音訊裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種音訊裝置；特別涉及一種具溫度控制能力的音訊裝置及其控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖1為公知音訊裝置100的示意圖。音訊裝置100包含有一增益控制器101、一喇 口八102、一溫度檢測(cè)器103、一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器104、以及一放大器105。增益控制器101 接收音訊信號(hào)Dau，經(jīng)過(guò)增益后產(chǎn)生一增益后音訊信號(hào)Gau，且由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器104轉(zhuǎn) 換至數(shù)字信號(hào)后，由放大器105輸出至喇叭102播放出。溫度檢測(cè)器103檢測(cè)喇叭102的 溫度，產(chǎn)生一溫度檢測(cè)信號(hào)Td。若喇叭102的溫度超過(guò)一預(yù)設(shè)溫度，增益控制器101依據(jù) 溫度檢測(cè)信號(hào)Td對(duì)輸入的音訊信號(hào)Dau進(jìn)行衰減處理，降低喇叭102播放音量，降低喇叭 102的功率與操作溫度，以達(dá)到保護(hù)喇叭102過(guò)熱損壞的功效。
[0003] 然而，公知音訊裝置100的處理方式是將音訊信號(hào)Dau衰減，此時(shí)喇叭102的工作 電壓仍維持固定大小，此種將信號(hào)來(lái)源縮小的方式將導(dǎo)致喇叭102的電源浪費(fèi)。再者，公知 音訊裝置100的溫度檢測(cè)控制方式，僅在一預(yù)設(shè)溫度上下進(jìn)行調(diào)整，控制的精確度仍需提 商。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在檢測(cè)到喇叭溫度的信息后，根據(jù)每個(gè) 喇口八的溫度模型（thermalmodel),提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)機(jī)制。
[0005] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在提供一種既省電又能保護(hù)喇叭的裝置 與方法。
[0006] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種具溫度控制能力的音訊裝置，包含一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn) 換單元、一放大器、一喇叭、一電源管理單元、以及一溫度檢測(cè)單元。數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元接 收一數(shù)字音訊信號(hào)，將數(shù)字音訊信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬音訊信號(hào)。放大器耦接數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換 單元，放大模擬音訊信號(hào)以產(chǎn)生一放大后模擬音訊信號(hào)。喇叭耦接放大器，用以播放放大后 模擬音訊信號(hào)。電源管理單元用以提供一第一工作電壓給放大器，并提供一第二工作電壓 給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。而溫度檢測(cè)單元，耦接喇叭，根據(jù)喇叭的溫度產(chǎn)生一溫度檢測(cè)信號(hào)。 其中，電源管理單元依據(jù)溫度檢測(cè)信號(hào)調(diào)整第一工作電壓及/或第二工作電壓。
[0007] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種音訊裝置的控制方法，包含有下列步驟：首先，依 據(jù)一喇叭的特性，設(shè)定喇叭的一最高溫度臨界值與一最低溫度臨界值。檢測(cè)喇叭的溫度。當(dāng) 喇叭溫度超過(guò)最高溫度臨界值時(shí)，進(jìn)入一過(guò)熱區(qū)段操作，調(diào)降放大器的一第一工作電壓及/ 或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的一第二工作電壓；當(dāng)喇叭溫度低于最低臨界值時(shí)，進(jìn)入一釋放區(qū)段 操作區(qū)段，釋放第一工作電壓及/或第二工作電壓，以讓喇叭的溫度恢復(fù)到高于最低溫度 臨界值。
[0008] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種音訊裝置的控制方法，包含有下列步驟：首先，依 據(jù)一喇叭的特性，設(shè)定喇叭對(duì)應(yīng)的多個(gè)溫度控制區(qū)段，其中每一溫度控制區(qū)段對(duì)應(yīng)一預(yù)設(shè) 工作電壓調(diào)整方法。檢測(cè)喇叭的溫度。判斷溫度落入多個(gè)溫度控制區(qū)段的哪一溫度控制區(qū) 段。依據(jù)溫度控制區(qū)段的預(yù)設(shè)工作電壓調(diào)整方法調(diào)整供給喇叭耦接的放大器的一第一工作 電壓及/或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的一第二工作電壓。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置及其控制方法，可在檢測(cè)到喇叭溫度 后，對(duì)電源管理器產(chǎn)生的第一及/或第二工作電壓進(jìn)行調(diào)整。而非對(duì)音訊輸入信號(hào)進(jìn)行增 減，可減少耗電量，提高控制的精確度。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1顯示一公知音訊裝置的示意圖。
