一种音量外部调节器和调节方法
【专利摘要】本发明公开了一种音量外部调节器和调节方法，该调节器用于输出电信号至内部芯片，所述内部芯片依据所述电信号调节音量，该调节器包括霍尔IC、磁环和旋钮，其中：所述霍尔IC连接所述内部芯片；所述磁环与所述霍尔IC相对应设置，所述磁环具有均衡排布的多个磁极，且相邻磁极的极性相反；所述旋钮与所述磁环固定连接，用于驱使所述磁环旋转，所述磁环的磁极切换触发所述霍尔IC产生并输出电信号至所述内部芯片。本发明提供的音量外部调节器的调节方法，无变阻器和计数器等具有调节范围限制的构件，可充分实现音量的无极调整。
【专利说明】一种音量外部调节器和调节方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及音量调节装置，尤其涉及一种用于音量调节装置的外部调节器和调节方法。
【背景技术】
[0002]参见图1和图2，现有的音量调节装置包括手驱动的外部调节器100和用于对输出音频进行衰减的内部芯片200，外部调节器100主要用于将人力施加的机械动作转化为电信号，内部芯片200主要用于识别该电信号并据此增大或者减小对输出音频的衰减，进而对应实现减小或者增大音量。
[0003]上述外部调节器100大致分为两种，即旋钮式和按键式。其中:
[0004]参见图1，旋钮式的外部调节器100主要包括凸出旋钮111和电位器112，电位器112主要由变阻器组件构成，其调节方法是:通过手动旋转凸出旋钮111调整电位器112的分压变化，该变化的分压输送至内部芯片200，用于实现内部芯片200据此调节衰减。此类外部调节器100的结构体积较大，且受限于电位器112的阻值变化范围，无法实现音量的无极调整，尤其是，变阻器组件为接触式滑动，磨损严重，使用寿命低。
[0005]参见图2，按键式的外部调节器100主要包括一个“ + ”键121、一个键122、脉冲发生器123和计数器124，其调节方法是:通过手动按下“ + ”键121或者键122，使脉冲发生器123发出脉冲至计数器124，由计数器124进行对应的加或者减计数脉冲，并对应控制计数器124的输出变为高电位或者低电位，该变化的电位信号输送至内部芯片200，用于实现内部芯片200据此调节衰减。该类外部调节器100的按压式操作较为僵硬，操作不便，且受限于计数器124的计数范围，无法实现音量的无极调整，尤其是，按键的按压次数有限，使用寿命较低。
【发明内容】
[0006]本发明提供的音量外部调节器，无变阻器和计数器等具有调节范围限制的构件，可充分实现音量的无极调整。
[0007]本发明公开了一种音量外部调节器，该调节器用于输出电信号至内部芯片，所述内部芯片依据所述电信号调节音量，该调节器包括霍尔1C、磁环和旋钮，其中:
[0008]所述霍尔IC连接所述内部芯片；
[0009]所述磁环与所述霍尔IC相对应设置，所述磁环具有均衡排布的多个磁极，且相邻磁极的极性相反；
[0010]所述旋钮与所述磁环固定连接，用于驱使所述磁环旋转，所述磁环的磁极切换触发所述霍尔IC产生并输出电信号至所述内部芯片。
[0011]优选的，该调节器还包括底座，所述底座和所述旋钮分别设置为盘式结构，且所述旋钮可旋转的安装在所述底座上。
[0012]优选的，所述霍尔IC固定在所述底座的上表面，所述磁环嵌装在所述旋钮的下表面，所述底座的上表面和所述旋钮的下表面相对应设置。
[0013]优选的，所述底座的上表面刻蚀有电路板，所述霍尔IC贴装在所述电路板上，所述电路板用于连通所述内部芯片和所述霍尔1C。
[0014]优选的，所述霍尔IC包括两个霍尔元件，所述两个霍尔元件位于同一圆上的不同位置，所述圆与所述磁环为同心圆。
[0015]优选的，所述两个霍尔元件所呈的圆心角为相邻的两个所述磁极所呈的圆心角的3/4。
