到抑制時，可減小音量控制設(shè)備的尺寸，并可減輕重量和降低制造成本。
此外，在按照權(quán)利要求(2)和(5)的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，在發(fā)音器與地電位之間連接多個電阻器，可將多個第一開關(guān)裝置選擇為在控制信號是二進(jìn)制控制信號且控制信號電平等于“H”電平的情況下其工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)第一半導(dǎo)體開關(guān)，例如，NPN型晶體管，或N溝道場效應(yīng)晶體管。如上所述，在采用第一半導(dǎo)體開關(guān)、該第一半導(dǎo)體開關(guān)在控制信號是二進(jìn)制控制信號且控制信號電平等于“H”電平時變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)的情況下，可通過設(shè)置(j+1)個晶體管和(j)個電阻器在(2j)個級中執(zhí)行音量切換操作。
此外，在按照權(quán)利要求(3)和(6)的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，多個電阻器連接在發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間，可將多個第一開關(guān)裝置選擇為在控制信號是二進(jìn)制控制信號且控制信號電平等于“L”電平的情況下其工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)第二半導(dǎo)體開關(guān)，例如，PNP型晶體管，或P溝道場效應(yīng)晶體管；并在控制信號的信號路徑中提供反向電流阻擋裝置(例如，NPN型晶體管)，用于分別阻擋反向電流從第二半導(dǎo)體開關(guān)流向控制裝置。因此，阻擋從第二半導(dǎo)體開關(guān)流向控制裝置的反向電流。
在該情況下，采用反向電流阻擋裝置是為了避免出現(xiàn)以下的情形，在輸出控制信號的控制單元的相應(yīng)輸出端是集電極開路或漏極開路的時，控制單元一側(cè)的電源電壓低于驅(qū)動電源電壓，在這種情況下流向控制單元的反向電流將第二半導(dǎo)體開關(guān)損壞。如上所述，在采用第二半導(dǎo)體開關(guān)、該第二半導(dǎo)體開關(guān)在控制信號是二進(jìn)制控制信號且控制信號電平等于“L”電平時變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)的情況下，可通過設(shè)置(j+1)個晶體管和(j)個電阻器在(2j)個級中執(zhí)行音量切換操作。即使在添加反向電流阻擋裝置時，也僅需要(j)個反向電流阻擋裝置(例如，NPN型晶體管)。
此外，在按照權(quán)利要求(4)、(5)和(6)的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，多個電阻器中的一部分連接在發(fā)音器與地電位之間，多個電阻器中的另一部分連接在發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間；并聯(lián)連接到多個電阻器中的一部分的多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第一半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“H”電平的情況下，該第一半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)，例如，NPN型晶體管，或N溝道型FET；并聯(lián)連接到多個電阻器中的另一部分的多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第二半導(dǎo)體開關(guān)，在控制信號是二進(jìn)制控制信號并且控制信號電平等于“L”電平的情況下，該第二半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)，例如，PNP型晶體管，或P溝道型FET；以及在提供給第二半導(dǎo)體開關(guān)的控制信號的信號路徑中提供一反向電流阻擋裝置，用于分別阻擋反向電流從所述第二半導(dǎo)體開關(guān)流向控制裝置。
如上所述，在將第一半導(dǎo)體開關(guān)和第二半導(dǎo)體開關(guān)彼此組合的情況下，雖然當(dāng)控制信號為二進(jìn)制控制信號并等于“H”電平時第一半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)，而當(dāng)控制信號為二進(jìn)制控制信號并等于“L”電平時第二半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)，可通過設(shè)置(j+1)個晶體管和(j)個電阻器基本上在(2j)個級中執(zhí)行音量切換操作。即使在添加反向電流阻擋裝置時，僅需要與這些第二半導(dǎo)體開關(guān)相等的多個反向電流阻擋裝置(例如，NPN型晶體管)。
此外，在按照權(quán)利要求(7)的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，在發(fā)音模式產(chǎn)生裝置中，比較裝置將預(yù)定信號與參考電壓相比較，并作為發(fā)音模式信號輸出其占空比根據(jù)參考電壓改變的PWM控制信號。如上所述，當(dāng)將發(fā)音模式信號用作PWM控制信號時，通過采用例如能夠以步進(jìn)方式選擇連接到發(fā)音器驅(qū)動電路的電阻值的選擇控制系統(tǒng)，以粗調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。此外，通過采用利用PWM控制信號的PWM控制系統(tǒng)，以微調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。因此，可減少硬件總數(shù)，并可排除如旋律音的音量控制所引起的音調(diào)變化的困難。
