專利名稱：具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音量自動限幅裝置，尤其涉及一種具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，屬于電子設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電視廣播和無線電廣播歷來深受民眾的喜愛，是民眾十分關(guān)注的重要媒體。近年來，隨著廣播事業(yè)的高速發(fā)展，音視頻廣播不僅成為廣大民眾了解時(shí)事政治和享受文體娛樂的重要媒體之一，也已成為各種各樣的音視頻宣傳廣告的重要途徑之一?，F(xiàn)在，無論是時(shí)事報(bào)導(dǎo)熱點(diǎn)訪談之類的新聞類節(jié)目，還是文體球類影視音樂之類的娛樂性節(jié)目，都會時(shí)常夾雜著各種各樣的宣傳廣告。為了區(qū)別于正常的新聞類或娛樂性節(jié)目，增強(qiáng)音視頻廣告的宣傳報(bào)導(dǎo)效果，提高音視頻廣告的宣傳報(bào)導(dǎo)的力度，無論是公益性宣傳廣告，還是各種產(chǎn)品類宣傳廣告，各種廣告商或廣告制作商都常常設(shè)計(jì)出一些不同凡響的特殊的音調(diào)或特別響的聲音作為音視頻宣傳廣告內(nèi)容的開場白，以此來強(qiáng)烈的吸引觀眾或聽眾，從而達(dá)到擴(kuò)大音視頻宣傳廣告的效果之目的。然而，這種特殊音調(diào)或較響音響的突然出現(xiàn)并非人人都能接受或人人都能喜歡的。特別是在某些特殊的時(shí)間、場合或環(huán)境中，這種突如其來的不和諧的音調(diào)或音響更多是使人感到厭煩，給環(huán)境帶來很大的不協(xié)調(diào)不和諧，它會影響欣賞者的觀看和聆聽的情趣，甚至?xí)绊懼車呀?jīng)熟睡人們的睡眠，或者打攪周圍其他正專心致志在工作和學(xué)習(xí)的人們，等等。此類事例十分普遍，因此，急需克服或避免這種情況的發(fā)生。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利名稱“大屏幕彩色電視接收機(jī)”，申請?zhí)?5219728.6，公開號2248432，該專利將音量控制電路應(yīng)用于大屏幕彩色電視接收機(jī)，并且這種音量控制的設(shè)計(jì)方法也可適用于同類電視接收機(jī)。然而，正如大多數(shù)音視接受設(shè)備(例如，電視接收機(jī)或無線電收音機(jī))一樣，現(xiàn)有技術(shù)都是只針對音量信號進(jìn)行輸出幅度的恒定控制，而不能對音量信號中的隨機(jī)變化進(jìn)行控制，從而在實(shí)際使用中就難以避免上述問題的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，使其能夠有效地避免或防止突如其來的陡然激增的音響。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括可編程增益放大電路、峰值保持電路、ADC電路、數(shù)字鎖存電路、數(shù)字比較電路、CPU及存儲單元和時(shí)基控制電路。其中，各個(gè)部件的相互連接方式可編程增益放大電路的輸入端連接著所輸入的音頻信號，并且輸出所放大的音頻信號；峰值保持電路采集和保持所輸出的音頻信號的峰值電壓，并將該信號輸入至ADC轉(zhuǎn)換電路，由ADC轉(zhuǎn)換電路將峰值采樣保持電路所采集和保持的峰值電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號存儲于一個(gè)數(shù)字鎖存電路；CPU及存儲單元接受用戶所設(shè)置的音頻輸出信號的限幅數(shù)值，并且該限幅數(shù)值存儲于另一數(shù)字鎖存電路；數(shù)字比較電路將所存儲的輸出音頻信號的峰值數(shù)值和用戶所設(shè)置的限幅數(shù)值相比較，其比較的結(jié)果存儲于又一數(shù)字鎖存電路并用于調(diào)整和控制可編程增益放大電路的放大增益；CPU及存儲單元還根據(jù)用戶所設(shè)置的自動限幅工作持續(xù)時(shí)間來變化時(shí)基控制電路的控制參數(shù)，并由該時(shí)基控制電路來協(xié)調(diào)和控制整個(gè)音量自動限幅裝置的工作時(shí)序。
