专利名称：一种开机音乐电路以及具有该电路的电视机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于音频电路技术领域，具体地说，是涉及一种在设备开机后至主系
统正常运行前的这段时间内可以为用户播放开机音乐的音频输出电路以及采用所述开机音乐电路设计的电视机。
背景技术：
对于现有的电视接收机，特别是目前市面上日渐流行的平板电视机来说，都普遍存在着一个问题，那就是开机等待时间较长，等待期间电视黑屏，犹如没有响应一样。这不仅给用户造成开机等待上的不适，而且还容易使用户产生对电视操作的误判断，从而为用户的正常使用带来不便。究其原因，是因为电视机在开机启动时，其主板、显示屏和功放电路等单元的电源上电时序不同；而且电视机主板上电后，其内部程序还必须进行必要的自检，这也需要占用十几秒钟的时间，因此，黑屏等待时间长的问题是现阶段不能改善的。
实用新型内容本实用新型为了解决现有电视机在开机后由于长时间黑屏等待给使用者造成不便的问题，提供了一种新型的开机音乐电路，通过在设备开机过程中播放开机音乐，不仅减少了用户长时间等待开机时的不适，而且方便了用户对其执行的开机操作进行正确的判断。 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 —种开机音乐电路，包括一存储有开机音乐的可编程语音芯片，电器设备内部的
电源模块输出的直流电压直接输出至所述语音芯片的电源输入端或者通过稳压电路转换
成语音芯片工作所需的直流电压输出至语音芯片的电源输入端；所述直流电压通过延时
电路连接语音芯片的触发端，在等待语音芯片执行完复位操作后触发语音芯片输出开机音
乐；所述语音芯片的音频输出端通过功放电路连接扬声器。 进一步的，在所述延时电路中包括电阻和储能电容，所述直流电压通过所述电阻连接储能电容的正极，并通过储能电容的负极接地；所述储能电容的正极直接连接或者通过反相电路连接所述语音芯片的触发端。 又进一步的，在所述语音芯片的触发端还连接有一开关电路，所述开关电路的控制端连接电器设备内部的主芯片，利用主芯片输出的控制信号控制其开关通路通断，进而在电器设备进入正常工作状态后，置所述语音芯片的触发端为无效电平，实现设备伴音的正常输出。 优选的，所述开关电路优选采用一 NPN型三极管设计实现，所述三极管的基极连接主芯片，发射极接地，集电极连接所述语音芯片的触发端或者连接所述反相电路的输入
丄山顺。 当所述语音芯片的工作特性为低电平触发、高电平截止时，将其触发端通过反相电路连接所述储能电容的正极；在所述反相电路中包含有3级取反电路，针对储能电容正
3极电平的高低状态进行三次反相处理后，输出至语音芯片的触发端；所述开关电路的开关通路串联在第三级取反电路的输入端与地之间。 优选的，所述取反电路优选采用NPN型三极管组建形成，所述NPN型三极管的基极为取反电路的输入端，发射极接地，集电极为取反电路的输出端，并与所述的直流电压相连接。 再进一步的，所述直流电压通过另外一组由电阻和储能电容组成的延时电路连接语音芯片的复位端，所述直流电压通过所述电阻连接储能电容的正极，所述储能电容的正极同时连接语音芯片的复位端。 为了得到稳定的复位信号，在所述的另外一组延时电路中，储能电容的正极通过两级取反电路连接所述语音芯片的复位端。 更进一步的，在所述语音芯片的音频输出端连接有另外一组开关电路，所述开关电路的控制端连接主芯片，利用主芯片输出的控制信号控制其开关通路通断，进而在电器设备进入正常工作状态后，将所述语音芯片的音频输出端的电位拉低到地，以阻断语音芯片的音频输出，实现停止播放开机音乐，转为播放节目伴音的效果。 基于上述开机音乐电路结构，本实用新型又提供了一种采用所述开机音乐电路设