此外，在在按照權(quán)利要求(8)的發(fā)音器音量控制設(shè)備中，發(fā)音模式產(chǎn)生裝置對具有預(yù)定占空比的信號和占空比可變的PWM控制信號進(jìn)行“與”運算，以便產(chǎn)生發(fā)音模式信號。因此，PWM控制系統(tǒng)可以微調(diào)方式控制音量。
附圖簡要說明圖1是用于表示按照本發(fā)明第一實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖2是用于說明在按照該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備中采用的發(fā)音器的音量與開關(guān)單元的狀態(tài)之間的關(guān)系的示意圖。
圖3是用于表示按照第一實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖4是用于表示按照第一實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖5是用于表示按照本發(fā)明第二實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖6是用于表示按照第二實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖7是用于表示按照第二實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖8是用于表示按照本發(fā)明第三實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖9是用于表示按照本發(fā)明第四實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖10是用于表示按照本發(fā)明第五實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖11是用于表示按照第五實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖12是是用于表示按照第五實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖13是用于表示常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。
圖14是用于說明在常規(guī)發(fā)音器音量控制設(shè)備中采用的發(fā)音器的音量與控制信號之間的關(guān)系的示意圖。
應(yīng)理解，標(biāo)號11表示一控制單元，標(biāo)號13表示一發(fā)音器，標(biāo)號15表示發(fā)音模式信號發(fā)生器，及標(biāo)號17是一比較器。此外，標(biāo)號19表示一“與”門，符號C1和C2表示控制信號，符號“f”表示發(fā)音模式信號，符號SW1和SW2表示開關(guān)單元，符號Ra和Rb表示電阻器，符號Qf、Q3、Q4表示NPN晶體管，符號P1和P2表示P溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)，符號P3和P4表示N溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)，及符號R1至R6表示電阻器。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式現(xiàn)在，將參照附圖，相對于按照本發(fā)明的發(fā)音器音量控制設(shè)備的實施例方式，以[第一實施例方式]、[第二實施例方式]、[第三實施例方式]、[第四實施例方式]、及[第五實施例方式]的次序進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)注意的是，各實施例模式描述中的數(shù)值僅作為一個設(shè)計示例的解釋，因此，本發(fā)明的發(fā)音器音量控制設(shè)備不局限于這些數(shù)值。
圖1是用于表示按照本發(fā)明第一實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，設(shè)置該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備采用了以下組成部分，發(fā)音器13；串聯(lián)連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的兩個電阻器Ra和Rb；并聯(lián)連接到相應(yīng)電阻器Ra和Rb的兩個開關(guān)單元(開關(guān)裝置)SW1和SW2；控制單元11，用于響應(yīng)提供到開關(guān)單元SW1和SW2的控制信號C1和C2，分別對這些開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制；以及串聯(lián)連接到發(fā)音器13的NPN型晶體管(第二開關(guān)裝置)Qf；此外還有發(fā)音模式信號發(fā)生器15，用于響應(yīng)提供到NPN型晶體管Qf的發(fā)音模式信號“f”，對該NPN型晶體管Qf進(jìn)行“通”/“斷”控制。
應(yīng)注意到電阻器Ra與開關(guān)單元SW1構(gòu)成的并聯(lián)電路，以及電阻器Rb與開關(guān)單元SW2構(gòu)成的另一并聯(lián)電路被串聯(lián)連接在驅(qū)動電源VB與發(fā)音器13之間，NPN型晶體管Qf連接在發(fā)音器13與地電位GND之間。此外，該實施例方式的電路配置是由這樣的假定來實現(xiàn)的，即采用第二半導(dǎo)體開關(guān)(PNP型晶體管或P溝道型場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1和SW2。當(dāng)控制信號C1和C2為二進(jìn)制信號并等于“L”電平時，該第二半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。在這種情況下，為了必然獲得電源(VB)端與控制極之間將該第二半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)所需的電位差，最好將靠近電源(VB)一側(cè)連接的電阻器(Ra)選擇得比靠近發(fā)音器13連接的電阻器Rb要小。
