本发明涉及电子技术领域的一种音频控制风扇的装置，特别是一种根据输入音频信号的幅值及其变化来控制风扇起停的电路。
背景技术：
现有技术中，音源系统(例如扬声系统)或音源扩大系统(例如扬声扩大器)中是通过风扇进行系统内部的散热。当系统输出低功率时，系统本身的散热可以满足需求，对风扇需求较低，然而由于风扇转速固定，会突显出风扇转动造成的噪音，即整个系统所发出的音源信号会伴随着该噪音，对使用者而言十分不舒服。当风扇以固定转速长时间运转时，除了可能会造成电力损耗、降低风扇的使用寿命外，还有可能导致电子装置间接性损耗。
因此，有必要提供一种装置根据音频信号的改变来控制风扇，从而减小听觉噪音。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明提供了一种音频控制风扇的装置。
本发明的音频控制风扇的装置主要应用于音源系统或音频扩大系统等接收音频信号作为输入信号的系统，其包括音频输入单元、微处理器、风扇驱动电路和风扇。所述音频输入单元接收外界输入的音频信号，将音频信号发送给所述微处理器。所述微处理器接收到音频信号后，先由所述微处理器内部的绝对值电路对其进行绝对值运算，将运算结果发送给内部的峰值检测单元；后由峰值检测单元对运算结果进行检测，将检测结果发送给内部的比较单元；后由比较单元对检测结果进行阈值比较和连续峰值比较，将比较结果由所述微处理器输出给所述风扇驱动电路。由所述风扇驱动电路为所述风扇供电。
所述微处理器包括绝对值电路、峰值检测单元和比较单元。绝对值电路对输入的音频信号进行绝对值运算，将原本交流的音频信号转换成脉动直流信号，以便于利用统一的比较方法。峰值检测单元接收绝对值电路的输出信号后，在固定的极短的采样时间内进行峰值检测，将该峰值发送给比较单元。比较单元中有两种比较方式：一为阈值比较，即有一预先设定的阈值，当峰值检测超过阈值时发出导通信号；二为连续峰值比较，将连续接收到的相邻的峰值进行比较，当峰值呈上升趋势时发出导通信号。这两种比较方式的结果用“或”的方式连接，只要有一个发出了导通信号，所述风扇驱动电路即导通，此时所述风扇开始转动。当两种比较方式都不发出导通信号时，所述风扇驱动电路呈关断状态，所述风扇不工作。
本发明利用了人耳的掩蔽效应，即一个较弱的声音的听觉感受会被另一个较强的声音影响。人耳的掩蔽效应中，有一种类型称为时域掩蔽，即掩蔽效应发生在掩蔽声与被掩蔽声不同时出现时，分为超前掩蔽和滞后掩蔽。当被掩蔽声超前掩蔽声3毫秒至20毫秒时，称为超前掩蔽；当掩蔽声超前被掩蔽声50毫秒至100毫秒时，称为滞后掩蔽。
本发明在输入的音频信号大小呈上升趋势或持续较大时驱动风扇，根据人耳的掩蔽效应，利用较强的音频信号来掩蔽稍滞后且较弱的风扇噪音，减少了原本的音源系统或音源扩大系统的听觉噪音。
为了让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本发明中所述微处理器内部绝对值电路的效果图。
图2为本发明中所述微处理器内部峰值检测单元的效果图。
图3为本发明中所述微处理器内部比较单元的效果图。
图4为本发明一种音频控制风扇的装置的方框图。
图5为本发明所利用的人耳的掩蔽效应的示意图。
图中编号：
10：所述微处理器
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
请参阅图1，为本发明所述微处理器内部绝对值电路的效果图。图中将一虚线所示交流的正弦波信号，经过绝对值运算后，转换为如实线所示的信号，将坐标轴以下的信号翻转到坐标轴上方变成了脉动直流信号。
请参阅图2，为本发明所述微处理器内部峰值检测单元的效果图。在固定的极短的采样时间t采样内，检测信号的峰值，即为图中折线中的折点v1至v20，将v1至v20依次发送给比较单元。
请参阅图3，为本发明所述微处理器中比较单元的原理图。比较单元接收到由峰值检测单元发送的u1至u10所示的峰值信号。当接收到u1后，将其与vset进行比较，得到u1小于vset，故风扇驱动电路不导通；当接收到u2后，将其与vset进行比较，得到u2大于vset，故风扇驱动电路导通，风扇开始工作；当接收到u3后，将其与vset进行比较，得到u3小于vset，且u3小于u2，故风扇驱动电路不导通，风扇由于惯性减速转动；当接收到u4后，将其与vset进行比较，得到u4大于vset，风扇驱动电路开始导通，风扇工作；当接收到u5后，将其与vset进行比较，得到u5大于vset，即使u5小于u4，信号呈下降趋势，风扇驱动电路仍然持续导通，风扇继续工作；当接收到u6后，将其与vset进行比较，得到u6大于vset，即使u6等于u5，风扇驱动电路仍然持续导通，风扇继续工作；当接收到u7后，将其与vset进行比较，得到u7大于vset，风扇驱动电路持续导通，风扇继续工作；当接收到u8后，将其与vset进行比较，得到u8大于vset，风扇驱动电路持续导通，风扇继续工作；接收到u9后，将其与vset进行比较，得到u9大于vset，即使u9等于u8，风扇驱动电路仍然持续导通，风扇继续工作；当接收到u10后，将其与vset进行比较，得到u10小于vset，并且u10小于u9，峰值呈下降趋势，故风扇驱动电路不导通，但由于惯性，风扇仍会继续工作一段时间，转速逐渐下降，除非比较单元接收到的下一个峰值大于阈值或大于u10。如图所示标注了风扇驱动电路导通时间和风扇转动时间，两者有一个差值时间，即在该差值时间内，峰值没有超过阈值，也没有呈上升趋势，风扇是由于惯性减速转动。此时也有少量风扇噪音，但可以利用人耳掩蔽效应中的滞后掩蔽，只要将差值时间大部分控制在100毫秒以内，则可消除大部分听觉噪音。
请参阅图4，为本发明的一种音频控制风扇电路的方框图。本发明的音频控制风扇电路主要包括音频输入单元、微处理器、风扇驱动电路和风扇。所述音频输入单元接收外界输入的音频信号，并与所述微处理器10相连接。所述微处理器10接收到信号后，先由所述微处理器10内部绝对值电路对输入音频信号进行绝对值运算，将运算结果发送给内部峰值检测单元；后由峰值检测单元对运算结果进行检测，将检测结果发送给内部比较单元；后由比较单元对检测结果进行阈值比较和连续峰值比较，将比较结果由所述微处理器10输出给所述风扇驱动电路。由所述风扇驱动电路为所述风扇供电。
请参阅图5，为本发明所利用的人耳的掩蔽效应的示意图。人耳的掩蔽效应，即一个较弱的声音的听觉感受会被另一个较强的声音影响。其中有一种类型称为时域掩蔽，即掩蔽效应发生在掩蔽声与被掩蔽声不同时出现时，分为超前掩蔽和滞后掩蔽。当被掩蔽声超前掩蔽声3毫秒至20毫秒时，称为超前掩蔽；当掩蔽声超前被掩蔽声50毫秒至100毫秒时，称为滞后掩蔽。如图所示，在较强的掩蔽声前后均有一段掩蔽阈值，小于掩蔽阈值的较弱的被掩蔽声均会被掩蔽，且滞后掩蔽的时间明显长于超前掩蔽。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。