计的电视机，通过在电视机中增设一颗存储有开机音乐的可编程语音芯片，利用电视机内
部的电源模块直接为其供电，并利用该供电为一连接在语音芯片触发端的延时电路提供工
作电源，使语音芯片在延时其内部程序复位所需时间后输出开机音乐，进而在电视机开机
过程中驱动扬声器输出开机音乐，避免长时间黑屏等待给用户造成的不适。 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的开机音乐电路
在电器设备开机黑屏等待期间播放音乐，不仅可以缓解用户等待开机时的不适情绪，而且
可以方便用户对其执行的开机操作进行正确的判断，有助于提高了电器设备的适用性。除
此之外，由于该开机音乐电路独立于设备的主芯片实现开机音乐的播放功能，其独立性和
模块化的设计思想使其可以方便地移植到电视机等多种家电产品中，且不受家电产品中主
芯片方案和软件的约束。 结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图1是可编程语音芯片的管脚定义图； 图2是复位电路的一种实施例的具体电路原理图； 图3是触发电路的一种实施例的具体电路原理图； 图4是音频输出电路的一种实施例的具体电路原理图； 图5是现有电视机中开机黑屏期间MUTE信号、+16V和+5VIN电源的时序图； 图6是采用开机音乐电路后MUTE信号、+16V和+5VIN电源的时序图； 图7是采用开机音乐电路后MUTE信号、+5VIN电源、复位信号、触发信号的时序图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明。[0025] 本实用新型为了实现开机音乐的播放功能，在电器设备中增设了一颗可编程语音芯片，通过将开机音乐存储在所述的语音芯片中，并在设备开机黑屏等待期间触发其播放开机音乐，从而可以减少用户开机等待的不适情绪，充分体现了电器设备的人性化设计理念。 为了使所述的语音芯片能够在系统进入正常运行前先行工作，以实现开机音乐的及时播放，本实用新型采用电器设备内部的电源模块输出的直流电压直接为语音芯片供
电。在具体设计电路时，如果电源模块输出的其中一路直流电压正是语音芯片所需幅值的
工作电压时，可以将电源模块输出的该路直流电压直接传输至语音芯片的电源输入端，为
其供电。如果找不到这样一路正好的直流电压，则可以将电源模块输出的直流电压通过稳
压电路转换成语音芯片工作所需的直流电压输出至语音芯片的电源输入端，为其供电。与
此同时，为了及时触发语音芯片输出开机音乐，将所述直流电压通过延时电路连接语音芯
片的触发端，这里的延时电路的延时时间即为语音芯片执行复位操作所需的时间。这样一
来，语音芯片在等待其内部程序执行完复位操作后，触发输出开机音乐，通过语音芯片的音
频输出端经功放电路驱动扬声器播放，由此实现了开机音乐的播放功能。 下面以电视机为例，通过一个具体的实施例来详细阐述所述开机音乐电路的具体
组建结构及其工作原理。 实施例一，本实施例以一款一次性可编程语音芯片U1为例进行说明，如图l所示。该语音芯片U1的音频输出可以是P丽模式，也可以是DAC模式，语音容量可以达20秒以上，其引脚定义如下 Dl被定义成电平触发端，低电平触发，高电平截止； D0，D2，D3，D4，D5在串口和并口触发模式下被定义为地址位，电平触发模式下做悬空处理； GND为语音芯片的接地端； VCC是语音芯片的模拟电源输入端，电压范围在2. 6V 3. 6V之间；VDD是芯片的数字电源输入端；VPP为编程电源输入端，在电路中做置高处理；[0033] OPO为语音芯片内置功放的反馈输出端；[0034] OPI为语音芯片内置功放的反馈输入端；[0035] SPK-P和SPK-N为音频输出端； RESET为复位端，低电平复位，复位电平保持2ms以上，复位后复位电平拉高保持