換言之，按如下方式以步進(jìn)方式控制發(fā)音器13的音量，即響應(yīng)用CPU和微計算機(jī)實現(xiàn)的控制單元11發(fā)出的控制信號C1和C2，對開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制，由此以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的電阻值。另一方面，響應(yīng)從發(fā)音模式信號發(fā)生器15產(chǎn)生的發(fā)音模式信號“f”，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13的音量。在這種情況下，通常，作為該發(fā)音模式信號“f”，采用具有大約50％占空比的PWM信號，以便確定單音調(diào)模式、雙音調(diào)模式、或旋律音模式。此外，可通過改變發(fā)音模式信號“f”的頻率選擇旋律音的音階。
如圖2的示意圖所表示的，響應(yīng)控制信號C1和C2構(gòu)成的組合控制，通過開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)，在四個級“高”、“中(大)”、“中(小)”、和“低”中切換發(fā)音器13的音量。這該情況下作出以下假定。亦即，如前面所解釋的，在用于確定音量的電阻器的阻值下建立關(guān)系式Ra＜Rb，并且與電阻器Ra和Rb相比，開關(guān)單元SW1和SW2的“導(dǎo)通”電阻Rs1和Rs2非常小。
首先，如圖2所示，當(dāng)響應(yīng)控制信號C1和C2，開關(guān)單元SW1和SW24均在“通”狀態(tài)下時，晶體管Qf響應(yīng)發(fā)音模式信號“f”導(dǎo)通/截止，發(fā)音器13的驅(qū)動電流流過開關(guān)單元SW1和SW2的“導(dǎo)通”電阻Rs1和Rs2，它們的阻值很小。因此，總負(fù)載變得基本上等于0，所以，發(fā)音器13的音量變?yōu)樽睢案摺?。此外，?dāng)開關(guān)單元SW1在“斷”狀態(tài)下而開關(guān)單元SW2在“通”狀態(tài)下時，發(fā)音器13的驅(qū)動電流流過電阻器Ra和開關(guān)單元SW2的“導(dǎo)通”電阻Rs2。由于總負(fù)載基本上等于電阻器Ra(Ra＜Rb)的阻值，音量變?yōu)椤爸?大)”。同樣，當(dāng)開關(guān)單元SW1在“通”狀態(tài)下而開關(guān)單元SW2在“斷”狀態(tài)下時，發(fā)音器13的驅(qū)動電流流過電阻器Rb和開關(guān)單元SW1的“導(dǎo)通”電阻Rs1。由于總負(fù)載基本上等于電阻器Rb的阻值，音量變?yōu)椤爸?小)”。而且，當(dāng)響應(yīng)控制信號C1和C2，開關(guān)單元SW1和SW24均在“斷”狀態(tài)下時，發(fā)音器13的驅(qū)動電流流過電阻Ra和Rb。由于總負(fù)載等于電阻Ra和Rb的阻值之和，音量變?yōu)椤靶 薄?br>
接著，將參照圖3和圖4更詳細(xì)地說明按照該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的具體實施例。亦即，在第一實施例中(見圖3)，用PNP雙極型晶體管作為開關(guān)單元SW1和SW2。在第二實施例中(見圖4)，用P溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1和SW2。
(第一實施例)首先，圖3是用于表示按照第一實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，采用PNP雙極型晶體管Q1和Q2作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
此外，在圖3中，為了獲得電位差(在0.7伏數(shù)量級)，將電阻器R1和R2連接在PNP型晶體管Q1和Q2的基極與發(fā)射極之間。需要該電位差作為基-發(fā)射極電壓“VBE”來將這些PNP型晶體管Q1和Q2變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。此外，基極電阻R1b和基極電阻R2b分別連接到PNP型晶體管Q1和Q2的基極。
由于PNP型晶體管Q1和Q2對應(yīng)于這樣一種開關(guān)元件，即在提供到它們的基極的控制信號C1和C2等于“L”電平時，它們的工作狀態(tài)變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，因此存在一種危險，即在輸出控制信號C1和C2的控制單元11的相應(yīng)輸出端為集電極開路或漏極開路時，出現(xiàn)在控制單元11一側(cè)的電源電壓低于驅(qū)動電源VB的電源電壓的情況下，反向電流可能流過控制單元11并因此可能損壞該控制單元11。因此，在該實施例中，采用反向電流阻擋裝置，以便防止反向電流流向控制單元11。在圖3所示實例中，其發(fā)射極連接到地的PNP型晶體管Q3和Q4分別對應(yīng)于相對于PNP型晶體管Q1和Q2的反向電流阻擋裝置。此外，電阻器R3和R4連接在這些NPN型晶體管Q3和Q4的基極與發(fā)射極之間，基極電阻器R3b和R4b連接到這些NPN型晶體管Q3和Q4。
(第二實施例)
其次，圖4是用于表示按照第一實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，采用P溝道型場效應(yīng)晶體管(FET)P1和P2作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
與第一實施例類似，由于P溝道型場效應(yīng)晶體管P1和P2對應(yīng)于這樣一種開關(guān)元件，即在提供到它們的柵極的控制信號C1和C2等于“L”電平時，它們的工作狀態(tài)變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，因此存在一種危險，即在輸出控制信號C1和C2的控制單元11的相應(yīng)輸出端為集電極開路或漏極開路時，出現(xiàn)在控制單元11一側(cè)的電源電壓低于驅(qū)動電源VB的電源電壓的情況下，反向電流可能流過控制單元11并因此可能損壞該控制單元11。因此，在該實施例中，采用反向電流阻擋裝置，以便防止反向電流流向控制單元11。在圖4所示實例中，其發(fā)射極連接到地的NPN型晶體管Q3和Q4分別對應(yīng)于相對于PNP型晶體管Q1和Q2的反向電流阻擋裝置。此外，電阻器R3和R4連接在這些NPN型晶體管Q3和Q4的基極與發(fā)射極之間，基極電阻器R3b和R4b連接到這些NPN型晶體管Q3和Q4。
