專利名稱：數(shù)字音量控制裝置與其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種音量控制裝置，且特別是關(guān)于一種可應(yīng)用于筆記本電腦 上的數(shù)字音量控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字時代的來臨，消費者越來越注重筆記本電腦所附加的影音功能
(audio and video function)。目前筆記本電腦上的音量控制多采用軟件控制， 這對于使用者在使用上仍有不便之處。于是，某些筆記本電腦采用可變電阻器
(variable resistor)來調(diào)整音量的大小，但模擬方式的音量控制與與利用軟件 所設(shè)定的音量大小并不相關(guān)，這造成使用者必須調(diào)整可變電阻器及軟件界面才 能獲得最大的音量。此外，可變電阻器也會有旋轉(zhuǎn)圈數(shù)或幅度上的限制，且在 長期使用之后容易因接觸不良而造成故障。
而數(shù)字化的音量控制方式可以整合軟件與硬件控制，使用者僅需由外部旋 鈕或是滾輪即可完全控制音量大小，不需要分別操作軟件與硬件(滾輪或旋 鈕)。換言之，當(dāng)使用者旋轉(zhuǎn)數(shù)字音量控制旋鈕時，軟件的音量設(shè)定也隨著被 調(diào)整。因此，使用者可通過數(shù)字音量控制旋鈕(滾輪)或軟件界面來調(diào)整擴音 器至最大或最小的音量。
但是目前在筆記本電腦的數(shù)字音量調(diào)整系統(tǒng)并未普及，其技術(shù)應(yīng)用也未成 熟，如何設(shè)計出低成本、體積小且方便性的數(shù)字音量調(diào)整系統(tǒng)便成為各家廠商 研發(fā)的目標之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種數(shù)字音量控制裝置，利用數(shù)字可變電阻 (digital variable resistor)作為數(shù)字音量調(diào)整的滾輪，并配合D觸發(fā)器與嵌入 式控制器進行信號的處理與判斷以輸出相對應(yīng)的音量控制信號至操作系統(tǒng)，直接迸行軟件的音量控制。
本發(fā)明又提出一種數(shù)字音量控制方法，利用數(shù)字可變電阻所輸出的信號相 位差，據(jù)以產(chǎn)生一音量控制信號，然后經(jīng)由操作系統(tǒng)直接進行數(shù)字音量控制。
本發(fā)明提出一種數(shù)字音量控制裝置，包括調(diào)整器、D觸發(fā)器以及處理器， 其中調(diào)整器根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向輸出第一信號與第二信號，第一信號與第二信號具有
一相位差。D觸發(fā)器的時序端耦接于第一信號，D觸發(fā)器的D端耦接于第二 信號，D觸發(fā)器的Q端輸出第三信號，而處理器則耦接于D觸發(fā)器的Q端。 其中，當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生一致能觸發(fā)時，處理器根據(jù)第三信號的邏輯電位而產(chǎn)生 一音量控制信號。
在本發(fā)明的數(shù)字音量控制裝置中，上述調(diào)整器至少包括第一輸出端、第二 輸出端與共用端，第一輸出端輸出第一信號，第二輸出端出第二信號，共用端 耦接至接地端。
在本發(fā)明的數(shù)字音量控制裝置中，上述數(shù)字音量控制裝置還包括第一電 阻、第二電阻、電容以及靜電元件。其中，第一電阻耦接于第一輸出端與D觸 發(fā)器的時序端之間；第二電阻耦接于工作電壓與D觸發(fā)器的時序端之間；電容 耦接于D觸發(fā)器的時序端與接地端之間；靜電元件耦接于第一輸出端與接地端 之間。而在滾輪的第二輸出端與D觸發(fā)器的D端之間也具有同樣的電路架構(gòu)。
在本發(fā)明的數(shù)字音量控制裝置中，上述調(diào)整器為一具有滾輪裝置的數(shù)字可 變電阻(digital VR)，處理器為一嵌入式控制器(embedded controller)。
在本發(fā)明的數(shù)字音量控制裝置中，其中當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生致能觸發(fā)時，若第 三信號為邏輯高電位則該音量控制信號為音量增強信號；若第三信號為邏輯低 電位則音量控制信號為音量減弱信號。而上述致能觸發(fā)可為正緣觸發(fā)或負緣觸 發(fā)。
