專利名稱：聲音輸出設(shè)備、用于其聲音輸出的音頻裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本公開一致的設(shè)備、裝置、制造物品及方法涉及一種使用真空管的聲音輸出設(shè)備、音頻裝置及聲音輸出方法，更具體地，涉及一種用于延長真空管的壽命的聲音輸出設(shè)備?！?br> 背景技術(shù)：
最近，隨著工業(yè)進(jìn)步，所有模擬電子設(shè)備被數(shù)字化。模擬真空管放大器可以比其他音頻放大器產(chǎn)生具有更好聲音質(zhì)量的音頻，但是真空管放大器具有以下缺點真空管放大器具有短的壽命，典型地僅僅幾千個小時。因而將真空管制造為允許手工更換真空管。然而，存在的缺點在于，用戶通過親自聆聽音頻系統(tǒng)的輸出聲音不能容易確定真空管的壽命是否到頭。此外，一旦真空管壽命到頭，在更換真空管之前不能使用聲音系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
一個或多個示范性實施例提供了一種根據(jù)真空管是否被使用來切換將真空管和電源互連的開關(guān)單元的音頻輸出設(shè)備和音頻裝置?！獋€或多個示范性實施例也提供了一種用于檢測真空管是否正常操作并且即使當(dāng)真空管不正常操作時也輸出聲音的聲音輸出設(shè)備、音頻裝置及聲音輸出方法。根據(jù)示范性實施例的一個方面，提供了一種聲音輸出設(shè)備，包括真空管，用于放大音頻信號；電源，其向所述真空管提供電力；第一開關(guān)電路，其選擇性地將所述電源連接到所述真空管；以及控制器，其根據(jù)真空管是否被使用來控制所述第一開關(guān)電路。所述真空管可以包括加熱器，其通過加熱陰極來發(fā)射電子；以及板，其收集從所述陰極發(fā)射的電子。所述第一開關(guān)電路可以包括第一開關(guān)，其選擇性地將所述電源連接到所述板；以及第二開關(guān)，其選擇性地將所述電源連接到所述加熱器。當(dāng)所述真空管被使用時所述控制器可以接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，并且當(dāng)所述真空管不被使用時所述控制器可以斷開所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一個。所述聲音輸出設(shè)備可以包括輸入單元，其接收所述音頻信號；以及放大器，其選擇性地放大所接收的音頻信號或來自所述真空管的輸出音頻信號。所述控制器可以確定所述真空管是否正常操作，并且當(dāng)所述真空管正常操作時控制所述放大器通過來自所述真空管的所述輸出音頻信號，以及當(dāng)所述真空管不正常操作時放大來自所述輸入單元所接收的
音頻信號。所述控制器可以通過將到所述真空管的輸入音頻信號和自所述真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述真空管的放大比，并且基于所計算的放大比來確定所述真空管是否正常操作。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括第二開關(guān)電路，其選擇性地向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號和來自所述輸入單元的音頻信號中的一個。當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號，并且當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供來自所述輸入單元的音頻信號。
所述控制器可以根據(jù)所計算的所述真空管的放大比來調(diào)整所述放大器的放大比。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括輔真空管，用于放大所接收的音頻信號。當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制通過所述輔真空管和所述放大器來二級放大所接收的音頻信號。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括第二開關(guān)電路，其選擇性地向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號和來自所述輔真空管的輸出音頻信號中的一個。當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號，并且當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供來自所述輔真空管的輸出音頻信號。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括第三開關(guān)電路，其選擇性地向所述輔真空管提供所接收的音頻信號。