如前所述，按照第一實施例方式(包括第一實施例和第二實施例)的發(fā)音器音量控制設(shè)備，可響應(yīng)控制信號C1和C2的組合控制在與開關(guān)單元SW1和SW2的狀態(tài)(通/斷狀態(tài))一致的四個級中切換音量。
同樣，通過改變該發(fā)音模式信號“f”的頻率和占空比，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13產(chǎn)生的音調(diào)(單音調(diào)、雙音調(diào)、旋律音)和音量。例如，當(dāng)增大發(fā)音模式信號“f”的占空比時，可增大音量。此外，當(dāng)作為PWM控制信號形成發(fā)音模式信號“f”時，通過主要執(zhí)行音量控制電阻器(Ra,Rb)的選擇控制系統(tǒng)，以粗調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作，并且通過執(zhí)行PWM控制系統(tǒng)，以微調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。因此，能夠排除在控制旋律音的音量時改變音調(diào)的困難。
應(yīng)注意在該第一實施例方式下通過在四個級中切換音量來設(shè)置音量控制設(shè)備。另一方面，可容易地在多級中切換音量。例如，當(dāng)在八個級中切換音量時，由開關(guān)單元和電阻器構(gòu)成的三組并聯(lián)電路串聯(lián)連接在發(fā)音器13與驅(qū)動電源VB之間，并響應(yīng)三組控制信號對三個開關(guān)單元進(jìn)行通/斷控制。
此外，當(dāng)把該發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總數(shù)與常規(guī)音量控制設(shè)備(見圖13)的硬件總數(shù)相比時，為了在“n(=2k)”個級中切換音量，在現(xiàn)有中技術(shù)中需要“n”個“與”門和“n”個電阻器。然而，按照該實施例方式，可用(K+1)個晶體管和(K)個電阻器來構(gòu)成發(fā)音器音量控制設(shè)備。即使添加反向電流阻擋裝置，也只另外需要(K)個晶體管。按照音量切換操作的總級數(shù)，硬件總數(shù)的差別變得突出。按照該實施例方式，即使在多個級中切換音量的情況下，由于電子器件的總數(shù)受到抑制，可減小音量控制設(shè)備的大小并減輕其重量，而且降低成本。
圖5是用于表示按照本發(fā)明第二實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，類似于第一實施例方式，設(shè)置該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備采用了以下組成部分，發(fā)音器13；串聯(lián)連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的兩個電阻器Ra和Rb；并聯(lián)連接到相應(yīng)電阻器Ra和Rb的兩個開關(guān)單元SW1和SW2；控制單元11，用于響應(yīng)控制信號C1和C2，分別對這些開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制；NPN型晶體管Qf；并還有發(fā)音模式信號發(fā)生器15，用于響應(yīng)發(fā)音模式信號“f”，對該NPN型晶體管“Qf”進(jìn)行“通”/“斷”控制。
應(yīng)注意到電阻器Rb與開關(guān)單元SW2構(gòu)成的并聯(lián)電路，以及電阻器Ra與開關(guān)單元SW1構(gòu)成的另一并聯(lián)電路和NPN型晶體管Qf，被串聯(lián)連接在地電位GND與發(fā)音器13之間。此外，該實施例方式的電路配置是通過這樣的假定來實現(xiàn)的，即采用第一半導(dǎo)體開關(guān)(NPN型晶體管或N溝道型場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1和SW2。當(dāng)控制信號C1和C2為二進(jìn)制信號并等于“H”電平時，該第一半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。在這種情況下，為了必然獲得地電位(GND)一端與控制極之間將該第一半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)所需的電位差，最好將靠近地電位(GND)一側(cè)連接的電阻器(Ra)選擇得比靠近發(fā)音器13連接的電阻器(Rb)要小。
換言之，在該實施例方式下，按如下方式以步進(jìn)方式控制發(fā)音器13的音量，即響應(yīng)控制單元11發(fā)出的控制信號C1和C2，對開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制，由此以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的電阻值。另一方面，響應(yīng)從發(fā)音模式信號發(fā)生器15產(chǎn)生的發(fā)音模式信號“f”，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13的音量。在這種情況下，通常，作為該發(fā)音模式信號“f”，采用具有大約50％占空比的PWM信號，以便確定單音調(diào)模式、雙音調(diào)模式、或旋律音模式。此外，可通過改變發(fā)音模式信號“f”的頻率選擇旋律音的音階。
如圖2的示意圖所表示的，仍然在該實施例方式下，響應(yīng)控制信號C1和C2構(gòu)成的組合控制，通過開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)，在四個級“高”、“中(大)”、“中(小)”、和“低”中切換發(fā)音器13的音量。在該情況下作出以下假定。亦即，如前面所解釋的，在用于確定音量的電阻器Ra和Rb的阻值下建立關(guān)系式Ra＜Rb，并且與電阻器Ra和Rb相比，開關(guān)單元SW1和SW2的“導(dǎo)通”電阻Rs1和Rs2非常小。應(yīng)理解，由于基于開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)的電阻器的有選擇控制與第一實施例方式中的類似，所以省略其描述。
