專利名稱：一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)碼聲音播放裝置，尤其涉及一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，廣泛應(yīng)用于線上語音傳輸、游戲及線上遠(yuǎn)程教育。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，各種各樣的數(shù)碼聲音播放裝置(包括音響、耳機(jī)等)被人們廣泛使用。為了更真實(shí)地再現(xiàn)音響效果，在數(shù)碼聲音播放裝置上設(shè)計(jì)了振動(dòng)單元，使振動(dòng)單元響應(yīng)聲音信號(hào)的強(qiáng)弱變化，并隨著聲音的強(qiáng)弱而振動(dòng)，使人們的視覺或感覺和聽覺結(jié)合起來，感受更加真實(shí)。現(xiàn)在已有的振動(dòng)耳機(jī)多采用①耳機(jī)部分1根音頻信號(hào)線直接連接耳機(jī)喇叭，另一端接Φ3.5耳機(jī)插頭。并由2節(jié)干電池供電，然后附加一個(gè)功率放大器驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器。
②麥克風(fēng)部分由一根單芯線連接麥克風(fēng)與Φ3.5插頭。
圖1即是一個(gè)典型的振動(dòng)耳麥電路示意圖，該圖廣泛用于國內(nèi)外振動(dòng)耳機(jī)產(chǎn)品。從PC或音響設(shè)備輸出的音頻信號(hào)分成兩路，一路直接進(jìn)入耳機(jī)喇叭EAR-R1與EAR-L1，另一路經(jīng)Q1、R15、C18、R21增益放大，然后經(jīng)R23、C17低通濾波，最后由功率放大集成電路U1功率放大，推動(dòng)振動(dòng)器B1、B2振動(dòng)，電路所需電源由兩節(jié)干電池供電。這樣的電路存在缺點(diǎn)a.由于采用干電池供電，使體積增大，重量大，外觀笨重；b.故障率高?，F(xiàn)有震動(dòng)耳機(jī)都是類比式耳機(jī)麥克風(fēng)(即模擬式)，類比式耳機(jī)麥克風(fēng)需要2個(gè)類比接頭(耳機(jī)輸出/麥克風(fēng)輸入)，如果連接不正確，容易造成耳機(jī)故障；c.由于采用干電池供電方式，連續(xù)工作1-2小時(shí)，就得更換干電池，不環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的數(shù)碼聲音播放裝置體積大、重量重及使用干電池不環(huán)保的問題，提供一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，使數(shù)碼聲音播放裝置脫離干電池，體積小巧輕便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，包括用于播放聲音的喇叭、用于響應(yīng)聲音強(qiáng)弱的振動(dòng)單元和用于輸入音頻信號(hào)的信號(hào)輸入接口電路，所述信號(hào)輸入接口電路為USB接口，所述USB接口的電源信號(hào)腳為數(shù)碼聲音播放裝置提供電源，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)所述USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳的音頻數(shù)字信號(hào)。
還包括用于將USB接口的電源信號(hào)腳輸入的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)碼聲音播放裝置所需電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路連接在USB接口的電源信號(hào)腳和數(shù)碼聲音播放裝置的其它功能模塊之間。
還包括與USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳相連的音頻數(shù)字信號(hào)處理單元，還包括與USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳相連的音頻數(shù)字信號(hào)處理單元，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)經(jīng)所述音頻數(shù)字信號(hào)處理單元數(shù)模轉(zhuǎn)換、增益后輸出的音頻信號(hào)。所述音頻數(shù)字信號(hào)處理單元包括順序相連的USB界面、ISO輸出處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和增益電路，所述USB界面的輸入端響應(yīng)USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳輸出的音頻數(shù)字信號(hào)，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)所述增益電路輸出的音頻信號(hào)。