本發(fā)明還包括遙控器以及遙控器接受電路，以便于用戶采用遙控器來設(shè)置音量自動限幅的數(shù)值以及音量自動限幅工作的持續(xù)時(shí)間。
本發(fā)明通過檢測輸出音頻信號的峰值電壓，并將其與預(yù)定設(shè)置的數(shù)值相比較，根據(jù)比較結(jié)果以自動增益控制的方式來調(diào)整和控制可編程放大電路的放大增益，將所輸出的音量有效地控制或限制在所預(yù)定設(shè)置的范圍內(nèi)，以恒定保持輸出聲音的最大音響，從而避免或防止突如其來的陡然激增的音響。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明可有效地控制或限制音頻信號的輸出幅度，從而有可能避免和防止突如其來的異常音響，例如，穿插在音視節(jié)目中的宣傳廣告所產(chǎn)生的異常音響或較大聲響，從而為觀眾或聽眾提供一種舒心溫馨和優(yōu)雅寧靜的欣賞環(huán)境。本發(fā)明不僅可以廣泛應(yīng)用于電視廣播接受設(shè)備，還可以普遍應(yīng)用于無線電收音機(jī)等廣播收音設(shè)備。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電路框2是圖1所示可編程增益放大電路的增益控制模塊的電路示意3是沒有采用本發(fā)明的音頻輸出信號的波形4是采用本發(fā)明的音頻輸出信號的波形圖具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)討論根據(jù)本發(fā)明的具有AGC功能的音量自動限幅裝置的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電路框圖，圖中，本發(fā)明包括可編程增益放大電路1，用于音頻信號的放大輸出，并可根據(jù)增益控制信號改變其音頻信號的放大倍數(shù)；峰值保持電路2，用于采集和保持輸出音頻信號的峰值電壓；ADC電路3，用于對峰值保持電路所采集和保持的峰值電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；數(shù)字鎖存電路4，分別用于鎖存由ADC電路3輸出的對應(yīng)于輸出音頻信號的峰值電壓的數(shù)字信號、和由CPU及存儲單元6所設(shè)置的限幅數(shù)值以及由數(shù)字比較電路5所產(chǎn)生的比較結(jié)果的數(shù)值；數(shù)字比較電路5，用于對所輸入的峰值電壓信號數(shù)值和設(shè)置限幅數(shù)值進(jìn)行比較，并以比較結(jié)果控制可編程增益放大電路1的音頻信號放大倍數(shù)；CPU及存儲單元6，用于構(gòu)成整個(gè)裝置的控制單元，以及可存儲各種例程、用戶程序以及用戶參數(shù)的存儲體；和時(shí)基控制電路7，用于根據(jù)CPU及存儲單元6所輸入的參數(shù)產(chǎn)生控制各個(gè)部件工作的操作時(shí)序。
本發(fā)明各個(gè)部件的相互連接方式可編程增益放大電路1的輸入端連接著所輸入的音頻信號Vi，并且在輸出端上輸出所放大的音頻信號Vo；峰值保持電路2采集和保持所輸出的音頻信號Vo的峰值電壓，并將所采集保持的信號電壓輸入至ADC轉(zhuǎn)換電路3，由ADC轉(zhuǎn)換電路3將峰值保持電路2所采集和保持的輸出音頻信號Vo的峰值電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號存儲于一個(gè)數(shù)字鎖存電路4a；CPU及存儲單元6可接受用戶所設(shè)置的音頻輸出信號的限幅數(shù)值，并且將該限幅數(shù)值存儲于另一數(shù)字鎖