5ms以上芯片即能进入正常工作状态； BUSY为语音播放忙信号输出端，做悬空处理。 首先，对语音芯片Ul的电源部分进行设计。本实施例的语音芯片Ul需要+3. 3V直流供电，而电视机内部电源模块输出的直流电压没有此幅值的电压输出，因此，需要增设稳压电路来转换生成语音芯片U1所需的工作电压。在本实施例中，选择电视机内部电源模块输出的+5V直流电源+5VIN经稳压电路降压变为+3. 3V后，输出至语音芯片Ul的电源输入端VCC，为其供电。使用+5￥顶直流电源的优点是+5VIN与电视机中功放电路的+16V电源同步上电，利用其同步上电的特性，可以适时播放音乐。该电源由电源模块直接供电，稳定性高，不需要主程序的控制，具有独立性。 其次，对语音芯片Ul的复位电路进行设计，如图2所示。由于本实施例的语音芯片U1低电平复位，需要在上电后保持低电平2ms以上进行复位操作，复位后变为高电平并保持不变。若语音芯片Ul的复位端RESET出现电平波动，则会触发语音芯片Ul重复播放开机音乐。 考虑到语音芯片Ul的上述特性，本实施例在语音芯片Ul的复位端RESET设计了如图2所示的延时电路，包括电阻R32和储能电容C10。其中，储能电容CIO的正极通过电阻R32连接+3. 3V直流电压，并与语音芯片Ul的复位端RESET相连接，负极接地。通过调节电阻R32和储能电容C10的参数，可以使延时时间达到2ms以上，进而使语音芯片U1的复位端RESET在语音芯片Ul上电后的2 3ms以内保持低电平状态，以确保语音芯片Ul完成上电复位操作。 为了使输出至语音芯片U1的复位信号RESET更加稳定，本实施例优选在储能电容CIO的正极连接两级取反电路，如图2所示，对储能电容CIO正极上形成的电压波形进行两次反相处理后，输出至语音芯片Ul的复位端RESET,以起到波形整形的设计目的。[0042] 所述取反电路可以采用反相器设计实现，也可以采用三极管连接实现。本实施例从硬件成本角度考虑，优选采用NPN型三极管来组建所述的取反电路。如图2所示，采用两路NPN型三极管Q4、Q5来组建所述的两级取反电路。其中，三极管Q4的基极作为第一级取反电路的输入端，连接储能电容C10的正极，发射极接地，集电极作为第一级反相电路的输出端一方面通过电阻R33连接+3. 3V直流电压，另一方面连接第二级取反电路的输入端，即NPN型三极管Q5的基极。所述NPN型三极管Q5的发射极接地，集电极通过电阻R34连接+3. 3V直流电压，并作为第二级取反电路的输出端连接语音芯片Ul的复位端RESET。[0043] 当电视机开机上电后，+3. 3V直流电压随之建立，通过电阻R32为储能电容C10充电。此时，三极管Q4由于其基极电位为低而处于截止状态，+3.3￥直流电压通过电阻尺33作用于三极管Q5的基极，从而使三极管Q5饱和导通，拉低语音芯片Ul的复位端RESET电位，控制语音芯片U1进行复位操作。随着储能电容C10正极上的电压逐渐升高，在达到三极管Q4的导通电压时，控制三极管Q4转入导通状态，此过程需要在2ms以上发生，以确保语音芯片Ul执行完复位操作。由于三极管Q4的导通，使三极管Q5的基极电位被拉低，从而控制三极管Q5截止，+3. 3V直流电压通过电阻R34作用于语音芯片Ul的复位端RESET,使其复位端RESET电平为高，语音芯片Ul结束复位操作，进入正常运行过程。