专利名称：双效自动声音电平控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有音频输出的电子设备，尤其涉及电视接收机。
来自电视接收机的声音输出电平能够随频道和/或节目的变化而改变，这样一种情形被许多用户认为有干扰，有时需要进行音量控制的再调整。对于这种情形，自动声音电平控制可以增强用户的舒适感。
因此，当频道和/或节目之间存在声音输出电平的变化时，有必要提供自动控制声音电平的装置。
本发明的目的是提供一种具有自动控制声音电平的双效能力的装置。跳变峰值信号电平是以快速响应时间常数控制的，而整个声音电平的变化以较慢的响应时间常数控制。本发明的另一特征使得能够通过例如响应遥控器的微处理器允许或禁止对声音电平的自动控制。
图1示出了按照本发明的若干方面的自动声音电平控制器的原理图。
参照图1，其中示出了电视接收机或类似设备的示例性立体声音频输出级。由于“右”和“左”通道是相同的，所以仅详细示出了“右”通道。右立体声信号10R通过电容器13R和电阻15R耦合到立体声音频放大器12R的输入端14R。电阻15R可以是实际电阻器或等效电路阻抗。立体声信号10R已通过运算控制、例如，音量、低音和高音预先作了处理。输出端16R的已放大的立体声信号耦合到立体声扬声器18R。
提供给扬声器18R和18L的立体声输出信号经由求和电阻器20R和20L耦合到晶体管22的基极，晶体管22是射极跟随放大器并用作缓冲器。晶体管22发射极的信号通过电阻器24耦合到晶体管26的基极，在集电极提供已放大的求和信号。
由于由连接在电源电压+V与参考电位(例如地)之间的分压器28、30施加于基极的偏压，晶体管26通常是导通的。晶体管26的集电极也经负载电阻器32耦合到电源电压+V。当晶体管26“接通”(导通)时，集电极电压大约为100mV，二极管34不导通，因此电容器36上的电荷经电阻器38放电。
提供给扬声器18R和18L的音频信号是具有正和负幅度的交流信号。求和信号的正的部分对晶体管26无影响，因为其作用是使晶体管26导通而它已经导通。然而，足够幅度的负峰值使晶体管26“关断”并致使电容器36从电源电压+V经电阻器32和二极管34以快速充电时间常数充电。电容器36上的充电是用于控制衰减器部分40的电阻值的控制信号，衰减器部分40是包括电阻器15R和15L，以及耦合电容器54R和54L的交流分压器的下部部分。
在示范性实施例中，衰减器部分40是由美国的Harris半导体公司制造的CD4016，其标记为集成电路四重双向“转换开关”，每个开关包含一互补FET晶体管对。当控制电压从2到18伏变化时，每个“开关”的“接通”电阻可在3k欧姆到140欧姆的数值之间连续变化。在示范性实施例中，每通道并联连接着两个“开关”，所有的控制栅极42都是并联连接的。根据控制信号的值和电阻器15的值由衰减器部分40的“开关”的阻值确定衰减量。对于最小衰减，例如，当衰减器无效时，控制电压应低于两伏。
晶体管26被包括在含有晶体管44的反馈环中。电容器36上的电压通过包含大电阻器48和电阻器50的分压器耦合到电容器46和晶体管44的基极。在晶体管44的导通电平Vbe，晶体管44开始导通，从而增加晶体管26基极的电压。当晶体管26基极的电压上升时，晶体管26的导通持续时间变得更长而电容器36的充电下降。电容器36上充电的下降由于导致电容器46上的充电下降而减少晶体管44的导通。
按照本发明的诸方面的设备的操作如下晶体管44的导通影响电路响应时间、电路释放时间、和衰减器电路40的灵敏度。当至晶体管26基极的输入信号小时，电容器36和46被放电，晶体管44不向晶体管26的基极提供电流，衰减器电路不工作。当输入信号具有在负方向突然增大的第一特性时，晶体管26在输入信号的上升沿的开始处“关断”，使电容器36以快速上升时间充电。当输入信号在负方向下降时，晶体管26在输入信号的下降沿的开始处“接通”并停止电容器36的充电。电容器36的充电使衰减器部分40的各个“开关”的电阻变为较低阻值，从而使端子14的信号衰减并减小输出信号16的尖峰信号值。在这一操作期间，晶体管44可能不具有导电性，因为电容器46的充电由于电阻分压器48、50和电容器46的大的时间常数而太慢。