本發(fā)明另提出一種數(shù)字音量控制方法，適用于上述數(shù)字音量控制裝置，此 數(shù)字音量控制方法包括下列步驟首先，利用第一信號觸發(fā)一 D觸發(fā)器，用 以栓鎖第二信號并輸出一第三信號；然后，偵測第一信號是否產(chǎn)生一致能觸發(fā)； 以及當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生致能觸發(fā)時，根據(jù)第三信號的邏輯電位而產(chǎn)生音量控制信 號。關(guān)于本方法的其余細節(jié)已詳述于上述數(shù)字音量控制裝置的說明中，在此不 加累述。本發(fā)明提出新的電路架構(gòu)，可應(yīng)用于筆記本電腦上的數(shù)字音量控制裝置， 借由D觸發(fā)器與嵌入式控制器將滾輪或旋鈕的調(diào)整信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，直接 調(diào)整操作系統(tǒng)中的音量設(shè)定值。本發(fā)明借由數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，整合使用者界面 與操作系統(tǒng)，不僅改善音效品質(zhì)也提高音量調(diào)整的便利性。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1A與圖1B為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)字可變電阻器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A與圖2B為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的信號波形圖。 圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)字音量控制裝置的電路圖。 圖4A與圖4B為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的信號波形圖。 圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的步驟流程圖。
具體實施方式
第一實施例
圖1A與圖1B為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)字可變電阻器的結(jié)構(gòu)圖。如圖 1A所示，本實施例應(yīng)用可變電阻器作為音量的調(diào)整器，此數(shù)字可變電阻器包括 一滾輪，可設(shè)置于筆記本電腦上，例如側(cè)邊。使用者可借由轉(zhuǎn)動滾輪來調(diào)整音 量大小。調(diào)整器IOO至少包括第一輸出端A、第二輸出端B與共用端C，如圖 1B所示。當(dāng)使用者旋轉(zhuǎn)或是滑動滾輪110時，調(diào)整器100會經(jīng)由第一輸出端A 輸出第一信號，第二輸出端B輸出第二信號。共用端C則作為共同電位之用， 可耦接至接地端GND，因此第一輸出端A與共用端之間的電壓差即形成第一 信號Sl，而第二輸出端B與共用端C之間的電壓差即形成第二信號S2。
調(diào)整器100的旋轉(zhuǎn)方向不同，其第一信號Sl與第二信號S2之間相位差也 就不同。當(dāng)調(diào)整器100向左轉(zhuǎn)時，第一信號Sl會落后第二信號S2，如圖2A 所示；當(dāng)100向右轉(zhuǎn)時，第一信號Sl會領(lǐng)先第二信號S2，如圖2B所示。因 此，只要判斷第一信號Sl與第二信號S2的相位差即可推知調(diào)整器100的旋轉(zhuǎn) 方向，進而判斷出使用者要將聲音調(diào)大或調(diào)小。調(diào)整器ioo僅為使用者界面的音量調(diào)整裝置，本實施例僅以輪狀的數(shù)字可變電阻器為例說明，并不限定調(diào)整 器的形狀或元件種類。
圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的數(shù)字音量控制裝置的電路圖。數(shù)字音量控
制裝置300包括調(diào)整器100、 D觸發(fā)器310以及處理器320，而在第一信號Sl、 第二信號S2與D觸發(fā)器310之間還包括電阻R1 R4、電容C1、 C2以及靜電 元件E1、 E2。電阻R3耦接于第一輸出端A與D觸發(fā)器310的時序端CLK之 間，電阻R1耦接于工作電壓VDD與D觸發(fā)器的時序端CLK之間；電容Cl 耦接于D觸發(fā)器的時序端CLK與接地端GND之間。電阻R4耦接于第二輸出 端B與D觸發(fā)器的D端之間，電阻R2耦接于工作電壓VDD與D觸發(fā)器的D 端之間；電容C2耦接于D觸發(fā)器的D端與接地端GND之間。而靜電元件El、 E2分別耦接于第一輸出端A、第二輸出端B與接地端GND之間，以防止靜電。
第一信號Sl會經(jīng)由電阻R3傳遞至D觸發(fā)器310的時序端CLK，第二信 號S2會經(jīng)由電阻R4傳遞至D觸發(fā)器310的D端。在本實施例中，D觸發(fā)器 310為正緣觸發(fā)的觸發(fā)器，因此當(dāng)?shù)谝恍盘朣l產(chǎn)生正緣觸發(fā)時，D觸發(fā)器310 會將第二信號S2的邏輯狀態(tài)輸出至Q端而產(chǎn)生第三信號S3。接著，當(dāng)?shù)谝恍?號致能S1時，處理器320會根據(jù)第三信號S3的邏輯電位而產(chǎn)生一音量控制信 號VC。至于判斷第一信號S1是否致能的方式可直接由處理器320來偵測，或 另外設(shè)置偵測電路來偵測第一信號Sl的邏輯電位。