[0044] 为了进一步稳定RESET信号的波形，优选在所述语音芯片Ul的复位端RESET再连接一路滤波电容Cll，通过调节电阻R34或者电容Cll的参数值可以得到稳定的RESET信号。 采用图2所示的复位电路结构简单，RESET信号突变迅速，由低变高时间短，且输出的RESET信号稳定。 由于语音芯片Ul必须在复位操作结束后，且在其触发端Dl接收到低电平有效的触发信号后，才能将其内部保存的音频信号输出，因此，可以借助图2所示的复位电路所产生的复位信号RESET来进一步生成所述的触发信号Kl，即可以在语音芯片Ul的复位端RESET上再连接一级取反电路，对复位信号RESET的电平进行反相处理后，生成语音芯片Ul所需的触发信号K1。采用这种设计方式，当电视机整机系统进入正常运行模式后，可以通过主芯片输出控制信号来控制前面所述的电源部分中的稳压电路停止运行，从而使+3. 3V直流电压消失，通过切断向语音芯片Ul的供电来控制开机音乐电路停止运行，以达到关断开机音乐、正常播放电视伴音的设计目的。 当然，上述只是本实施例提出的一种设计方案而已，对于触发信号K1的形成还可以采用如图3所示的电路结构。 图3中，采用另一组延时电路配合3级取反电路来设计触发电路，以形成语音芯片Ul所需的触发信号Kl。其中，电阻R38和储能电容C12构成所述的延时电路；NPN型三极管Q7、 Q8构成两级取反电路，C13为滤波电容，具体连接方式与图2相同，本实施例在此不再赘述。NPN型三极管Q9构成第三级取反电路，其基极通过电阻R42连接第二级取反电路的输出端，即NPN型三极管Q8的集电极；NPN型三极管Q9的发射极接地，集电极通过电阻R43连接+3. 3V直流电压，并作为第三级取反电路的输出端连接语音芯片Ul的触发端Dl。调节所述延时电路的延时时间等于或者大于复位电路中延时电路的延时时间即可满足语音芯片U1的时序要求。 为了控制语音芯片Ul在整机系统正常运行后停止输出开机音乐，在语音芯片Ul的触发端Dl或者第三级取反电路的输入端(即NPN型三极管Q9的基极)连接了一路开关电路，所述开关电路的控制端连接电视机主芯片的其中一路输入输出口 1/03，利用主芯片输出的控制信号控制其开关通路通断，进而在电视机进入正常工作状态后，置所述语音芯片U1的触发端D1为无效电平，实现电视伴音的正常输出。 本实施例以NPN型三极管Q6为例来组建所述的开关电路，如图3所示。由于语音芯片U1的触发端D1低电平有效，因此，将所述开关电路连接在第三级取反电路的输入端，即将NPN型三极管Q6的集电极通过电阻R42连接三极管Q9的基极，NPN型三极管Q6的发射极接地，集电极通过电阻R36 —方面连接主芯片的1/03，另一方面通过电阻R35连接+3. 3V直流电压。 当电视机主芯片正常运行后，通过其1/03输出高电平控制信号，控制三极管Q6导通，从而使三极管Q9的电位为低，控制三极管Q9截止，此时，+3. 3V直流电压通过电阻R43作用于语音芯片U1的触发端D1，置触发端D1的电位为高截止，从而阻断语音芯片U1的音频输出。 采用图3所示的触发电路简单易调试，选用适当的储能电容C12，通过调节电阻R38的参数值来控制电流大小，进而控制储能电容C12的充放电时间，利用三极管Q7、Q8、Q9的反向作用实现触发功能，触发迅速，稳定性好。 最后，对连接在语音芯片Ul的音频输出端SPK-P和SPK-N的功放电路部分进行详细描述。 当语音芯片Ul的音频输出端SPK-P和SPK-N采用P丽模式输出左右声道音频信号AMP_R、AMP_L时，由于开机阶段TV及其他信号都没有输入，因此，可以直接将AMP_R和AMP_L信号接入功放电路。而当语音芯片Ul采用DAC模式输出左右声道音频信号AMP_R、AMP_L时，可以把语音芯片U1的反馈输出端OPO输出的信号分为两路，然后与AMP—R和AMP—L信号叠加后，再进入功放电路，如图4所示。 图4中，左右声道音频信号AMP_R、 AMP_L分别经耦合电容Cl、 C2和电阻R21、 R20接入功放电路U45A、U45B，经功放电路进行功率放大处理后，分别通过耦合电容C5、C9连接扬声器的输入端，驱动扬声器播放开机音乐。 当电视机正常运行后，主芯片通过其I/0_1 口输出高电平控制信号，分别控制两