當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第三開關(guān)電路向所述輔真空管提供所接收的音頻信號。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括輔真空管，用于放大所述輸入音頻信號。所述控制器通過將到所述真空管的輸入音頻信號和自所述真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述真空管的放大比，通過將到所述輔真空管的輸入音頻信號和自所述輔真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述輔真空管的放大比，并且根據(jù)所計算的所述真空管的放大比和所計算的所述輔真空管的放大比來確定在所述放大器中放大的音頻信號。所述聲音輸出設(shè)備可以進(jìn)一步包括第二開關(guān)電路，其選擇性地向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號、來自所述輔真空管的輸出音頻信號和所接收的音頻信號中的一個。當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號，當(dāng)所述真空管不正常操作并且所述輔真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供來自所述輔真空管的輸出音頻信號，以及當(dāng)所述真空管不正常操作并且所述輔真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供所接收的音頻信號。根據(jù)另一示范性實施例的方面，提供了一種音頻裝置，包括通信接口，其接收音頻內(nèi)容；音頻處理器，其將所述音頻內(nèi)容處理成多個音頻信號；至少一個真空管，用于選擇性地放大所述多個音頻信號；電源，其向所述真空管提供電力；第一開關(guān)，其選擇性地將所述電源連接到所述真空管；以及控制器，其根據(jù)真空管是否被使用來控制所述第一開關(guān)。
所述真空管可以包括加熱器，其通過加熱陰極來發(fā)射電子；以及板，其收集從所述陰極發(fā)射的電子。所述第一開關(guān)電路可以包括第一開關(guān)，其選擇性地將所述電源連接到所述板；以及第二開關(guān)，其選擇性地將所述電源連接到所述加熱器。當(dāng)所述真空管被使用時所述控制器接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，并且當(dāng)所述真空管不被使用時所述控制器斷開所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一個。所述音頻裝置可以進(jìn)一步包括放大器，其選擇性地放大并輸出來自所述音頻處理器的音頻信號或來自所述至少一個真空管的輸出信號。所述控制器根據(jù)所述至少一個真空管是否正常操作來確定輸入到所述放大器的信號。所述音頻裝置可以進(jìn)一步包括用戶接口，當(dāng)所述真空管不正常操作時向用戶通知所述真空管的異常操作。所述至少一個真空管可以包括一個真空管，并且所述控制器可以根據(jù)所述真空管的放大比來確定所述真空管是否正常操作，當(dāng)所述真空管正常操作時控制通過所述真空管 和所述放大器來二級放大音頻信號，并且當(dāng)所述真空管不正常操作時控制通過所述放大器來一級放大音頻信號。所述音頻裝置可以包括第二開關(guān)電路，其選擇性地向所述放大器提供所述真空管的輸出音頻信號和所述音頻信號中的一個。當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述開關(guān)單元來向所述放大器提供所述真空管的輸出音頻信號，并且當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述開關(guān)電路向所述放大器提供所述音頻信號。根據(jù)另一示范性實施例的方面，提供了一種用于使用至少一個真空管來選擇性地放大輸入音頻信號的聲音輸出設(shè)備的聲音輸出方法，所述方法包括輸入音頻信號；使用所述真空管選擇性放大所述輸入音頻信號；確定所述真空管是否正常操作；其中選擇性地放大所述輸入音頻信號包括當(dāng)所述真空管正常操作時通過所述真空管和放大器來二級放大所述音頻信號，以及當(dāng)所述真空管不正常操作時通過所述放大器來一級放大所述音頻信號，而不將所述音頻信號輸入到所述真空管。


