一种自动调节蓝牙耳机音量的电路及实现方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及自动调节音量技术在蓝牙耳机上的应用，特别涉及一种自动调节蓝牙耳机音量的电路及实现方法。
【背景技术】
[0002]蓝牙耳机目前应用越来越广泛，在使用过程中，由于人们经常处在不同强度的环境噪声中，而在不同强度的环境噪声中能够察觉的蓝牙耳机音量高低并不相同。以往的蓝牙耳机都是通过手动调整耳机音量高低的方式来达到适应不同环境噪声的目的，使用极其不方便。因此，需要一种可以自动根据环境噪声强度调整蓝牙耳机音量高低的功能。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的现状及存在的不足，本发明提供了一种自动调节蓝牙耳机音量的电路及实现方法，是一种可自动调节蓝牙耳机音量大小以适应不同大小环境噪声的方案。在蓝牙耳机电路中增加一个自动条件电路，定时根据蓝牙耳机麦克上的信号强度检测环境噪声大小，当环境噪声的变化超过一定范围时，根据计算得到对应于当前噪声最合适喇叭的音量，自动调整喇叭功放的增益，以实现自动调整耳机音量，及时修正不同的环境带来的影响的目的，也避免了每次手动设置音量带来的不便。
[0004]本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是:一种自动调节蓝牙耳机音量的电路，包括蓝牙耳机电路、串行AD转换器、单片机、麦克、喇叭，其特征在于:还包括串行DA转换器和可变增益的功率放大器，所述麦克信号依次通过串行AD转换器、单片机、串行DA转换器和可变增益的功率放大器与喇叭连接，蓝牙耳机电路分别与串行DA转换器、可变增益的功率放大器连接。
[0005]—种自动调节蓝牙耳机音量电路的实现方法，其特征在于:
步骤如下，
步骤1、蓝牙耳机上电后，运行在单片机中的软件启动，软件初始化后启动控制任务；步骤2、该任务每秒循环一次，每次控制蓝牙耳机电路的麦克采集一次环境噪声，对采集到的声音信号强度进行数字平滑滤波，滤掉突变信号，采集到的信号送入新增的串行AD转换器电路的串行AD转换芯片的模拟量输入管脚，进行AD转换，把模拟信号转换为数字信号，送入主控单片机进行处理；
步骤3、单片机接收外设送来的数字信号，判断声音信号强度是否达到调整放大器增益的阈值，如果没有达到阈值，则进入步骤4处理，如果达到阈值，则进入步骤5处理；
步骤4、没有达到阈值则进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理； 步骤5、达到阈值则启动软件计算，通过计算得到当前噪声强度的增益补偿值；
步骤6、增益补偿值通过连接在单片机串行DA转换器电路的DA转换芯片把数字信号转换为模拟信号，送入运算放大器组成的电压跟随电路，进行动态补偿，输出给喇叭，达到根据环境噪声自动调节蓝牙耳机音量的目的； 步骤7、处理完成后，任务进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理。
[0006]本发明有益效果是:通过蓝牙耳机自带的麦克采集声音，只需要改进硬件电路和程序增加计算模块，就可以使得蓝牙耳机具有开机后自动根据环境噪声调整音量的能力，即通过机身自带的麦克感知环境噪声，并根据噪声大小自动调节蓝牙耳机音量大小，无需使用者每次手工调节音量，减少了重复的繁琐的操作，避免了每次手动设置音量带来的不便，在日常应用中具备广阔的前景。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的电路连接框图；
图2为本发明串行DA转换器的电路图；
图3为本发明可变增益的功率放大器的电路图；
图4为本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0008]如图1、2、3、4所示，一种自动调节蓝牙耳机音量的电路，包括蓝牙耳机电路、串行AD转换器、单片机、麦克、喇叭，还包括串行DA转换器和可变增益的功率放大器。
[0009]麦克信号依次通过串行AD转换器、单片机、串行DA转换器和可变增益的功率放大器与喇叭连接，蓝牙耳机电路分别与串行DA转换器、可变增益的功率放大器连接。
[0010]串行DA转换器电路连接为，DA转换芯片Ul的VDD7脚接电源，GND6脚接地，REB3脚接电容C1、电阻Rl的一端及运算放大器U2A的I脚输出端，电容CI的另一端接DA转换芯片UI的10UT5脚及运算放大器U2A的反相输入端2脚，运算放大器U2A的电源端8脚接电容C2的一端及+5V电源，电容C2的另一端接地，运算放大器U2A的正相输入端3脚、负电源端4脚接地，电阻Rl的另一端通过电容C3接地;DA转换芯片Ul的CS8脚、CLKl脚、SDI2脚连接单片机对应的SPI 口上，VREF4脚连参考电压。
[0011 ]可变增益的功率放大器电路连接为，运算放大器U3A的正相输入端3脚接地，负电源端4脚通过电容C4接地，电源端16脚接串行DA转换器电路电阻Rl的另一端，输出端I脚通过电阻R2连接喇叭，运算放大器U3A的反相输入端2脚接蓝牙耳机的音频输入。
[0012]本发明的硬件部分是通过在原有的蓝牙耳机电路上并联一个新的电路系统实现的。新增的器件有串行AD转换器、单片机、串行DA转换器和可变增益的功率放大器，以及周边的电阻、电容等辅助器件组成的调节电路，调节电路独立于蓝牙耳机原有电路工作。