7路由NPN型三极管Q1、Q2构成的开关电路导通，从而将语音芯片Ul的音频输出端SPK-P和SPK-N短接到地，阻断其左右声道音频信号AMP_R、AMP_L的输出，使扬声器停止输出开机音乐。 通过语音芯片U1的反馈输出端0P0输出的0P0信号经耦合电容C7和电阻R17 R19处理后，分成两路信号分别叠加到两路功放电路U45A、 U45B的输入端，在语音芯片Ul采用DAC输出模式时，与左右声道音频信号AMP_R、 AMP_L —起进入功放电路进行放大处理后，驱动扬声器输出开机音乐。同理，主芯片可以通过其1/0_2 口输出控制信号来控制连接在语音芯片Ul的反馈输出端OPO的开关电路通断，从而在电视系统进入正常运行模式后，阻断其OPO信号的输出。 当然，所述的开关电路也可以采用除NPN型三极管以外的其它器件组建形成，本实施例并不仅限于以上举例。由于在电视系统进入正常运行模式后，由主芯片的I/03 口输出的控制信号已经使作用于语音芯片Ul的触发信号Kl置为高电平无效状态，因此，在图4中也可以不设计开关电路。 图5是现有电视机在开机黑屏期间，其静音信号MUTE、功放电路所需的+16V直流电源、以及+5V直流电压5VIN的时序图。由图5可见开机后MUTE信号一直为高电平，开机黑屏时间为11.4s，开机时功放电路无信号输入。+16￥和+5￥顶比MUTE信号上电延时4. 3s。 为了配合本实施例所述的开机音乐电路工作，需要对MUTE信号的时序进行简单修改，如图6所示，具体可以通过更改系统软件来实现。此时序图的设计思路是更改开机时MUTE信号的时序，使MUTE信号在功放电路工作(+16V上电)和语音芯片Ul工作(+5VIN上电) 一段时间t(t取ls左右为宜)后，降为低电平，此时功放输入为开机音乐。播放开机音乐5 6s后，将MUTE信号置高并维持Is以上时间。当屏点亮时，将MUTE信号置低，播放电视伴音信号。 此时序图的特点是能够在功放电路上电后ls左右播放5 6s的开机音乐，同时保证不会因功放上电和电视机中各功能芯片上电给开机音乐信号中串进杂音和噪音。[0062] 由此可以看出该开机音乐电路的工作不依赖于电视机主芯片，可以独立完成开机音乐的播放功能。只要满足图6所示的时序关系，该开机音乐电路就可以移植到其他电器产品中，而不受芯片方案和软件的约束。 语音芯片Ul的复位信号RESET和触发信号Kl都是由+5VIN供电，由图7可知语音芯片U1触发播放的时序。在+5VIN上电时，语音芯片Ul的RESET信号为低电平有效状态，并维持0. 36s，在此期间语音芯片Ul进行复位操作。当MUTE信号置低后，触发信号Kl置为低电平有效状态，播放开机音乐5. 14s。而后，MUTE信号置高，进入开机前的静音，由主芯片的1/03 口输出控制信号控制触发信号K1置高，停止播放开机音乐。[0064] 由时序图7可以更清楚地看出语音芯片Ul的工作时序是独立于主芯片的，而且只需要简单的I/O 口就可以控制语音芯片U1的工作，因此，便于应用在电视机等家电产品中。 当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种开机音乐电路，其特征在于包括一存储有开机音乐的可编程语音芯片，电器设备内部的电源模块输出的直流电压直接输出至所述语音芯片的电源输入端或者通过稳压电路转换成语音芯片工作所需的直流电压输出至语音芯片的电源输入端；所述直流电压通过延时电路连接语音芯片的触发端，在等待语音芯片执行完复位操作后触发语音芯片输出开机音乐；所述语音芯片的音频输出端通过功放电路连接扬声器。