接著，將參照圖6和圖7更詳細(xì)地說明按照該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的具體實施例。亦即，在第一實施例中(見圖6)，用NPN雙極型晶體管作為開關(guān)單元SW1和SW2。在第二實施例中(見圖7)，用N溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1和SW2。
(第一實施例)首先，圖6是用于表示按照第二實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，采用NPN雙極型晶體管Q5和Q6作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
此外，在圖6中，為了獲得電位差(在0.7伏數(shù)量級)，將電阻器R5和R6連接在PNP型晶體管Q5和Q6的基極與發(fā)射極之間。需要該電位差作為基-發(fā)射極電壓“VBE”來將這些NPN型晶體管Q5和Q6變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。此外，基極電阻R5b和基極電阻R6b分別連接到NPN型晶體管Q5和Q6的基極。
(第二實施例)其次，圖7是用于表示按照第二實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，采用N溝道型場效應(yīng)晶體管(FET)P3和P4作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
如前所述，按照第二實施例方式(包括第一實施例和第二實施例)的第二發(fā)音器音量控制設(shè)備，可響應(yīng)控制信號C1和C2的組合控制在與開關(guān)單元SW1和SW2的狀態(tài)(通/斷狀態(tài))一致的四個級中切換音量。同樣，通過改變該發(fā)音模式信號“f”的頻率和占空比，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13產(chǎn)生的音調(diào)(單音調(diào)、雙音調(diào)、旋律音)和音量。例如，當(dāng)增大發(fā)音模式信號“f”的占空比時，可增大音量。此外，當(dāng)作為PWM控制信號形成發(fā)音模式信號“f”時，通過主要執(zhí)行音量控制電阻器(Ra,Rb)的選擇控制系統(tǒng)，以粗調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作，并且通過執(zhí)行PWM控制系統(tǒng)，以微調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。因此，能夠排除在控制旋律音的音量時改變音調(diào)的困難。
應(yīng)注意在該第二實施例方式下通過在四個級中切換音量來設(shè)置音量控制設(shè)備。另一方面，可容易地在多級中切換音量。例如，當(dāng)在八個級中切換音量時，由開關(guān)單元和電阻器構(gòu)成的三組并聯(lián)電路串聯(lián)連接在發(fā)音器13與地電位GND之間，并響應(yīng)三組控制信號對三個開關(guān)單元進(jìn)行通/斷控制。此外，當(dāng)把該發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總數(shù)與常規(guī)音量控制設(shè)備(見圖13)的硬件總數(shù)相比時，為了在“n(=2k)”個級中切換音量，在現(xiàn)有中技術(shù)中需要“n”個“與”門和“n”個電阻器。然而，按照該實施例方式，可用(K+1)個晶體管和(K)個電阻器來構(gòu)成發(fā)音器音量控制設(shè)備。按照音量切換操作的總級數(shù)，硬件總數(shù)的差別變得突出。按照該實施例方式，即使在多個級中切換音量的情況下，由于電子器件的總數(shù)受到抑制，可減小音量控制設(shè)備的大小并減輕其重量，而且降低成本。
接下來，圖8是用于表示按照本發(fā)明第三實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。該實施例方式采用與第一實施例方式的配置(見圖1)基本上相同的配置，但具有下列不同點。亦即，在發(fā)音模式信號發(fā)生器15內(nèi)提供一比較器17。
在發(fā)音模式信號發(fā)生器15中，表示發(fā)音模式的信號“f”和參考信號電壓“Vref”均被輸入比較器17。該比較器17比較表示發(fā)音模式的信號“f”的信號電平與參考信號電壓“Vref”，然后輸出這種發(fā)音模式的信號“f”。在表示發(fā)音模式的信號“f”的信號電平變得大于或等于參考信號電壓“Vref”的情況下，該發(fā)音模式信號“f”變?yōu)椤癏”電平。在這種情況下，表示發(fā)音模式的信號“f”具有正弦波的信號波形、三角波的信號波形等等。
換言之，從發(fā)音模式信號發(fā)生器15作為發(fā)音模式信號“f”輸出這種PWM控制信號，并且該PWM控制信號的占空比響應(yīng)參考信號電壓Vref而改變。與第一實施例方式或第二實施例方式類似，可構(gòu)思出以下音量控制方法。例如，借助于選擇控制系統(tǒng)以粗調(diào)控制方式執(zhí)行發(fā)音器13的音量控制，該選擇控制系統(tǒng)響應(yīng)控制信號C1和C2的組合控制，根據(jù)開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)，以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器13的阻值(Ra,Rb)。然后，響應(yīng)參考信號電壓Vref的電平變化，通過可變地控制發(fā)音模式信號“f”(PWM控制信號)的占空比，以微調(diào)控制方式控制發(fā)音器13的音量。按照該音量控制方法，相對于占空比的變化，發(fā)音器13上出現(xiàn)的頻率分量變化小，由此可抑制由于控制旋律音的音量所導(dǎo)致的音調(diào)變化。因此，可減少發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總量，并可抑制如由于控制旋律音量的音量所導(dǎo)致的音調(diào)變化這樣的困難。