關(guān)于第一信號Sl、第二信號S3以及第三信號S3的波形關(guān)系，請參照圖 4A與圖4B。圖4A表示滾輪110向左轉(zhuǎn)的信號波形。在本實施例中，D觸發(fā) 器310為正緣觸發(fā)，當(dāng)?shù)谝恍盘朣l產(chǎn)生正緣觸發(fā)(由邏輯低電位轉(zhuǎn)換為邏輯 高電位)時，第二信號S2皆為邏輯高電位，因此D觸發(fā)器的Q端所輸出的第 三信號S3會維持在邏輯高電位。此時，音量控制信號VC為音量增強信號，操 作系統(tǒng)會根據(jù)音量控制信號VC將音量調(diào)高。反之，當(dāng)滾輪110向右轉(zhuǎn)時，第 三信號V3會維持在邏輯低電位，此時，音量控制信號VC為音量減弱信號， 操作系統(tǒng)會根據(jù)音量控制信號VC將音量調(diào)低。
處理器320會不斷偵測第一信號Sl的電壓電位變化，每當(dāng)?shù)谝恍盘朣l發(fā) 生致能觸發(fā)時(在本實施例中為負緣觸發(fā))時，處理器320即根據(jù)第三信號的 邏輯電位而產(chǎn)生音量控制信號VC。處理器320所輸出的音量控制信號VC可直接用于調(diào)整擴音器的音量，或是傳送至操作系統(tǒng)(operation system)，以軟 件方式調(diào)整音量大小。換言之，處理器320根據(jù)第一信號SI的邏輯電位變化 來判斷使用者轉(zhuǎn)動滾輪110的方向，進而判斷出使用者想要增強或降低音量， 然后經(jīng)由操作系統(tǒng)控制音量輸出大小。
第三信號S3的邏輯電位與音量調(diào)整方向(增強或減弱)之間的關(guān)系可由 處理器320設(shè)定，換言之，也可以設(shè)定為滾輪110向右轉(zhuǎn)為音量增強，而滾輪 110向左轉(zhuǎn)為音量減弱。在本實施例中，處理器320可以嵌入式控制器 (embedded controller)來取代，或是直接整合至筆記本電腦中，由音效晶片或 是由微處理器(computer processing unit)來進行音量的控制。但不論經(jīng)由何種 方式，皆會與操作系統(tǒng)整合，當(dāng)經(jīng)由滾輪110調(diào)整音量時，即是調(diào)整操作系統(tǒng) 中的音量輸出大小。使用者直接經(jīng)由控制滾輪110，即可達到數(shù)字音量調(diào)整的 效果，可直接調(diào)整至最大音量與最小音量。
此外，在本發(fā)明另一實施例中，D觸發(fā)器310可為負緣觸發(fā)，而第一信號 SI的致能觸發(fā)也可以改為正緣觸發(fā)，其差異主要在于第三信號S3的邏輯電位 與調(diào)整器100轉(zhuǎn)動方向的關(guān)系不同。在本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，經(jīng)由本發(fā)明的 揭示，應(yīng)可推知其余可行的實施方式，在此不加累述。 第二實施例
從另一個角度來看，上述實施例可歸納為一種數(shù)字音量控制方法，適用于 上述數(shù)字音量控制裝置。數(shù)字音量控制裝置包括一滾輪，滾輪根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向輸 出第一信號與第二信號，第一信號與第二信號具有一相位差。上述數(shù)字音量控 制方法的步驟如圖5所示，步驟S510利用第一信號觸發(fā)一D觸發(fā)器，用以栓 鎖第二信號并輸出第三信號。然后，步驟S520偵測第一信號是否產(chǎn)生一致能 觸發(fā)；接著，在步驟S530中，當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生致能觸發(fā)時，根據(jù)第三信號的 邏輯電位而產(chǎn)生一音量控制信號。
在步驟S530中，當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生該致能觸發(fā)時，若第三信號為邏輯高電 位則該音量控制信號為音量增強信號；若第三信號為邏輯低電位則該音量控制 信號為音量減弱信號。而上述第一信號的致能信號可為正緣觸發(fā)或負緣觸發(fā)。
綜合上述，本發(fā)明將滾輪或是旋鈕的調(diào)整信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，直接經(jīng)由 操作系統(tǒng)作數(shù)字音量調(diào)整，并可整合至筆記本電腦中，作為數(shù)字音量調(diào)整的控制裝置。由于本發(fā)明是利用數(shù)字方式控制音量大小，因此沒有旋轉(zhuǎn)幅度上的限 制，且不會因元件長期使用而產(chǎn)生接觸不良或是元件損耗等問題，同時更增加 了使用者在音量調(diào)整上的便利性。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動 與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，包括一調(diào)整器，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向輸出一第一信號與一第二信號，所述第一信號與所述第二信號具有一相位差；一D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的時序端耦接于所述第一信號，所述D觸發(fā)器的D端耦接于所述第二信號，所述D觸發(fā)器的Q端輸出一第三信號；以及一處理器，耦接于所述D觸發(fā)器的Q端；其中，當(dāng)所述第一信號產(chǎn)生一致能觸發(fā)時，所述處理器根據(jù)所述第三信號的邏輯電位而產(chǎn)生一音量控制信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，所述調(diào)整器至少 包括一第一輸出端、 一第二輸出端與一共用端，所述第一輸出端輸出所述第一 信號，所述第二輸出端出所述第二信號，所述共用端耦接至一接地端。