[0011] 圖2A顯示本發(fā)明一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置的示意圖。
[0012] 圖2B顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置的示意圖。
[0013] 圖3A顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置的示意圖。
[0014] 圖3B顯示本發(fā)明一實(shí)施例的電源管理單元的示意圖。
[0015] 圖4A顯示公知技術(shù)的具溫度控制能力的音訊裝置的運(yùn)作波形圖。
[0016] 圖4B顯示本發(fā)明一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置的一運(yùn)作波形圖。
[0017] 圖5A顯示本發(fā)明一實(shí)施例的音訊裝置的控制方法的流程圖。
[0018] 圖5B顯示本發(fā)明一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置的配合圖5A的控制機(jī)制 運(yùn)作的示意圖。
[0019] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0020] 100、200 音訊裝置
[0021] 101增益控制器
[0022] 201、201a、201b、301a、301b電源管理單元
[0023] 102、202、302 喇叭
[0024] 105、203、303 放大器
[0025] 103、205、305 溫度檢測(cè)器
[0026] 306電源控制單元
[0027] 104、204、304模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元
[0028] 301音訊處理單元
[0029] 307內(nèi)插濾波電路
[0030] 3〇7a升頻單元
[0031] 307b調(diào)變單元
[0032] com比較器
[0033] S0、S1、S2、S3 開(kāi)關(guān)
[0034] R1、R2 電阻
【具體實(shí)施方式】
[0035] 圖2A為本發(fā)明一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置200a的示意圖。音訊裝置 200a包含有電源管理單元（PowerManager) 201、喇叭202、放大器203、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單 元204、以及溫度檢測(cè)單元205。
[0036] 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元204接收一數(shù)字音訊信號(hào)Dau，將數(shù)字音訊信號(hào)Dau轉(zhuǎn)換為一 模擬音訊信號(hào)Aau。
[0037] 放大器203耦接數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元204,接收模擬音訊信號(hào)Aau，將模擬音訊信 號(hào)Aau放大，以產(chǎn)生一放大后模擬音訊信號(hào)AAau并輸出至喇機(jī)202。
[0038] 喇機(jī)202稱接該放大器203,用以播放放大后模擬音訊信號(hào)AAau的音訊。
[0039] 溫度檢測(cè)單元205,耦接喇叭202,檢測(cè)喇叭202的溫度，且根據(jù)喇叭202的溫度， 以產(chǎn)生一溫度檢測(cè)信號(hào)Td。一實(shí)施例中，溫度檢測(cè)單元205檢測(cè)喇叭202中一電阻的溫度。 當(dāng)然，若喇叭202的設(shè)計(jì)方式變更，溫度檢測(cè)單元205亦可相應(yīng)設(shè)計(jì)為檢測(cè)喇叭202內(nèi)部其 他元件或喇叭202內(nèi)部空間的溫度。
[0040] 電源管理單元201耦接一電源VDD，用以提供第一工作電壓Vdd_amp和第二工作電 壓Vdd_dac分別給放大器203及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器204,并依據(jù)溫度檢測(cè)信號(hào)Tdd調(diào)整供給 放大器203的第一工作電壓Vdd_amp及/或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器204的第二工作電壓Vdd_ dac的大小。例如調(diào)低供給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器204及/或放大器20的第一、第二工作電壓 Vdd_amp、Vdd_dac大小，以降低喇叭202的音量，進(jìn)而降低喇叭202的溫度。