接下來，圖9是用于表示按照本發(fā)明第四實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。該實施例方式采用與第一實施例方式的配置(見圖1)基本上相同的配置，但具有下列不同點。亦即，在發(fā)音模式信號發(fā)生器15內(nèi)提供一“與”門19。
在發(fā)音模式信號發(fā)生器15中，表示發(fā)音模式并具有預(yù)選占空比(50％)的信號“f”和PWM控制信號“PWM”均被輸入比較器17。然后，“與”門19對這兩個信號進(jìn)行“與”運算，并作為應(yīng)當(dāng)提供給NPN型晶體管Qf的發(fā)音模式的信號“f”輸出經(jīng)“與”運算的信號。
換言之，由于表示發(fā)音模式的信號“f”是與用其他裝置產(chǎn)生的PWM控制信號相“與”的，作為發(fā)音模式信號“f”從發(fā)音模式信號發(fā)生器15輸出占空比可變的PWM控制信號。與第一實施例方式或第二實施例方式類似，可構(gòu)思出下述音量控制方法。例如，借助于選擇控制系統(tǒng)以粗調(diào)控制方式執(zhí)行發(fā)音器13的音量控制，該選擇控制系統(tǒng)響應(yīng)控制信號C1和C2的組合控制，根據(jù)開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)，以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器13的阻值(Ra,Rb)。然后，通過可變地控制發(fā)音模式信號“f”(PWM控制信號)的占空比，以微調(diào)控制方式控制發(fā)音器13的音量。按照該音量控制方法，相對于占空比的變化，發(fā)音器13上出現(xiàn)的頻率分量變化小，由此可抑制由于控制旋律音的音量所導(dǎo)致的音調(diào)變化。因此，可減少發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總量，并可抑制如由于控制旋律音量的音量所導(dǎo)致的音調(diào)變化這樣的困難。
接下來，圖10是用于表示按照本發(fā)明第五實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，類似于第一實施例方式，設(shè)置該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備采用了以下組成部分，發(fā)音器13；串聯(lián)連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的兩個電阻器Ra和Rb；并聯(lián)連接到相應(yīng)電阻器Ra和Rb的兩個開關(guān)單元SW1和SW2；控制單元11，用于響應(yīng)控制信號C1和C2，對這些開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制；NPN型晶體管Qf；并還有發(fā)音模式信號發(fā)生器15，用于響應(yīng)發(fā)音模式信號“f”，對該NPN型晶體管“Qf”進(jìn)行“通”/“斷”控制。
應(yīng)注意到電阻器Ra與開關(guān)單元SW1構(gòu)成的并聯(lián)電路連接在驅(qū)動電源VB與發(fā)音器13之間，以及電阻器Rb與開關(guān)單元SW2構(gòu)成的另一并聯(lián)電路以及NPN型晶體管Qf被串聯(lián)連接在發(fā)音器13與地電位GND之間。此外，該實施例方式的電路配置是通過這樣的假定來實現(xiàn)的，即采用第二半導(dǎo)體開關(guān)(PNP型晶體管或P-溝道型場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1。當(dāng)控制信號C1為二進(jìn)制信號并等于“L”電平時，該第二半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。同樣，采用第一半導(dǎo)體開關(guān)(NPN型晶體管或N溝道型場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW2。當(dāng)控制信號C2為二進(jìn)制信號并等于“H”電平時，該第一半導(dǎo)體開關(guān)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。在這種情況下，不再考慮對最好在第一實施例方式或第二實施例方式下采用的電阻器Ra與Rb之間關(guān)系的限制。因此，甚至可用這樣的條件Ra＜Rb和Ra＞Rb來實現(xiàn)該第五實施例方式。
換言之，同樣在該實施例方式下，按如下方式以步進(jìn)方式控制發(fā)音器13的音量，即響應(yīng)控制單元11發(fā)出的控制信號C1和C2，對開關(guān)單元SW1和SW2進(jìn)行“通”/“斷”控制，由此以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器13的驅(qū)動電路的電阻值。另一方面，響應(yīng)從發(fā)音模式信號發(fā)生器15產(chǎn)生的發(fā)音模式信號“f”，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13的音量。在這種情況下，通常，作為該發(fā)音模式信號“f”，采用具有大約50％占空比的PWM信號，以便確定單音調(diào)模式、雙音調(diào)模式、或旋律音模式。此外，可通過改變發(fā)音模式信號“f”的頻率選擇旋律音的音階。還應(yīng)注意可利用在第三實施例方式或第四實施例方式下的配置來實現(xiàn)發(fā)音模式信號發(fā)生器15。