所以本實(shí)用新型的有益效果是1)由于脫離了干電池，體積變小，重量減輕。2)本實(shí)用新型由USB接口從PC或音響中接入電源，為該數(shù)碼聲音播放裝置提供電源，與使用干電池相比，比較環(huán)保。3)幾乎沒有雜訊干擾。因?yàn)椴捎猛ㄓ么诳偩€錄音與重放，外部ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)或DSP(數(shù)字信號(hào)處理)很容易增加到USB音頻設(shè)備中，避免了模擬信號(hào)的雜訊干擾。4)故障率降低。使用者只需要將USB端子插入到USB接口上即可，不需要去辨認(rèn)哪個(gè)應(yīng)插耳機(jī)輸出端子，哪個(gè)應(yīng)插麥克風(fēng)輸入端子，避免了接錯(cuò)而造成的故障。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的具有振動(dòng)功能的耳機(jī)的電路圖；圖2表示本實(shí)用新型的原理方框圖；圖3表示本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式如圖2所示，本實(shí)用新型利用USB的5V供電，USB的電源信號(hào)腳接+5V，并經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換后為數(shù)碼聲音播放裝置的各功能模塊提供電源。USB的兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)腳輸入音頻數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過音頻數(shù)字信號(hào)處理單元處理后分別輸出至用于播放聲音的喇叭和用于根據(jù)聲音強(qiáng)弱而振動(dòng)的振動(dòng)單元，所述音頻數(shù)字信號(hào)處理單元包括順序相連的USB界面、ISO輸出處理單元、第一、二數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第一、二增益電路，所述USB界面的輸入端響應(yīng)USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳輸出的音頻數(shù)字信號(hào)，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)所述增益電路輸出的音頻信號(hào)。其原理是數(shù)據(jù)流進(jìn)入U(xiǎn)SB界面再經(jīng)16位數(shù)模、增益調(diào)整，然后將信號(hào)分兩路，一路進(jìn)入耳機(jī)，另一路經(jīng)低通濾波器再經(jīng)功率放大進(jìn)入人體工學(xué)振動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)人體工學(xué)振動(dòng)器隨著音樂的頻率、幅度大小不同而振動(dòng)。本實(shí)用新型還可以包括麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)與音頻數(shù)字信號(hào)處理單元相連，麥克風(fēng)信號(hào)經(jīng)特性單元、選擇單元、USB界面、混合單元、特性單元再經(jīng)喇叭重放出信號(hào)。
本實(shí)用新型的數(shù)碼聲音播放裝置可以是耳機(jī)，也可以是帶有功放的音響。
如圖3所示為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例，所述數(shù)碼聲音播放裝置為耳機(jī)，所述音頻數(shù)字信號(hào)處理單元和電壓轉(zhuǎn)換單元被集成在一個(gè)集成電路中，如如圖3所示的USB5.1處理集成電路U1，其型號(hào)是CM108。所述電路中USB接口JP2第1腳+5V與第4腳地提供+5V直流電壓給USB5.1處理集成電路U1的電壓輸入腳第35腳，進(jìn)入內(nèi)部電壓調(diào)整器，將5V電壓調(diào)整為3.3V，由電壓輸出腳輸出為各單元電路提供所需的電壓；晶體Y2與電容C12、C13組成振蕩電路，提供12MHZ時(shí)基振蕩，其中一路經(jīng)時(shí)鐘發(fā)生器，另一路經(jīng)4倍頻轉(zhuǎn)成48MHZ頻率給USB5.1處理集成電路U1中的USB界面提供所需的時(shí)基振蕩信號(hào)；經(jīng)USB界面處理后的音頻數(shù)字信號(hào)經(jīng)USB5.1處理集成電路U1里面的16位的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路處理后，再經(jīng)增益電路進(jìn)行0～-45dB增益調(diào)整，最后推動(dòng)耳機(jī)喇叭SPR/SPL工作；從喇叭SPR/SPL分別取音頻信號(hào)經(jīng)第十三電阻R13串聯(lián)第十五電阻R15、第二十電阻R20串聯(lián)第十五電阻R15組成的分壓式采樣音頻信號(hào)，經(jīng)第一三極管Q1及第十七電阻R17、第十六電容C16組成的基極電路、發(fā)射極電阻第二十一電阻R21共同組成的運(yùn)算放大器，將音頻信號(hào)增益放大，經(jīng)第十九電容C19隔直耦合，經(jīng)第二十三電阻R23、第十七電容C17組成的低通濾波器濾波，最后經(jīng)功率放大器U3放大低頻信號(hào)，推動(dòng)左右兩個(gè)振動(dòng)器X1、X2工作，使其隨音頻信號(hào)不同而作相應(yīng)的振動(dòng)。連接器JP6的第2腳連接USB5.1處理集成電路U1的電壓輸出腳的輸出的經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換后的電壓，連接器JP6的第2腳和第3腳短接，連接器JP6的第3腳為作為運(yùn)算放大器主要組成部分的第一三極管Q1的集電極、功率放大器U3的第8腳提供偏置電壓。麥克風(fēng)MIC通過隔直耦合電容C11連接至USB5.1處理集成電路U1第27腳(U1.27)，USB5.1處理集成電路U1第25腳產(chǎn)生直流4.5V電壓經(jīng)第十電阻R10分壓限流，提供駐極體麥克風(fēng)所需的工作電壓，麥克風(fēng)MIC拾取的聲音信號(hào)經(jīng)USB5.1處理集成電路U1處理后，通過USB接口輸出至PC機(jī)或其它音響。