[0041] 藉此，本實(shí)施例的音訊裝置200a可利用調(diào)整放大器203供給喇叭202的第一工作 電壓大小Vdd_amp及/或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器204的第二工作電壓Vdd_dac，來(lái)降低喇叭202 的溫度，達(dá)到保護(hù)喇叭202的功效。
[0042] 當(dāng)溫度變化達(dá)到預(yù)設(shè)條件時(shí)，音訊裝置200a可同時(shí)調(diào)整、分時(shí)、或調(diào)整其中之一 的第一工作電壓Vdd_amp與第二工作電壓Vdd_dac，且第一工作電壓Vdd_amp與第二工作電 壓Vdd_dac的大小可依據(jù)需求任意調(diào)整，例如使兩者的大小相等或不相等。圖2B顯示本發(fā) 明另一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置200b的示意圖。音訊裝置200b包含有一第一 電源管理單兀201a、一第二電源管理單兀201b、一喇卩八202、一放大器203、以及一數(shù)字/模 擬轉(zhuǎn)換單元204。
[0043] 音訊裝置200b與音訊裝置200a的差異在于，音訊裝置200b包含有兩個(gè)電源管理 單元201a與201b。其中，第一電源管理單元201a耦接一電源VDD，依據(jù)喇叭202的溫度變 化，調(diào)整第一電源管理單元201a供給放大器20的第一工作電壓大小Vdd_amp的大小。例如 依據(jù)一反應(yīng)喇叭202溫度變化的第一電壓控制信號(hào)Vdd_amp_ctr來(lái)降低第一工作電壓Vdd_ amp;而第二電源管理單元201b亦耦接電源VDD，依據(jù)喇叭202的溫度變化，調(diào)整提供給數(shù) 字/模擬轉(zhuǎn)換器204的第二工作電壓Vdd_dac。例如依據(jù)一反應(yīng)喇叭202溫度變化的第二 電壓控制信號(hào)Vdd_dac_ctr調(diào)降供給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器204的第二工作電壓Vdd_dac，從而 降低喇叭202的溫度。
[0044] 圖3A顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的具溫度控制能力的音訊裝置300的示意圖。音 訊裝置300包含有一音訊處理單元（Audioprocessingunit)301、一內(nèi)插濾波電路 (Interpolationfilter) 307、一第一電源管理單元301a、一第二電源管理單元301b、一喇 叭302、一放大器303、一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元304、一溫度檢測(cè)單元305、一電源控制單元 306。其中，內(nèi)插濾波電路307包含有一升頻單元307a、一調(diào)變單元307b。
[0045] 音訊處理單元301的一實(shí)施例可為一均衡器（Equalizer,EQ)或一自動(dòng)電平控制 電路（AutomaticLevelControl,ALC)。在本實(shí)施例中，音訊處理單元301包含有一增益控 制器（圖中未示），用以對(duì)音訊處理單元301接收到的輸入音訊信號(hào)進(jìn)行增益處理，其增益 值為一固定增益值。增益控制器僅為一實(shí)施例，本發(fā)明不限于此。
[0046] 升頻單元307用以調(diào)整音訊信號(hào)頻率。接著，音訊信號(hào)經(jīng)由調(diào)變單元307b調(diào)變至 預(yù)設(shè)頻帶后，輸出數(shù)字音訊信號(hào)Dau至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元304。
[0047] 其后，數(shù)字音訊信號(hào)Dau被提供給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換單元304、放大器303、喇叭302、 第一、第二電源管理單元301a、301b與音訊裝置200b進(jìn)行處理，各元件的運(yùn)作方式與前述 操作相同，不再贅述。本實(shí)施例的音訊裝置300于運(yùn)作時(shí)，利用溫度檢測(cè)單元305檢測(cè)喇叭 302的溫度，產(chǎn)生溫度檢測(cè)信號(hào)Tdd至電源控制單元306。電源控制單元306依據(jù)溫度檢測(cè) 信號(hào)Tdd產(chǎn)生一反映喇叭302溫度變化的第一電壓控制信號(hào)Vdd_amp_ctr及一第二電壓控 制信號(hào)Vdd_dac_ctr。接著，第一電源管理單元301a依據(jù)第一電壓控制信號(hào)Vdd_amp_ctr 來(lái)調(diào)整提供給放大器303的第一工作電壓Vdd_amp;第二電源管理單元301b亦依據(jù)第二電 壓控制信號(hào)Vdd_dac_ctr調(diào)整提供給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器304的第二工作電壓Vdd_dac。
[0048] 圖3B為本發(fā)明提出的電源管理單元一實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，電源管理 單元包含有一比較器Com、多個(gè)開(kāi)關(guān)SO、SI、S2、S3、電阻R1與R2。電源管理單元耦接一電 源電壓VDD，乘以一比值后產(chǎn)生輸出電壓Vo。輸出電壓Vo即為第一電壓控制信號(hào)vdd_amp_ crt或第二電壓控制信號(hào)v