如圖2的示意圖所表示的，同樣在該實施例方式下，響應(yīng)控制信號C1和C2構(gòu)成的組合控制，通過開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)，在四個級“高”、“中(大)”、“中(小)”、和“低”中切換發(fā)音器13的音量。這該情況下滿足圖2示意圖所示的條件。亦即，如前面所解釋的，在用于確定音量的電阻器Ra和Rb的阻值中建立關(guān)系式Ra＜Rb，并且與電阻器Ra和Rb相比，開關(guān)單元SW1和SW2的“導(dǎo)通”電阻Rs1和Rs2非常小。還應(yīng)理解由于基于開關(guān)單元SW1和SW2的通/斷狀態(tài)的電阻器的有選擇控制與第一實施例方式中那些類似，所以省略其描述。
接著，將參照圖11和圖12更詳細(xì)地說明按照該實施例方式的發(fā)音器音量控制設(shè)備的具體實施例。亦即，在第一實施例中(見圖11)，用PNP雙極型晶體管和NPN雙極型晶體管作為開關(guān)單元SW1和SW2。在第二實施例中(見圖12)，用P溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)和N溝道型FET(場效應(yīng)晶體管)作為開關(guān)單元SW1和SW2。
(第一實施例)首先，圖11是用于表示按照第五實施例方式的第一實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，分別采用PNP雙極型晶體管Q1和NPN雙極型晶體管和Q6作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
此外，在圖11中，為了獲得電位差(在0.7伏數(shù)量級)，將電阻器R1和R6連接在PNP型和NPN型晶體管Q1和Q6的基極與發(fā)射極之間。需要該電位差作為基-發(fā)射極電壓“VBE”來將這些PNP型和NPN型晶體管Q1和Q6變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。此外，基極電阻R1b和基極電阻R6b分別連接到PNP型和NPN型晶體管Q1和Q6的基極。
在提供給PNP型晶體管Q1的控制信號C1的信號路徑內(nèi)能夠阻擋反向電流流入控制單元11的反向電流阻擋裝置的規(guī)定與第一實施例方式的第一實施例的規(guī)定類似。在圖11所示實例中，提供其發(fā)射極接地的NPN晶體管Q3作為反向電流阻擋裝置。此外，基-發(fā)射極電阻器R3和基極電阻器R3b連接到NPN型晶體管Q3。
(第二實施例)其次，圖12是用于表示按照第四實施例方式的第二實施例的發(fā)音器音量控制設(shè)備的電路圖。在該圖中，在該實施例方式下，分別采用P溝道型場效應(yīng)晶體管P1和N溝道型場效應(yīng)晶體管P4作為發(fā)音器音量控制設(shè)備的開關(guān)單元SW1和SW2。
在提供給P溝道型場效應(yīng)晶體管P1的控制信號C1的信號路徑內(nèi)能夠阻擋反向電流流入控制單元11的反向電流阻擋裝置的規(guī)定與第一實施例方式的第二實施例的規(guī)定類似。在圖12所示實例中，提供其發(fā)射極接地的NPN晶體管Q3作為反向電流阻擋裝置。此外，基-發(fā)射極電阻器R3和基極電阻器R3b連接到NPN型晶體管Q3。
如前所述，按照第四實施例方式(包括第一實施例和第二實施例)的發(fā)音器音量控制設(shè)備，與第一和第二實施例方式類似，可響應(yīng)控制信號C1和C2的組合控制在與開關(guān)單元SW1和SW2的狀態(tài)(通/斷狀態(tài))一致的四個級中切換音量。同樣，通過改變該發(fā)音模式信號“f”的頻率和占空比，可以微調(diào)方式控制發(fā)音器13產(chǎn)生的音調(diào)(單音調(diào)、雙音調(diào)、旋律音)和音量。
應(yīng)注意在該第四實施例方式下通過在多級中切換音量來配置音量控制設(shè)備。例如，當(dāng)在八個級中切換音量時，由開關(guān)單元和電阻器構(gòu)成的三組并聯(lián)電路串聯(lián)連接在發(fā)音器13與地電位GND之間，并響應(yīng)三組控制信號對三個開關(guān)單元進(jìn)行通/斷控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，按照音量切換操作的總級數(shù)，該發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總數(shù)的減小變得突出。按照該實施例方式，即使在多個級中切換音量的情況下，由于電子器件的總數(shù)受到抑制，可減小音量控制設(shè)備的大小并減輕其重量，而且降低制造成本。
工業(yè)上的實用性如前所述，按照本發(fā)明的發(fā)音器音量控制設(shè)備，響應(yīng)從控制裝置提供的控制信號，對并聯(lián)連接到多個電阻器的多個第一開關(guān)裝置進(jìn)行通/斷控制，從而以步進(jìn)方式可變地選擇連接到發(fā)音器驅(qū)動電路的阻值，以便控制發(fā)音器音量。此外，響應(yīng)從發(fā)音模式信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的發(fā)音模式信號，對第二開關(guān)裝置進(jìn)行通/斷控制，以便以微調(diào)方式控制發(fā)音器的音量。因此，通過采用響應(yīng)(j)個控制信號的組合控制、根據(jù)(j)個開關(guān)單元的通/斷狀態(tài)，由(j+1)個晶體管和(j)個電阻器構(gòu)成的配置，能夠基本上實現(xiàn)在(2j)個級中切換音量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，按照音量切換操作的總級數(shù)，本發(fā)明發(fā)音器音量控制設(shè)備的硬件總數(shù)的減小變得突出。按照本發(fā)明的這一發(fā)音器音量控制設(shè)備，即使在多個級中切換音量的情況下，由于電子器件的總數(shù)受到抑制，可減小音量控制設(shè)備的大小并減輕其重量，而且降低制造成本。
此外，當(dāng)發(fā)音模式信號用作PWM控制信號時，通過采用例如能夠以步進(jìn)方式選擇連接到發(fā)音器驅(qū)動電路的阻值的有選擇控制系統(tǒng)，以粗調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。此外，采用利用PWM控制信號的PWM控制系統(tǒng)，以微調(diào)方式執(zhí)行音量控制操作。因此，可減小硬件總數(shù)，可排除如旋律音的音量控制所引起的音調(diào)變化這樣的困難。
