技術領域

本發(fā)明涉及音頻處理技術領域，特別涉及一種音量調節(jié)裝置、音量調節(jié)方法以及一種電子設備。

背景技術：

目前市場上的音量調節(jié)裝置，多通過滑動電阻分壓后、經模數變換器ADC采集電壓值來實現，但是目前市面上帶ADC功能的微控制器MCU的價格比較昂貴，不利于成本的控制，使得市場競爭力相對降低。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了一種音量調節(jié)裝置、音量調節(jié)方法以及一種電子設備，以解決音量調節(jié)成本高的問題。

本發(fā)明提供一種音量調節(jié)裝置，所述裝置包括：

三角波發(fā)生電路，用于生成三角波，并將所述三角波電壓輸出至電平比較電路；

可變電壓發(fā)生電路，用于根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓，并將所述可變電壓輸出至所述電平比較電路，其中，所述可變電壓小于所述三角波的最高電壓且大于所述三角波的最低電壓；

所述電平比較電路，用于對輸入的所述三角波電壓和所述可變電壓進行比較，形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，并將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)；

其中，所述可變電壓發(fā)生電路為電位器；

所述電位器的第一固定引腳通過一個分壓電阻與電源相連，所述電位器的第二固定引腳通過另一個分壓電阻接地，所述電位器的動片引腳與所述電平比較電路相連。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：微控制器，用于讀取所述電平比較電路輸出的脈沖寬度調制信號的占空比，從而實現音量調節(jié)。

優(yōu)選的，所述三角波發(fā)生電路包括：

矩形波發(fā)生器，用于生成矩形波，并將所述矩形波輸出至波形轉換器；

所述波形轉換器，用于將輸入的所述矩形波轉換成三角波，并將所述三角波電壓輸出至電平比較電路。

優(yōu)選的，所述矩形波發(fā)生器包括：RC振蕩電路以及反相輸入的滯回比較器。

優(yōu)選的，所述波形轉換器包括第二比較器、第五電阻、第六電阻以及第二電容；其中：所述第五電阻的一端與所述反相輸入的滯回比較器的輸出端相連、另一端與所述第二比較器的正輸入端相連，所述第二比較器的負輸入端通過所述第六電阻接地，所述第二電容為所述第二比較器的正向反饋回路元件。

優(yōu)選的，所述電平比較電路為比較器，其中：所述三角波發(fā)生電路的輸出端與所述比較器的正輸入端相連，所述可變電壓發(fā)生電路的輸出端與所述比較器的負輸入端相連，所述比較器的輸出端輸出脈沖寬度調制信號。

本發(fā)明還提供一種電子設備，所述電子設備包括如上所述的音量調節(jié)裝置。

本發(fā)明提供一種音量調節(jié)方法，所述方法包括：

產生三角波，并輸出所述三角波電壓；

利用電位器根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓，并輸出所述可變電壓，其中，所述可變電壓小于所述三角波的最高電壓且大于所述三角波的最低電壓；

將所述三角波電壓和所述可變電壓進行比較，形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，并將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)。

優(yōu)選的，所述將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)包括：輸出所述脈沖調制信號，讀取所述脈沖寬度調制信號的占空比，從而實現音量調節(jié)。

本發(fā)明實施例的有益效果是：在進行音量調節(jié)時，不使用帶ADC的MCU，而是采用三角波作為基波，利用電位器根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓作為音量調節(jié)器，進行電壓比較，從而形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，再通過讀取所述脈沖寬度調制信號的占空比，確定音量調節(jié)器的輸出電位，從而確定音量調節(jié)器的音量大小，實現音量調節(jié)，本發(fā)明適用于大部分需要采用音量調節(jié)的設備，其成本低、便于操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)裝置的結構圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)裝置的另一結構圖；

圖3為本發(fā)明一實施例的三角波發(fā)生電路的結構圖；

圖4為本發(fā)明一實施例的矩形波發(fā)生器的電路圖；

圖5為本發(fā)明一實施例的波形轉換器的電路圖；

圖6為本發(fā)明一實施例的可變電壓發(fā)生電路的電路圖；

圖7為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)裝置的整體電路圖；

圖8為本發(fā)明一實施例的一種電子設備的結構圖；

圖9為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種音量調節(jié)裝置的結構圖，所述裝置100包括：

三角波發(fā)生電路110，用于生成三角波，并將所述三角波電壓輸出至電平比較電路；

可變電壓發(fā)生電路120，用于根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓，并將所述可變電壓輸出至所述電平比較電路，其中，所述可變電壓小于所述三角波的最高電壓且大于所述三角波的最低電壓；

所述電平比較電路130，用于對輸入的所述三角波電壓和所述可變電壓進行比較，形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，并將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述三角波發(fā)生電路也可以用鋸齒波發(fā)生電路代替，其實現音量調節(jié)的其他步驟不變。

圖2為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)裝置的另一結構圖；在該實施例中，所述裝置200包括：三角波發(fā)生電路210、可變電壓發(fā)生電路220、電平比較電路230以及微控制器240，其中，所述三角波發(fā)生電路210的功能與圖1中的三角波發(fā)生電路110的功能相同，所述可變電壓發(fā)生電路220的功能與圖1中的變電壓發(fā)生電路120的功能相同，所述電平比較電路230的功能與圖1中的電平比較電路130的功能相同，此處將不再贅述；