存電路4b；數(shù)字比較電路5將數(shù)字鎖存電路4b所存儲的輸出音頻信號的峰值數(shù)值和另一數(shù)字鎖存電路4b所存儲的用戶設(shè)置的限幅數(shù)值相比較，并其比較的結(jié)果存儲于又一數(shù)字鎖存電路4a，據(jù)此調(diào)整和控制可編程增益放大電路1的放大倍數(shù)；CPU及存儲單元6還可根據(jù)用戶所設(shè)置的自動限幅工作持續(xù)時(shí)間來變化時(shí)基控制電路7的控制參數(shù)，并由該時(shí)基控制電路7產(chǎn)生控制各個(gè)部件工作的操作時(shí)序，以此來協(xié)調(diào)和控制整個(gè)裝置的操作時(shí)序。
其中，可編程增益放大電路1是由運(yùn)算放大器(例如，美國國家半導(dǎo)體公司出品的超低噪聲寬帶運(yùn)算放大器LMH6624)和增益控制模塊組成，且可以根據(jù)施加于增益控制模塊的外加控制信號來變更放大器的放大倍數(shù)。于是，在閉環(huán)環(huán)路中，可編程增益放大電路1形成自動增益控制(AGC)功能。
如圖2所示，為可編程增益放大電路1的增益控制模塊的電路示意圖。增益控制模塊是由反饋電阻和電子控制開關(guān)所構(gòu)成，圖中，RF通過電子控制開關(guān)T1、T2、......Tn與反饋電阻Rf1、Rf2、......Rfn并聯(lián)相連共同構(gòu)成了運(yùn)算放大器的反饋?zhàn)杩?，其兩端V1和V2可分別連接著運(yùn)算放大器的反饋端(或稱之為虛地)和著運(yùn)算放大器的輸出端，從而形成運(yùn)算放大器的反饋回路；其中，Vg是電子控制開關(guān)T的柵極控制電壓。當(dāng)改變電子開關(guān)T的柵極控制電壓時(shí)，即可改變電子開關(guān)T(例如，選通雙向模擬開關(guān)CD4051)的開啟或閉合狀態(tài)時(shí)，從而改變可編程增益放大電路1的反饋電阻的阻值，進(jìn)而改變整個(gè)運(yùn)算放大器(例如，美國國家半導(dǎo)體公司出品的超低噪聲寬帶運(yùn)算放大器LMH6624)的增益放大倍數(shù)。
與現(xiàn)有可編程增益放大器技術(shù)相比較，常規(guī)可編程增益放大器的應(yīng)用大多是用于穩(wěn)定輸出增益的目的，而本發(fā)明采用可編程增益放大器的目的并不是單純用于穩(wěn)定輸出增益的目的，更多是用于實(shí)現(xiàn)輸出幅度的限制的目的。很顯然，由于兩者的目的不同，因此各自的應(yīng)用方法也不同。在本發(fā)明實(shí)施例中，可編程增益放大器1既可以作為音頻信號的中間驅(qū)動放大級，也可以作為音頻信號的末級功率放大級，在正常工作(即，沒有出現(xiàn)較大幅值的異常，不需要進(jìn)行限幅操作)時(shí)，可編程增益放大器1的增益或功率放大倍數(shù)最大，以提供和輸出正常的音頻信號的增益放大或者功率放大；而當(dāng)進(jìn)行限幅操作的工作(即，出現(xiàn)不希望存在的較大幅值的異常)時(shí)，可編程增益放大器1可根據(jù)輸出信號的幅值與所設(shè)置的限幅數(shù)值之間的差值及時(shí)調(diào)整或降低其增益或功率放大倍數(shù)，從而避免或減小所不希望出現(xiàn)的異常音響的聲音。
例如，在所說明的實(shí)施例中，將運(yùn)算放大器的基本放大倍數(shù)定義為10倍，也就是說，將運(yùn)算放大器的最大放大倍數(shù)定義為10；較佳的是，將運(yùn)算放大器的輸入阻抗定義為10K，反饋?zhàn)杩苟x為100K，則當(dāng)運(yùn)算放大器采用反相放大器工作時(shí)，其放大增益倍數(shù)為10倍。
若根據(jù)需要，將所有可通過電子開關(guān)T相并聯(lián)連接的反饋電阻Rf的數(shù)量n定義為9個(gè)時(shí)，即，反饋電阻包括RF及Rf1至Rf9；則可編程增益放大器1的編程增益分級也就被定義為10級。此時(shí)，如果各個(gè)反饋電阻Rf采用下列表1所列出的參數(shù)，當(dāng)電子控制開關(guān)T1至T9逐個(gè)依次導(dǎo)通時(shí)，則可以分別獲得從10倍、9倍、8倍，...，直至1倍的增益放大倍數(shù)。其中，最大放大倍數(shù)可作為可編程增益放大電路1的基本放大倍數(shù)。