[0016]优选的，所述磁环设置为由多个弧形的钕铁硼磁块拼接而成。
[0017]优选的，所述磁环设置为由磁性材料注塑而成的一体结构。
[0018]优选的，所述磁环设置为由橡胶磁环充磁而成的一体结构。
[0019]本发明还公开了一种音量外部调节器的调节方法，该方法包括:
[0020]S1、手动旋转所述旋钮，驱使所述磁环旋转；
[0021]S2、设定其中一个霍尔元件为主元件,另一霍尔元件为辅元件,所述主元件在磁力下降时被触发并产生一个脉冲信号，同时，所述主元件对辅元件的表面磁力进行检测:若所述辅元件表面的磁力下降则霍尔IC相对右转，霍尔IC对应产生低电平；若所述辅元件表面的磁力增加则霍尔IC相对左转，霍尔IC对应产生高电平；
[0022]S3、所述脉冲信号以及对应的高电平或者低电平输送至所述内部芯片。
[0023]综上所述，本发明提供的音量外部调节器，通过旋钮配合霍尔IC的触发状态输出高电平或者低电平至内部芯片，较之现有的旋钮式或者按键式的外部调节器，本发明不受限于电压器和计数器的变化范围限制，能够配合内部芯片充分实现音量的无极调整，尤其是，旋转操作较为灵活，具有更舒适的操作手感。
[0024]进一步的，较之现有接触式的变阻器组件以及按键，本发明无接触式的霍尔1C，无磨损等因素影响，其使用寿命明显提高。
[0025]更进一步的，较之现有的变阻器组件和凸出式的旋钮，本发明采用环形的磁环配合盘式的旋钮，其高度可进一步减小，可实现外部调节器体积的进一步减小和压缩，使其能够更加适用于头戴式耳机等小型音响设备上。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是现有的旋钮式外部调节器原理框图；
[0027]图2是现有的按键式外部调节器原理框图；
[0028]图3是本发明实施例一的爆炸示意图；
[0029]图4是本发明实施例一的侧视示意图(剖视)；
[0030]图5是本发明实施例二的结构示意图(俯视图)；
[0031]图6是本发明实施例二中霍尔IC磁力变化示意图；
[0032]图7是本发明实施例二中霍尔IC磁力变化另一示意图；
[0033]图8是本发明的应用实施例爆炸示意图；
[0034]图9是本发明的应用实施例结构主视图(剖视)。
【具体实施方式】[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0036]实施例一
[0037]参见图3和图4，一种音量外部调节器，该外部调节器与现有的内部芯片相连接构成音量调节装置，外部调节器用于将机械动作转化为电信号并输送该电信号至内部芯片，内部芯片据此电信号对应调整输入音频的衰减，通过增大衰减降低音量，或者通过减小衰减增加音量。具体而言，该外部调节器100主要包括霍尔IC130、磁环140和旋钮150，其中:所述霍尔IC130连接所述内部芯片，用于即时发送电信号至内部芯片；所述磁环140与所述霍尔IC130对应设置，所述磁环140具有均衡排布的多个磁极，且相邻磁极的极性相反，即N极和S极交错排布，磁极数量可依据具体的调节精度等因素而灵活设置，该磁环140可由多个弧形的钕铁硼磁块拼接而成，或者由磁性材料注塑成一体式结构，或者由一体结构的橡胶环充磁而成；所述旋钮150优选为盘式结构，所述旋钮150与所述磁环140固定连接，用于驱使所述磁环140旋转，所述磁环140的磁极切换触发所述霍尔IC130，由霍尔IC130的内部电路对应产生相应的电信号，并将所述电信号发送至内部芯片。