所述微控制器240，用于讀取所述電平比較電路230輸出的脈沖寬度調制信號的占空比，從而實現音量調節(jié)。

具體的，微控制器240中的定時器對所述脈沖寬度調制信號定時進行讀取，由于基波是三角波，因此形成的脈沖寬度調制信號的占空比不是恒定的，定時器分別讀取高電平和低電平持續(xù)時間，從而確定可變電壓發(fā)生電路的輸出電壓，再經過與“電壓-音量對照表”進行比對，從而確定設備當前的音量，通過改變可變電壓發(fā)生電路輸出的電壓，實現音量調節(jié)。

圖3為本發(fā)明一實施例的三角波發(fā)生電路的結構圖，所述三角波發(fā)生電路300包括：

矩形波發(fā)生器310，用于生成矩形波，并將所述矩形波輸出至波形轉換器320；

所述波形轉換器320，用于將輸入的所述矩形波轉換成三角波，并將所述三角波電壓輸出至電平比較電路。

具體的，所述矩形波發(fā)生器310包括：RC振蕩電路以及反相輸入的滯回比較器。圖4示出了矩形波發(fā)生器310的電路圖；其中，第一比較器U1-A為四路運放，R1、C1為RC振蕩電路，既作為延遲環(huán)節(jié)，又作為反饋網絡，通過R1、C1的充放電實現輸出狀態(tài)的自動轉換；第一比較器U1-A、R2以及R3為反相輸入的滯回比較器，D1為穩(wěn)壓二極管，限流電阻R4；當R1、C1的充電電壓高于或低于R2、R3的分壓電壓時，第一比較器U1-A產生反轉，從而產生矩形波。

圖5為本發(fā)明一實施例的波形轉換器320的電路圖，所述波形轉換器320包括第二比較器U1-B、第五電阻R5、第六電阻R6以及第二電容C2；其中：所述第五電阻R5的一端與所述反相輸入的滯回比較器的輸出端相連、另一端與所述第二比較器U1-B的正輸入端相連，所述第二比較器U1-B的負輸入端通過所述第六電阻R6接地，所述第二電容C2為所述第二比較器U1-B的正向反饋回路元件。其中，所述第五電阻R5、第二電容C2以及第二比較器U1-B為積分電路，實現矩形波到三角波的轉換，所述第五電阻R5、第二電容C2為基本積分電路，第二比較器U1-B實現有源積分，提高穩(wěn)定度。

圖6為本發(fā)明一實施例的可變電壓發(fā)生電路的電路圖，所述可變電壓發(fā)生電路為電位器P；所述電位器P的第一固定引腳通過一個分壓電阻R10與電源VDD相連，所述電位器P的第二固定引腳通過另一個分壓電阻R11接地，所述電位器的動片引腳與所述電平比較電路相連。其中，所述電位器P可以為旋轉式可變電阻，當撥動該旋轉式可變電阻的開關時，電位器P的電阻產生變化，導致輸出的電壓產生變化，也就是說可變電壓發(fā)生電路輸出的電壓反映了電位器P的旋轉角度。所述分壓電阻R10和分壓電阻R11的作用是調節(jié)電位器輸出電壓的范圍，使得電位器輸出的電壓不低于三角波電壓的最小值且不高于三角波電壓的最大值，從而使得電位器的輸出電壓與三角波的電壓通過比較器進行比較時，比較器的輸出端能實現翻轉，從而形成脈沖寬度調制信號。

在本發(fā)明一實施例中，所述電平比較電路為比較器U1-C，如圖7所示，其中：所述三角波發(fā)生電路的輸出端與所述比較器的正輸入端相連，所述可變電壓發(fā)生電路的輸出端與所述比較器的負輸入端相連，所述比較器的輸出端輸出脈沖寬度調制信號。

本發(fā)明在具體操作時，根據圖7的音量調節(jié)裝置的整體電路圖來實現；其中，C3用于對電位器P的輸出電壓進行濾波；當撥動電位器P時通過電阻分壓，電位器P的輸出電壓產生變化，當三角波電壓高于電位器P輸出電壓時，比較器U1-C輸出高電平，當三角波電壓低于電位器輸出電壓時，比較器U1-C輸出低電平，通過這種方法實現產生脈沖寬度調制PWM信號，微控制器MCU讀取變換的PWM信號判斷音量大小。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一比較器U1-A、第一比較器U1-B以及比較器U1-C均為帶有差動輸入的四路運算放大器LM324。

圖8為本發(fā)明一實施例的一種電子設備的結構圖，所述電子設備800包括如上所述的音量調節(jié)裝置810。

圖9為本發(fā)明一實施例的一種音量調節(jié)方法的流程圖，所述方法包括：

S910、產生三角波，并輸出所述三角波電壓；

S920、根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓，并輸出所述可變電壓，其中，所述可變電壓小于所述三角波的最高電壓且大于所述三角波的最低電壓；

S930、將所述三角波電壓和所述可變電壓進行比較，形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，并將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)。

在本發(fā)明一實施例中，所述將所述脈沖寬度調制信號輸出，從而實現音量調節(jié)包括：輸出所述脈沖調制信號，讀取所述脈沖寬度調制信號的占空比，從而實現音量調節(jié)。

本發(fā)明實施例的有益效果是：在進行音量調節(jié)時，不使用帶ADC的MCU，而是采用三角波作為基波，利用電位器根據外部的音量調節(jié)控制信號產生可變電壓作為音量調節(jié)器，進行電壓比較，從而形成占空比可變的脈沖寬度調制信號，再通過讀取所述脈沖寬度調制信號的占空比，確定音量調節(jié)器的輸出電位，從而確定音量調節(jié)器的音量大小，實現音量調節(jié)，本發(fā)明適用于大部分需要采用音量調節(jié)的設備，其成本低、便于操作。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內。