權(quán)利要求
1．一種發(fā)音器音量控制設(shè)備，包括多個電阻器，串聯(lián)連接到發(fā)音器驅(qū)動電路；多個第一開關(guān)裝置，分別并聯(lián)連接到所述多個電阻器；控制裝置，用于根據(jù)提供給第一開關(guān)裝置的控制信號對所述第一開關(guān)裝置進(jìn)行通/斷控制；第二開關(guān)裝置，串聯(lián)連接到所述發(fā)音器；以及發(fā)音模式產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)提供給第二開關(guān)裝置的發(fā)音模式信號對所述第二開關(guān)裝置進(jìn)行通/斷控制。
2．如權(quán)利要求1所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述多個電阻器連接在所述發(fā)音器與地電位之間；以及所述多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第一半導(dǎo)體開關(guān)，在所述控制信號是二進(jìn)制控制信號并且所述控制信號電平等于“H”電平的情況下，所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)。
3．如權(quán)利要求1所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述多個電阻器連接在所述發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間；所述多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第二半導(dǎo)體開關(guān)，在所述控制信號是二進(jìn)制控制信號并且所述控制信號電平等于“L”電平的情況下，所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)；以及在所述控制信號的信號路徑中提供一反向電流阻擋裝置，用于分別阻擋反向電流從所述第二半導(dǎo)體開關(guān)流向所述控制裝置。
4．如權(quán)利要求1所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述多個電阻器中的一部分連接在所述發(fā)音器與地電位之間，所述多個電阻器中的另一部分連接在所述發(fā)音器與驅(qū)動電源電位之間；并聯(lián)連接到所述多個電阻器中的一部分的所述多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第一半導(dǎo)體開關(guān)，在所述控制信號是二進(jìn)制控制信號并且所述控制信號電平等于“H”電平的情況下，所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)；并聯(lián)連接到所述多個電阻器中的另一部分的所述多個第一開關(guān)裝置對應(yīng)于第二半導(dǎo)體開關(guān)，在所述控制信號是二進(jìn)制控制信號并且所述控制信號電平等于“L”電平的情況下，所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)變?yōu)椤巴ā睜顟B(tài)以及在提供給所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的所述控制信號的信號路徑中提供一反向電流阻擋裝置，用于分別阻擋反向電流從所述第二半導(dǎo)體開關(guān)流向所述控制裝置。
5．如權(quán)利要求2或4所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)對應(yīng)于NPN型晶體管或N溝道型場效應(yīng)晶體管。
6．如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述第二半導(dǎo)體開關(guān)對應(yīng)于PNP型晶體管或P溝道型場效應(yīng)晶體管；以及所述反向電流阻擋裝置對應(yīng)于NPN型晶體管。
7．如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述發(fā)音模式產(chǎn)生裝置包括比較裝置，用于將預(yù)選信號與參考電壓相比較，并輸出PWM控制信號作為所述發(fā)音模式信號；以及響應(yīng)所述參考電壓改變所述PWM控制信號的占空比。
8．如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的發(fā)音器音量控制設(shè)備，其中所述發(fā)音模式產(chǎn)生裝置將具有預(yù)定占空比的信號與其占空比可變的PWM控制信號進(jìn)行“與”運算，以產(chǎn)生所述發(fā)音模式信號。
全文摘要
一種用于以步進(jìn)方式改變音量的發(fā)音設(shè)備的音量調(diào)節(jié)器,由少量部件組成。該音量調(diào)節(jié)器包括:發(fā)音單元(13);串聯(lián)連接到發(fā)音單元(13)的驅(qū)動電路的兩個電阻器(Ra,Rb);分別并聯(lián)連接到電阻器(Ra,Rb)的兩個開關(guān)單元(SW1,SW2);控制單元(11),用于采用控制信號(C1,C2),接通/關(guān)斷開關(guān)單元(SW1,SW2);串聯(lián)連接到發(fā)音單元(13)的NPN型晶體管(Qf);以及發(fā)音模式發(fā)生器(15),用于采用發(fā)音模式信號“f”,導(dǎo)通/截至NPN型晶體管(Qf),其中,通過用控制信號(C1,C2)接通/關(guān)斷開關(guān)單元(SW1,SW2)以選擇連接到發(fā)音單元(13)的電阻器阻值,來以步進(jìn)方式調(diào)節(jié)發(fā)音單元(13)的發(fā)音的音量。
文檔編號H03G1/00GK1320299SQ00801668
公開日2001年10月31日 申請日期2000年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月10日
發(fā)明者井上昌幸, 五味美佳, 石原崇 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社