表1在另一實(shí)施例中，也可以將編程增益的分級定義為五級，即，選用四個(gè)并聯(lián)相連的反饋電阻Rf1-Rf4。若將運(yùn)算放大器的輸入阻抗定義為10K，反饋?zhàn)杩苟x為200K，則當(dāng)運(yùn)算放大器采用反相放大器工作時(shí)，其放大增益倍數(shù)為20倍。此時(shí)，若各個(gè)反饋電阻采用下列表2的參數(shù)，當(dāng)電子控制開關(guān)T1至T4逐個(gè)依次導(dǎo)通時(shí)，則可以分別獲得從20倍、10倍、5倍、2.5倍直至1.25倍的5級不同的增益放大倍數(shù)。其中，最大放大倍數(shù)20倍可作為可編程增益放大電路的基本放大倍數(shù)。


表2然而，應(yīng)該理解到的是，針對音視廣播節(jié)目中突如其來的較響的音響聲音來說，在實(shí)際的使用過程中，較佳的是，采用表2的所定義的參數(shù)和結(jié)構(gòu)。
適用于可編程增益放大電路1的增益控制模塊中的電子控制開關(guān)可采用任何雙向形式的模擬電子開關(guān)，其電子開關(guān)的數(shù)量對應(yīng)于上述所討論的增益控制模塊9中的反饋電阻的數(shù)量。
峰值保持電路2可以由一個(gè)采樣保持器(例如，LF 398等)電路和一個(gè)電壓比較器(例如，LM 311等)電路所構(gòu)成。通過控制采樣保持器的邏輯控制端，使得采樣保持器可以在定時(shí)的時(shí)間周期中一直處于采樣的狀態(tài)中，以確?？刹蓸拥阶罡叩姆逯惦妷骸２蓸颖３制鞯牟蓸踊虮３謺r(shí)間周期可以由時(shí)基控制電路7根據(jù)CPU及存儲單元6的控制指令產(chǎn)生。
數(shù)字鎖存電路4(4a和4b)可以采用任何形式的數(shù)字鎖存電路，其中，數(shù)字鎖存電路4a的輸出控制位數(shù)取決于可編程增益放大電路1的增益變化的控制級數(shù)，而數(shù)字鎖存電路4b的輸出控制位數(shù)則取決于ADC電路3和CPU及存儲單元6所輸出的控制位數(shù)。較佳的是，根據(jù)上述可編程增益放大電路1的增益變化控制的兩種結(jié)構(gòu)，數(shù)字鎖存電路4a可以分別采用10位或4位的鎖存器電路，而數(shù)字鎖存電路4b則可以采用4位的鎖存器電路。此外，數(shù)字比較電路5可以在時(shí)基控制電路7的控制下對在兩個(gè)數(shù)字鎖存電路4b中所存儲的輸出音頻信號的峰值數(shù)值和用戶設(shè)置的限幅數(shù)值相比較，并將其比較結(jié)果保存于數(shù)字鎖存電路4a。由數(shù)字鎖存電路4A控制可編程增益放大電路1的增益變化。
CPU及存儲單元6是以任何形式的CPU處理器電路和任何形式的存儲器電路，例如，可以是在目前電視接收機(jī)中已采用的任何形式的CPU處理器電路和任何形式的存儲器電路，或者在目前數(shù)字電視機(jī)頂盒中已采用的任何形式的CPU處理器電路和任何形式的存儲器電路，只要它能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶的交互控制，完成用戶所輸入的限幅數(shù)據(jù)的接受和控制。
時(shí)基控制電路7，可根據(jù)CPU及存儲單元6的輸出指令來產(chǎn)生控制峰值保持電路2和ADC電路3的音頻信號峰值采樣保持以及ADC轉(zhuǎn)換的控制時(shí)序，產(chǎn)生控制數(shù)字鎖存電路4b和數(shù)字比較電路5的操作控制時(shí)序。
此外，本發(fā)明還包括遙控器以及相應(yīng)的遙控接受電路。較佳的是，遙控器可采用紅外遙控器，例如，目前電視接收機(jī)中廣泛采用的紅外遙控器以及相應(yīng)的遙控接受電路。