[0013]串行AD转换器、单片机、DA转换芯片之间通过SPI接口通信。串行AD转换器的模拟量输入脚连接在蓝牙耳机电路的麦克上。在蓝牙耳机原有电路和喇叭直接加入一个可变增益的功率放大器AD605，用于调整喇叭的音量。DA转换芯片的输出经过一个运算放大器0PA2227组成的电压跟随电路后输出到AD605的增益设定脚16。
[0014]一种自动调节蓝牙耳机音量电路的方法，步骤如下，
步骤1、蓝牙耳机上电后，运行在单片机(以MSP430为例)中的软件启动，软件初始化后启动控制任务。
[0015]步骤2、该任务每秒循环一次，每次控制蓝牙耳机电路的麦克采集一次环境噪声，对采集到的声音信号强度进行数字平滑滤波，滤掉突变信号，采集到的信号送入新增的串行AD转换器电路的串行AD转换芯片(以AD0809为例)的模拟量输入管脚，进行AD转换，把模拟信号转换为数字信号，送入主控单片机进行处理。
[0016]步骤3、单片机接收外设送来的数字信号，判断声音信号强度是否达到调整放大器增益的阈值。如果没有达到阈值，则进入步骤4处理，如果达到阈值，则进入步骤5处理。
[0017]步骤4、没有达到阈值则进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理。
[0018]步骤5、达到阈值则启动软件计算，根据外界噪声得到当前噪声强度的增益补偿值步骤6、增益补偿值通过连接在单片机串行DA转换器电路的DA转换芯片(以AD5543B为例)把数字信号转换为模拟信号，送入运算放大器(以0PA2227为例)组成的电压跟随电路，进行动态补偿，输出给喇叭，达到根据环境噪声自动调节蓝牙耳机音量的目的。
[0019]步骤7、处理完成后，任务进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理。
【主权项】
1.一种自动调节蓝牙耳机音量的电路，包括蓝牙耳机电路、串行AD转换器、单片机、麦克、喇叭，其特征在于:还包括串行DA转换器和可变增益的功率放大器，所述麦克信号依次通过串行AD转换器、单片机、串行DA转换器和可变增益的功率放大器与喇叭连接，蓝牙耳机电路分别与串行DA转换器、可变增益的功率放大器连接。2.根据权利要求1所述的一种自动调节蓝牙耳机音量的电路，其特征在于:所述串行DA转换器电路连接为，DA转换芯片Ul的VDD7脚接电源，GND6脚接地，REB3脚接电容Cl、电阻Rl的一端及运算放大器U2A的I脚输出端，电容Cl的另一端接DA转换芯片Ul的10UT5脚及运算放大器U2A的反相输入端2脚，运算放大器U2A的电源端8脚接电容C2的一端及+5V电源，电容C2的另一端接地，运算放大器U2A的正相输入端3脚、负电源端4脚接地，电阻Rl的另一端通过电容C3接地;DA转换芯片Ul的CS8脚、CLKl脚、SDI2脚连接单片机对应的SPI 口上，VREF^iP连参考电压； 所述可变增益的功率放大器电路连接为，运算放大器U3A的正相输入端3脚接地，负电源端4脚通过电容C4接地，电源端16脚接串行DA转换器电路电阻Rl的另一端，输出端I脚通过电阻R2连接喇叭，运算放大器U3A的反相输入端2脚接蓝牙耳机的音频输入。3.—种自动调节蓝牙耳机音量电路的实现方法，其特征在于: 步骤如下， 步骤1、蓝牙耳机上电后，运行在单片机中的软件启动，软件初始化后启动控制任务；步骤2、该任务每秒循环一次，每次控制蓝牙耳机电路的麦克采集一次环境噪声，对采集到的声音信号强度进行数字平滑滤波，滤掉突变信号，采集到的信号送入新增的串行AD转换器电路的串行AD转换芯片的模拟量输入管脚，进行AD转换，把模拟信号转换为数字信号，送入主控单片机进行处理； 步骤3、单片机接收外设送来的数字信号，判断声音信号强度是否达到调整放大器增益的阈值，如果没有达到阈值，则进入步骤4处理，如果达到阈值，则进入步骤5处理； 步骤4、没有达到阈值则进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理； 步骤5、达到阈值则启动软件计算，通过计算得到当前噪声强度的增益补偿值； 步骤6、增益补偿值通过连接在单片机串行DA转换器电路的DA转换芯片把数字信号转换为模拟信号，送入运算放大器组成的电压跟随电路，进行动态补偿，输出给喇叭，达到根据环境噪声自动调节蓝牙耳机音量的目的； 步骤7、处理完成后，任务进入休眠状态，回到步骤2等待任务下一秒的激活循环处理。
【专利摘要】本发明涉及一种自动调节蓝牙耳机音量的电路及实现方法。包括蓝牙耳机电路、串行AD转换器、单片机、麦克、喇叭，还包括串行DA转换器和可变增益的功率放大器。在蓝牙耳机电路中增加一个自动条件电路，定时根据蓝牙耳机麦克上的信号强度检测环境噪声大小，当环境噪声的变化超过一定范围时，根据计算得到对应于当前噪声最合适喇叭的音量，自动调整喇叭功放的增益，以实现自动调整耳机音量，及时修正不同的环境带来的影响的目的，也避免了每次手动设置音量带来的不便。
【IPC分类】H04R1/10
【公开号】CN105554605
【申请号】CN201510912941
【发明人】马凤乾, 夏连杰, 庞辉, 宋春民, 李延波, 刘金栋, 高丽哲, 俞光日, 刘胜杰
【申请人】天津七一二通信广播有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月11日