本實(shí)用新型的第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相比不同的是，從增益電路輸入至喇叭的音頻信號(hào)是先經(jīng)過功放，然后再輸出至喇叭，播放聲音。
由于本實(shí)用新型在以往的模擬振動(dòng)耳機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，采用USB接口為數(shù)碼聲音播放裝置提供電源，徹底解決了模擬振動(dòng)器用電池供用、笨重、不環(huán)保，雜訊干擾大，操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。并且由于采用USB接口作為數(shù)據(jù)傳輸通道，所以可以支持光纖數(shù)字信號(hào)，因此可以連接聲道耳機(jī)，在一個(gè)或多個(gè)聲道采樣信號(hào)傳至振動(dòng)器，組成USB5.1數(shù)字振動(dòng)耳機(jī)，可還原3D音效。
權(quán)利要求1.一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，包括用于播放聲音的喇叭、用于響應(yīng)聲音強(qiáng)弱的振動(dòng)單元和用于輸入音頻信號(hào)的信號(hào)輸入接口電路，其特征在于所述信號(hào)輸入接口電路為USB接口，所述USB接口的電源信號(hào)腳為數(shù)碼聲音播放裝置提供電源，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)所述USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳的音頻數(shù)字信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于還包括用于將USB接口的電源信號(hào)腳輸入的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)碼聲音播放裝置所需電壓的電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路連接在USB接口的電源信號(hào)腳和數(shù)碼聲音播放裝置的其它功能模塊之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于還包括與USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳相連的音頻數(shù)字信號(hào)處理單元，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)經(jīng)所述音頻數(shù)字信號(hào)處理單元數(shù)模轉(zhuǎn)換、增益放大后輸出的音頻信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于所述振動(dòng)單元包括順序相連的運(yùn)算放大器、低通濾波器、功率放大器和振動(dòng)器，所述運(yùn)算放大器的輸入端與增益電路的輸出端相連。
5.如權(quán)利要求3所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于所述喇叭為耳機(jī)喇叭，所述喇叭的輸入端與增益電路的輸出端相連。
6.如權(quán)利要求3所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于所述喇叭通過功率放大器與增益電路的輸出端相連。
7.如權(quán)利要求3所述的具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，其特征在于還包括麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)與音頻數(shù)字信號(hào)處理單元相連，聲音信號(hào)經(jīng)音頻數(shù)字信號(hào)處理單元處理后輸出。
專利摘要本實(shí)用新型涉及數(shù)碼聲音播放裝置，提出了一種具有振動(dòng)功能的數(shù)碼聲音播放裝置，包括用于播放聲音的喇叭、用于響應(yīng)聲音強(qiáng)弱的振動(dòng)單元和用于輸入音頻信號(hào)的信號(hào)輸入接口電路，所述信號(hào)輸入接口電路為USB接口，所述USB接口的電源信號(hào)腳為數(shù)碼聲音播放裝置提供電源，所述喇叭和振動(dòng)單元分別響應(yīng)所述USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)腳的音頻數(shù)字信號(hào)。本實(shí)用新型由于脫離了干電池，體積變小，重量減輕，比較環(huán)保，可還原3D音效及虛擬環(huán)繞5.1聲道。
文檔編號(hào)H04R1/00GK2691198SQ20042004423
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者羅惠玲 申請(qǐng)人:羅惠玲