正如本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人士所理解的那樣，上述所討論的各個(gè)部件或原件都可以是本領(lǐng)域中所熟知的任何類似或相同的部件或原件，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明所固有的技術(shù)特征。以下將結(jié)合圖3和圖4來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明具有AGC功能的音量自動限幅裝置的工作過程，以及本發(fā)明裝置的其它相關(guān)技術(shù)特征。
圖3是沒有采用本發(fā)明的音頻輸出信號的波形圖；圖4是采用本發(fā)明的音頻輸出信號的波形圖。通過兩圖比較，本發(fā)明的工作特點(diǎn)及技術(shù)特征將變得更加清晰。
在圖3中，虛線表示輸入信號，實(shí)線表示輸出信號。由于不具備音量自動限幅的功能，輸出信號以恒定增益或功率放大倍數(shù)來放大所輸入的信號，因此，即使輸入信號出現(xiàn)所不希望出現(xiàn)的較大異常幅值時(shí)，輸出信號同樣會以相同的增益或功率放大倍數(shù)來提供，因此就有可能產(chǎn)生以上所討論的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足。
在圖4中，虛線表示輸入信號，實(shí)線表示未采用自動限幅裝置時(shí)的輸出信號，點(diǎn)劃線表示采用了根據(jù)本發(fā)明的音量自動限幅裝置1時(shí)的輸出信號。在正常工作時(shí)，可編程增益放大電路1以基本增益或功率放大倍數(shù)(即，最大放大倍數(shù))來放大和輸出音頻信號。
例如，在用戶收看電視節(jié)目且希望能夠設(shè)置音量限幅功能時(shí)，用戶可以根據(jù)自己的喜好、生活習(xí)慣以及不喜好的宣傳廣告所出現(xiàn)的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間，通過諸如電視接收機(jī)的紅外遙控器之類的遙控器(未顯示)，或者通過電視接收機(jī)的面板操作，來設(shè)置音量信號的輸出限制最大幅度、設(shè)限的時(shí)間以及設(shè)限的持續(xù)時(shí)間。例如，將音量的輸出限制幅度在白天調(diào)節(jié)至20；在傍晚調(diào)節(jié)至15；在深夜調(diào)節(jié)至10等等，又如，在傍晚音量自動限幅的時(shí)間可以設(shè)置在晚上7時(shí)至9時(shí)，其中每次的音量自動限幅的持續(xù)時(shí)間為3分鐘至5分鐘，而在深夜，音量自動限幅的時(shí)間可設(shè)置為晚上11時(shí)至凌晨2時(shí)，其中每次音量自動限幅的持續(xù)時(shí)間為5分鐘至10分鐘或者更長時(shí)間。通常，該音量自動限幅的持續(xù)時(shí)間，可以根據(jù)在不同節(jié)目中所出現(xiàn)宣傳廣告的持續(xù)時(shí)間來確定。CPU及存儲單元6接受到用戶所設(shè)置的限制幅度、設(shè)限時(shí)間以及設(shè)限持續(xù)時(shí)間等參數(shù)之后，據(jù)此設(shè)置和控制音量自動限幅裝置1的輸出最大幅度、操作的時(shí)間和持續(xù)限幅操作的時(shí)間周期，以及設(shè)置和控制時(shí)基控制電路6產(chǎn)生適用于各個(gè)部件工作的操作時(shí)序。在用戶所設(shè)限的時(shí)間周期中，峰值保持電路2持續(xù)采集輸出信號的峰值電壓，且在所設(shè)定的一段采樣時(shí)間周期中始終保持著最高的峰值電壓。該采樣時(shí)間周期可以由用戶根據(jù)在不同時(shí)段中較大音響的宣傳廣告的出現(xiàn)幾率以及用戶的喜好和意愿來確定。例如，該峰值電壓采樣時(shí)間周期可確定大約2秒至大約10秒或者更長的時(shí)間。