[0038]该外部调节器的磁环140与霍尔IC130无直接接触，因此无磨损，较之现有的变阻器构件以及按键，本发明的使用寿命更长，且结构简单，加工成本低。本发明无变阻器和计数器等构件，其结构体积可进一步压缩，在盘式的旋钮150的下表面设置有环状凹槽151，将磁环140嵌装在环状凹槽151内即可，较之现有的凸出式的旋钮150，本发明的结构更加紧凑，操作更具手感。尤其是，本发明的电信号输出，无变阻器和计数器的范围限制，充分实现了音量的无极调整。
[0039]为了便于该外部调节器与内部芯片的快捷和高精度连接，优选的，该外部调节器还包括有底座160，所述底座160设置为与所述旋钮150相适配的盘式结构，旋钮150可相对底座160旋转，显然，可直接将所述旋钮150可旋转的安装在所述底座160上，以进一步提高该调节器的结构紧凑性。所述霍尔IC130固定在所述底座160的上表面，所述磁环140嵌装在旋钮的下表面，安装时，底座的上表面和旋钮的下表面对应设置，即，该外部调节器自下而上依次为:底座160、霍尔IC130、磁环140和旋钮150。在具体安装时，首先在底座160的上表面刻蚀电路板，然后将霍尔IC130通过贴装工艺固定在电路板上，电路板用于连通霍尔IC130和内部芯片。
[0040]该实施例中，通过手动旋转旋钮150,驱使磁环140随之同步旋转,磁环140上的磁极不断在霍尔IC130垂直上方切换，不断的触发霍尔IC130，进而由霍尔IC130的内部电路产生相应的电信号，并将该电信号发送至内部芯片。据此，实现了外部调节器将机械动作转化为电信号并发送电信号的目的，而内部芯片接收到电信号之后进行识别并判断出霍尔IC130的相对旋转方向，进而调整衰减的大小以实现音量的调整。
[0041]实施例二
[0042]为了配合内部芯片的运作，本实施例将实施例一中的霍尔IC130进行了优选设计，实施例一中公开的技术方案不在描述，实施例一公开的技术方案也属于本实施例。
[0043]如图5所示，为清楚的显示本实施例与实施例一的区别技术特征，该图中仅示出了磁环140和霍尔IC130，具体而言:所述霍尔IC130包括两个霍尔元件，即主元件A和辅元件B (可任意指定其中一个为主元件A，则另一个为辅元件B)，所述主元件A和所述辅元件B位于同一圆上的不同位置，所述圆与所述磁环140为同心圆，使得所述主元件A和所述辅元件B相对于磁环140的旋转的角速度、线速度都相同，提高所述输出电信号的规律性和可控性。并且，主元件A和辅元件B在其所在圆上所呈的圆心角α，优选设置为相邻的两个所述磁极在其圆环上所呈的圆心角β的3/4，据此，可实现当主元件A表面上的磁力下降(或升高)时，辅元件B表面上的磁力为下降和升高交替发生，即确保不会发生主元件A表面上的磁力变化与辅元件B表面上的磁力变化始终保持同步同向或者反向，若保持同步同向或者反向的磁力变化，则对于霍尔IC130的相对偏转方向的判定较为复杂且相对不准确。
[0044]该实施例中，结合图5、6和7，外部调节器的调节方法为:
[0045]1、首先设定当霍尔IC130的主元件A的磁力下降时被触发。
[0046]2、手动旋转旋钮150，驱使磁环140在垂直于霍尔IC130上方旋转，磁环140的磁极在主元件A上方切换。
[0047]结合图5和图6:当磁环140沿逆时针旋转时，主元件A位于N极磁场内且逐渐远离N极，主元件A表面上的磁力下降，主元件A被触发并产生一个脉冲，此时辅元件B位于S极磁场内并逐渐远离S极，主元件A检测到辅元件B表面上的磁力降低，即可表示为霍尔IC130相对磁环140顺时针旋转(图示右转)，霍尔IC130的内部电路据此输出低电平。
[0048]结合图5和图7:当磁环140沿顺时针旋转时，主元件A位于N极磁场内且逐渐远离N极，主元件A表面上的磁力下降，主元件A被触发并产生一个脉冲，此时辅元件B位于S极磁场内并逐渐靠近S极，主元件A检测到辅元件B表面上的磁力增加，即可表示为霍尔IC130相对磁环140逆时针旋转(图示左转)，霍尔IC130的内部电路据此输出高电平。