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，還包括 一第一電阻，耦接于所述第一輸出端與所述D觸發(fā)器的時序端之間； 一第二電阻，耦接于一工作電壓與所述D觸發(fā)器的時序端之間； 一電容，耦接于所述D觸發(fā)器的時序端與一接地端之間；以及 一靜電元件，耦接于所述第一輸出端與所述接地端之間。
4. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，還包括 一第一電阻，耦接于所述第二輸出端與所述D觸發(fā)器的D端之間； 一第二電阻，耦接于一工作電壓與所述D觸發(fā)器的D端之間； 一電容，耦接于所述D觸發(fā)器的D端與一接地端之間；以及 一靜電元件，耦接于所述第二輸出端與所述接地端之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，所述調(diào)整器為一數(shù)字可變電阻。
6. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，所述處理器為一嵌入式控制器。
7. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，所述調(diào)整器包括 一滾輪。
8. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一信號 產(chǎn)生所述致能觸發(fā)時，若所述第三信號為邏輯高電位則所述音量控制信號為音 量增強信號。
9. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一信號產(chǎn)生所述致能觸發(fā)時，若所述第三信號為邏輯低電位則所述音量控制信號為音量減弱信號。
10. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字音量控制裝置，其特征在于，所述致能觸發(fā)為 正緣觸發(fā)或負緣觸發(fā)。
11. 一種數(shù)字音量控制方法，適用于一數(shù)字音量控制裝置，所述數(shù)字音量控 制裝置包括一滾輪，所述滾輪根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向輸出一第一信號與一第二信號，所 述第一信號與所述第二信號具有一相位差，所述數(shù)字音量控制方法包括.-利用所述第一信號觸發(fā)一D觸發(fā)器，用以栓鎖所述第二信號并輸出一第三 信號；偵測所述第一信號是否產(chǎn)生一致能觸發(fā)；以及當(dāng)所述第一信號產(chǎn)生所述致能觸發(fā)時，根據(jù)所述第三信號的邏輯電位而產(chǎn) 生一音量控制信號。
12. 如權(quán)利要求11所述的數(shù)字音量控制方法，其特征在于，在根據(jù)所述第 三信號的邏輯電位而產(chǎn)生所述音量控制信號的步驟中，當(dāng)所述第一信號產(chǎn)生所 述致能觸發(fā)時，若所述第三信號為邏輯高電位則所述音量控制信號為音量增強 信號。
13. 如權(quán)利要求11所述的數(shù)字音量控制方法，其特征在于，在根據(jù)所述第 三信號的邏輯電位而產(chǎn)生所述音量控制信號的步驟中，當(dāng)所述第一信號產(chǎn)生所 述致能觸發(fā)時，若所述第三信號為邏輯低電位則所述音量控制信號為音量減弱 信號。
14. 如權(quán)利要求11所述的數(shù)字音量控制方法，其特征在于，所述致能觸發(fā) 為正緣觸發(fā)或負緣觸發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字音量控制裝置與其控制方法，包括調(diào)整器、D觸發(fā)器以及處理器。調(diào)整器根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向輸出第一信號與第二信號，其中第一信號與第二信號具有一相位差。D觸發(fā)器的時序端耦接于第一信號，D端耦接于第二信號，Q端輸出第三信號。當(dāng)?shù)谝恍盘柈a(chǎn)生致能觸發(fā)時，處理器根據(jù)第三信號的邏輯電位而產(chǎn)生一音量控制信號。本發(fā)明借由數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，整合使用者界面與操作系統(tǒng)，不僅改善音效品質(zhì)也提高音量調(diào)整的便利性。
文檔編號H03G3/00GK101291139SQ20071010135
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者蔡曜坤, 賴森甫, 郭嘉雄 申請人:英業(yè)達股份有限公司