2. 根据权利要求1所述的开机音乐电路，其特征在于在所述延时电路中包括电阻和 储能电容，所述直流电压通过所述电阻连接储能电容的正极，并通过储能电容的负极接地； 所述储能电容的正极直接连接或者通过反相电路连接所述语音芯片的触发端。
3. 根据权利要求2所述的开机音乐电路，其特征在于在所述语音芯片的触发端还连 接有一开关电路，所述开关电路的控制端连接电器设备内部的主芯片，利用主芯片输出的 控制信号控制其开关通路通断，进而在电器设备进入正常工作状态后，置所述语音芯片的 触发端为无效电平。
4. 根据权利要求3所述的开机音乐电路，其特征在于在所述开关电路中包含有一NPN 型三极管，所述三极管的基极连接主芯片，发射极接地，集电极连接所述语音芯片的触发端 或者连接所述反相电路的输入端。
5. 根据权利要求3所述的开机音乐电路，其特征在于所述语音芯片的触发端低电平 触发、高电平截止，通过反相电路连接所述储能电容的正极；在所述反相电路中包含有3级 取反电路，针对储能电容正极电平的高低状态进行三次反相处理后，输出到语音芯片的触 发端；所述开关电路的开关通路串联在第三级取反电路的输入端与地之间。
6. 根据权利要求5所述的开机音乐电路，其特征在于所述取反电路由NPN型三极管 组成，所述NPN型三极管的基极为取反电路的输入端，发射极接地，集电极为取反电路的输 出端，并与所述的直流电压相连接。
7. 根据权利要求3所述的开机音乐电路，其特征在于所述直流电压通过另外一组由 电阻和储能电容组成的延时电路连接语音芯片的复位端，所述直流电压通过所述电阻连接 储能电容的正极，所述储能电容的正极同时连接语音芯片的复位端。
8. 根据权利要求7所述的开机音乐电路，其特征在于在所述的另外一组延时电路中， 储能电容的正极通过两级取反电路连接所述语音芯片的复位端。
9. 根据权利要求7所述的开机音乐电路，其特征在于在所述语音芯片的音频输出端 连接有另外一组开关电路，所述开关电路的控制端连接主芯片，利用主芯片输出的控制信 号控制其开关通路通断，进而在电器设备进入正常工作状态后，将所述语音芯片的音频输 出端的电位拉低到地。
10. —种电视机，其特征在于包含有如权利要求1至9中任一项权利要求所述的开机 音乐电路。
专利摘要本实用新型公开了一种开机音乐电路以及具有该电路的电视机，包括一存储有开机音乐的可编程语音芯片，电器设备内部的电源模块输出的直流电压直接输出至所述语音芯片的电源输入端或者通过稳压电路转换成语音芯片工作所需的直流电压输出至语音芯片的电源输入端；所述直流电压通过延时电路连接语音芯片的触发端，在等待语音芯片执行完复位操作后触发语音芯片输出开机音乐；所述语音芯片的音频输出端通过功放电路连接扬声器。该开机音乐电路在设备开机等待期间播放音乐，不仅可以缓解用户等待开机时的不适情绪，而且可以方便用户对开机操作的判断，其独立的工作特性使其可以方便地移植到电视机等多种家电产品中，且不受主芯片方案和软件的约束。
文档编号H04N5/60GK201499241SQ20092022678
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者郑砚杰 申请人:青岛海信电器股份有限公司