[0049]3、霍尔IC130将产生的所述脉冲信号以及对应的高电平或者低电平输送至所述内部芯片。
[0050]内部芯片即可依据霍尔IC130所发送的脉冲信号和高电平调高衰减实现音量降低，或者依据霍尔IC130所发送的脉冲信号和低电平调低数衰减实现音量升高。
[0051]根据上述的外部调节器的调节方法可知，本发明的外部调节器的操作简单，且可充分实现无极调整。
[0052]应用实施例
[0053]如图8和图9所示，将本发明的实施例二应用到头戴式耳机中。在耳机的外壳设置一内陷的圆形安装槽300，将底座160安装到安装槽300内，将旋钮150对应安装在底座160上或者安装槽300的槽沿上，并将底座160上的霍尔IC130通过电路板接入耳机内部的内部芯片上。如图中所示，该外部调节器安装到耳机上之后只需拇指轻轻旋转即可，较之现有的按键式操作，本发明的操作更加简单，较之现有的凸出式旋钮操作，本发明的体积更小、结构更加紧凑。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种音量外部调节器，该调节器用于输出电信号至内部芯片，所述内部芯片依据所述电信号调节音量，其特征在于，该调节器包括霍尔1C、磁环和旋钮，其中: 所述霍尔IC连接所述内部芯片； 所述磁环与所述霍尔IC相对应设置，所述磁环具有均衡排布的多个磁极，且相邻磁极的极性相反； 所述旋钮与所述磁环固定连接，用于驱使所述磁环旋转，所述磁环的磁极切换触发所述霍尔IC产生并输出电信号至所述内部芯片。
2.根据权利要求1所述的音量外部调节器，其特征在于，该调节器还包括底座，所述底座和所述旋钮分别设置为盘式结构，且所述旋钮可旋转的安装在所述底座上。
3.根据权利要求2所述的音量外部调节器，其特征在于，所述霍尔IC固定在所述底座的上表面，所述磁环嵌装在所述旋钮的下表面，所述底座的上表面和所述旋钮的下表面相对应设置。
4.根据权利要求3所述的音量外部调节器，其特征在于，所述底座的上表面刻蚀有电路板，所述霍尔IC贴装在所述电路板上，所述电路板用于连通所述内部芯片和所述霍尔.1C。
5.根据权利要求1-4任一所述的音量外部调节器，其特征在于，所述霍尔IC包括两个霍尔元件，所述两个霍尔元件位于同一圆上的不同位置，所述圆与所述磁环为同心圆。
6.根据权利要求5所述的音量外部调节器，其特征在于，所述两个霍尔元件所呈的圆心角为相邻的两个所述磁极所呈的圆心角的3/4。
7.根据权利要求1所述的音量外部调节器，其特征在于，所述磁环设置为由多个弧形的钕铁硼磁块拼接而成。
8.根据权利要求1所述的音量外部调节器，其特征在于，所述磁环设置为由磁性材料注塑而成的一体结构。
9.根据权利要求1所述的音量外部调节器，其特征在于，所述磁环设置为由橡胶磁环充磁而成的一体结构。
10.一种如权利要求5或6所述的音量外部调节器的调节方法，其特征在于，该方法包括: S1、手动旋转所述旋钮，驱使所述磁环旋转； S2、设定其中一个霍尔元件为主元件，另一霍尔元件为辅元件，所述主元件在磁力下降时被触发并产生一个脉冲信号，同时，所述主元件对辅元件的表面磁力进行检测:若所述辅兀件表面的磁力下降则霍尔IC相对右转,霍尔IC对应产生低电平；若所述辅兀件表面的磁力增加则霍尔IC相对左转，霍尔IC对应产生高电平； S3、所述脉冲信号以及对应的高电平或者低电平输送至所述内部芯片。
【文档编号】H04R3/00GK103533486SQ201310439656
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】袁国涛 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司