但是，如果存在幅度较长期总体增大的输出信号的第二特性，则电容器46有时间进行充电并且晶体管44将导通。晶体管44的这一导通将作用于晶体管26，从而改变电容器36的充电和改变由衰减部分40提供的衰减量，以对应于较长期的总声音电平。在这种情况下，如果总声音电平足够大，衰减器将在稳定状态基础上衰减，减小峰值信号所需的附加衰减总量将被降低这一较长期稳定状态衰减的量值。但是，该电路抑制输入信号电平突然增大的能力被保持，因为跳变峰值的衰减取决于电容器36的快速充电并与电容器46上的电压无关，该电压仅能够缓慢地改变，即，响应负的信号峰值的平均。
应注意到，通过改变音量控制(未示出)的设置，输出信号的总声音电平仍能够由用户改变，只要音量控制设置小于启动自动音量电平控制的总音量。
在示范实施例中，用户例如用遥控器能够允许或禁止自动声音电平控制。一个微处理器(未示出)可以通过一个二极管52耦合到晶体管44的发射极。如果来自微处理器的信号为“高”，晶体管26导通，电容器36使非激活的衰减器40放电。如上所述来自微处理器的“低”信号导致二极管52转换为开路，自动声音电平控制电路变为工作的。
权利要求
1.一种自动控制信号电平的设备，包含具有增益并具有用于接收源信号的装置，和用于提供输出信号的信号输出端的放大器装置；用于提供控制信号的装置，该控制信号的幅度响应具有第一响应时间常数的输出信号的第一特性；根据控制信号的幅度改变放大器装置的增益的装置，以及根据输出信号的第二特性改变控制信号的幅度、以长于第一响应时间常数的第二响应时间常数改变放大器增益的装置。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于以第一响应时间常数根据控制信号对放大器装置增益的改变对应于输出信号的峰值电平，用控制信号以第二响应时间常数对放大器装置增益的改变对应于输出信号的平均峰值电平。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于用于以第一和第二响应时间常数根据控制信号改变放大器装置增益的装置包含具有响应所述控制信号的可控分压器的衰减装置。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于用于衰减的装置包含在源信号路径中的电阻和响应耦合在源信号路径中的电阻与参考电位之间的控制信号并具有第一阻抗的装置，源信号的衰减由源信号路径中的电阻与第一阻抗之比确定。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于以第二响应时间常数改变控制信号幅度的装置包括操作实现与用于提供控制信号的装置的响应相反的方向的控制信号的负反馈。
6.一种自动控制声音电平的设备，包含具有增益并具有用于接收源信号的装置、以及一个用于提供输出信号的信号输出端的放大器装置，所述输出信号被耦合到用于提供相应于输出信号的音频输出的扬声器装置；用于检测输出信号的第一特性并提供检测的信号的装置；用于提供控制信号的装置，该控制信号的幅度响应具有第一响应时间常数的检测信号；根据控制信号的幅度改变放大器装置的增益的装置，以及根据输出信号的第二特性改变控制信号的幅度、以长于第一响应时间常数的第二响应时间常数改变放大器装置增益的装置。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于以第一响应时间常数根据控制信号对放大器装置的增益的改变对应于输出信号的峰值电平，用控制信号以第二响应时间常数对放大器装置的增益的改变对应于输出信号的平均峰值电平。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于以第一和第二响应时间常数根据控制信号改变放大器装置的增益的装置包含一个具有响应所述控制信号的可控分压器的衰减装置。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于用于衰减的装置包含在源信号路径中的电阻和响应耦合在源信号路径中的电阻与参考电位之间的控制信号并具有第一阻抗的装置，源信号的衰减由源信号路径中的电阻与第一阻抗之比确定。
10.如权利要求6所述的设备，其特征在于以第二响应时间常数改变控制信号幅度的装置包括操作实现与用于提供控制信号的装置的响应相反的方向的控制信号的负反馈。
全文摘要
所给出的电路自动控制声音电平。跳变峰值信号电平以快速响应时间常数控制,总声音电平以较慢响应时间常数控制。用户可通过响应遥控器的微处理器允许或者禁止该特征。
文档编号H04R3/00GK1179241SQ96192621
公开日1998年4月15日 申请日期1996年3月21日 优先权日1995年3月23日
发明者马戈蒂·梅吉德 申请人:Rca汤姆森许可公司