也就是說，以采樣時(shí)間周期為一個(gè)周期，峰值保持電路2可持續(xù)保持在一個(gè)采樣時(shí)間周期中的最高峰值電壓。在時(shí)基控制電路7的控制下，ADC電路3轉(zhuǎn)換在采樣時(shí)間周期中峰值保持電路2所保持的峰值電壓，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)值輸入數(shù)字鎖存電路4a；數(shù)字比較電路5比較在數(shù)字鎖存電路4a中所存儲的采集到的音量峰值電壓數(shù)值與數(shù)字鎖存電路4a中所存儲的CPU單元5設(shè)置的限幅數(shù)值；當(dāng)所采集到的輸出音量峰值電壓數(shù)值小于所設(shè)置的限幅數(shù)值時(shí)，例如，圖4中t0至t1時(shí)間周期所示，可編程增益放大電路1以基本增益或功率放大倍數(shù)(即，最大放大倍數(shù))來放大和輸出音頻信號，如同未采用音量自動限幅裝置時(shí)的情況；反之，一旦輸出的音量峰值數(shù)值大于所設(shè)置的限幅數(shù)值時(shí)，例如，圖4中t1至t2時(shí)間周期所示，則可編程增益放大電路1可根據(jù)CPU單元的設(shè)置來變化器增益或功率放大倍數(shù)，例如，采用以上所討論的增益控制方法將輸出信號的幅度將減小至原先幅度的一半，乃至小于一半，也可以根據(jù)所輸出音頻信號的峰值電壓數(shù)值和所設(shè)置限幅數(shù)值兩者之間的差值來變化器增益或功率放大倍數(shù)，例如，減小放大器的電壓增益或功率增益，使得所輸出的音頻信號的峰值電壓限制于所設(shè)置的限制幅度的范圍之內(nèi)且持續(xù)所設(shè)置的限幅持續(xù)時(shí)間；正如以上所討論的，該限幅持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)用戶的需求來設(shè)置。當(dāng)限幅持續(xù)時(shí)間結(jié)束之后，可編程增益放大電路1就恢復(fù)正常的增益或功率放大倍數(shù)，例如，圖4中t2至t3時(shí)間周期所示。反之，如此時(shí)，輸出的音量峰值電壓數(shù)值仍舊大于所設(shè)置的限幅數(shù)值，則將重復(fù)上述t1至t2時(shí)間周期中的操作。在本發(fā)明實(shí)施例中，音量自動限幅裝置的自動限幅所衰減的增益倍數(shù)是正常放大增益(即，最大放大增益)的一半，因此當(dāng)比較結(jié)果顯示出音量輸出信號幅值電壓超出限幅幅度時(shí)，就自動將輸出信號的幅值電壓減小一半，其自動限幅的輸出曲線正如圖4中的點(diǎn)劃線所示。
很顯然，正如以上所討論的，本發(fā)明可以通過自動增益控制功能實(shí)現(xiàn)輸出音量的自動限幅功能，從而可有效地避免或消除突如其來的異常音響的聲音出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，其特征在于，包括可編程增益放大電路(1)，用于音頻信號的放大輸出，并根據(jù)增益控制信號改變其音頻信號的放大倍數(shù)，峰值保持電路(2)，用于采集和保持輸出音頻信號的峰值電壓，ADC電路(3)，用于將峰值保持電路(2)所采集和保持的峰值電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字鎖存電路(4)，分別用于鎖存由ADC電路(3)輸出的對應(yīng)于輸出音頻信號的峰值電壓的數(shù)字信號、由CPU及存儲單元(6)所設(shè)置的限幅數(shù)值以及由數(shù)字比較電路(5)所產(chǎn)生的比較結(jié)果的數(shù)值，數(shù)字比較電路(5)，用于對所輸入的峰值電壓信號數(shù)值和設(shè)置限幅數(shù)值進(jìn)行比較，并以比較結(jié)果控制所述可編程增益放大電路(1)的增益或功率放大倍數(shù)，CPU及存儲單元(6)，用于構(gòu)成整個(gè)裝置的控制單元，并包括存儲各種例程、用戶程序以及用戶參數(shù)的存儲體，以及時(shí)基控制電路(7)，用于根據(jù)CPU及存儲單元(6)所輸入的參數(shù)產(chǎn)生控制各個(gè)部件工作的操作時(shí)序，可編程增益放大電路(1)的輸入端連接著所輸入的音頻信號Vi，并且在輸出端上輸出所放大的音頻信號Vo，峰值保持電路(2)采集和保持所輸出的音頻信號Vo的峰值電壓，并將所采集保持的信號電壓輸入至ADC轉(zhuǎn)換電路(3)，由ADC轉(zhuǎn)換電路(3)將峰值保持電路(2)所采集和保持的輸出音頻信號Vo的峰值電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號存儲于一個(gè)數(shù)字鎖存電路(4b)，CPU及存儲單元(6)接受用戶所設(shè)置的音頻輸出信號的限幅數(shù)值，并且將該限幅數(shù)值存儲于另一數(shù)字鎖存電路(4b)，數(shù)字比較電路(5)將數(shù)字鎖存電路(4b)中所存儲的輸出音頻信號的峰值數(shù)值和另一數(shù)字鎖存電路(4b)中所存儲的用戶設(shè)置的限幅數(shù)值相比較，其比較的結(jié)果存儲于又一數(shù)字鎖存電路(4a)，據(jù)此調(diào)整和控制可編程增益放大電路(1)的放大倍數(shù)，CPU及存儲單元(6)還根據(jù)用戶所設(shè)置的自動限幅時(shí)間以及自動限幅工作持續(xù)時(shí)間來變化所述時(shí)基控制電路(7)的控制參數(shù)，并由所述時(shí)基控制電路(7)產(chǎn)生控制各個(gè)部件工作的操作時(shí)序，以此來協(xié)調(diào)和控制整個(gè)裝置的操作時(shí)序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，其特征是，所述可編程增益放大電路(1)包括運(yùn)算放大器和增益控制模塊，增益控制模塊是由反饋電阻和電子控制開關(guān)所構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，其特征是，所述電子控制開關(guān)是雙向選通模擬開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，其特征是，所述可編程增益放大電路(1)用于音頻信號的中間驅(qū)動放大級，或者用于音頻信號的末級功率放大級，在正常工作時(shí)，其增益或功率放大倍數(shù)最大，而當(dāng)進(jìn)行限幅操作的工作時(shí)，可根據(jù)用戶所設(shè)置的數(shù)值或根據(jù)輸出信號的幅值與所設(shè)置的限幅數(shù)值之間的差值自動減小或降低放大器的增益或功率放大倍數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，其特征是，所述的峰值保持電路(2)由一個(gè)采樣保持器電路和一個(gè)電壓比較器電路所構(gòu)成。
全文摘要
一種電子設(shè)備領(lǐng)域的具有自動增益控制功能的音量自動限幅裝置，包括可編程增益放大電路、峰值保持電路、ADC電路、數(shù)字鎖存電路、數(shù)字比較電路、CPU及存儲單元和時(shí)基控制電路，它通過檢測輸出音頻信號的峰值電壓，并將其與預(yù)定設(shè)置的數(shù)值相比較，根據(jù)比較結(jié)果以自動增益控制的方式來調(diào)整和控制可編程放大電路的放大增益，將所輸出的音量有效地控制或限制在所預(yù)定設(shè)置的范圍內(nèi)，以恒定保持輸出聲音的最大音響，從而避免或防止突如其來的陡然激增的音響。所披露的具有AGC功能的音量自動限幅裝置，不僅可以廣泛應(yīng)用于電視廣播接受設(shè)備，還可以普遍應(yīng)用于無線電收音機(jī)等廣播收音設(shè)備。
文檔編號H04B1/06GK1614883SQ200410084740
公開日2005年5月11日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者龍滬強(qiáng), 方向忠 申請人:上海交通大學(xué)