當(dāng)結(jié)合附圖時，這些上述和/或其他方面從下面的示范性實施例的描述將變得顯而易見并容易理解，其中圖I是根據(jù)示范性實施例的音頻裝置的框圖；圖2是根據(jù)示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖；圖3是圖2的聲音輸出設(shè)備的電路圖；圖4是根據(jù)另一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖；圖5是根據(jù)另一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖；圖6是根據(jù)又一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖；以及圖7是根據(jù)示范性實施例的聲音輸出方法的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本一般發(fā)明概念的示范性實施例，在附圖中圖示了其示例，其中通篇中相同的參考數(shù)字指代相同的元素。下面通過參考附圖來描述示范性實施例以解釋本一般發(fā)明概念。最近，隨著工業(yè)進(jìn)步，所有模擬電子設(shè)備被數(shù)字化，并且聲音系統(tǒng)根據(jù)迅速數(shù)字化而尋求聲音質(zhì)量改進(jìn)。然而，由于聲音中數(shù)字技術(shù)的放大差異，在聲音質(zhì)量方面，模擬真空管放大器是支配性的。詳細(xì)地，與直接放大相比，當(dāng)晶體管放大聲音時，使用晶體管的數(shù)字類型放大遭受一些延遲。由于延遲導(dǎo)致放大中放大的波形的一些改變，所以數(shù)字類型放大與實質(zhì)上使用真空管來放大原始信號的模擬類型放大不同。在該點上，高端立體聲系統(tǒng)使用真空管放大器來放大音頻信號。 真空管放大器可以比其他音頻放大器產(chǎn)生具有更好聲音質(zhì)量的音頻，但是真空管放大器具有較短的壽命，典型地僅僅幾千個小時。具體地，現(xiàn)有技術(shù)的真空管放大器總是向真空管提供電力，使得即使在真空管不被使用時，電流也流過真空管。因此，電流通過正不被使用的真空管，因此縮短了真空管的壽命。此外，將真空管制造為允許用戶手工更換管座。然而，用戶通過親自聆聽音頻系統(tǒng)的輸出聲音難以確定真空管的壽命是否到頭。此外，當(dāng)真空管的壽命到頭時，在更換真空管之前不能使用聲音系統(tǒng)。圖I是根據(jù)示范性實施例的音頻裝置的框圖。如圖I中所示，音頻裝置100包括通信接口 110、用戶接口 120、存儲器130、音頻處理器140、控制器150及一個或多個聲音輸出設(shè)備200。在此，音頻裝置100可以是但不限于聲音放大器，諸如家庭影院系統(tǒng)(HTS)和包括真空管的放大器。本發(fā)明一般概念可應(yīng)用于用于接收、處理及輸出音頻信號的任意音頻裝置。通信接口 110連接到至少一個外部設(shè)備(例如計算機、電視機、機頂盒、數(shù)字衛(wèi)星廣播接收器、盒式錄像機(VTR)、數(shù)字多功能盤(DVD)播放器等)，并且可以從外部設(shè)備接收音頻內(nèi)容。在此，音頻內(nèi)容包括至少一個音頻信號，并且可以是模擬內(nèi)容或數(shù)字內(nèi)容。在此，音頻信號是用于一個聲波信道的電信號。用戶接口 120包括多個功能鍵，用于允許用戶設(shè)置或選擇在音頻裝置100中支持的各種功能，并且可以顯示從音頻裝置100提供的各種信息。在此，可以使用諸如觸摸板的輸入/輸出(I/O)設(shè)備、或通過將諸如鼠標(biāo)和/或鍵盤的輸入設(shè)備與諸如發(fā)光二極管(LED)和/或液晶顯示器(LCD)的顯示設(shè)備組合來實現(xiàn)用戶接口 120。用戶可以使用用戶接口 120來調(diào)整音量。當(dāng)真空管不正常操作時，用戶接口 120可以向用戶顯示異常操作。例如，用戶接口120可以顯示請求更換真空管的消息或LED。用戶接口 120可以根據(jù)真空管是否被使用來顯示在真空管和電源之間的切換的信息。存儲器130可以存儲通過通信接口 110接收的音頻內(nèi)容。當(dāng)所接收的音頻內(nèi)容是模擬的時，存儲器130可以數(shù)字化并存儲音頻內(nèi)容。可使用硬盤、非易失性存儲器和/或易失性存儲器來實現(xiàn)存儲器130。音頻處理器140對輸入音頻內(nèi)容或存儲到存儲器130中的音頻內(nèi)容進(jìn)行解碼。音頻處理器140將處理后的音頻內(nèi)容劃分成多個音頻信號。例如，當(dāng)音頻內(nèi)容是立體聲音頻信號時，音頻處理器140可以將音頻內(nèi)容劃分成左音頻信號和右音頻信號。當(dāng)音頻內(nèi)容是2. I聲道音頻信號時，音頻處理器140可以將音頻內(nèi)容劃分成左音頻信號、右音頻信號和低音音頻信號。當(dāng)音頻內(nèi)容是5. I聲道音頻信號時，音頻處理器140可以將音頻內(nèi)容劃分成左前音頻信號、右前音頻信號、左環(huán)繞音頻信號、右環(huán)繞音頻信號和低音音頻信號。此外，音頻內(nèi)容可以是僅提供一個音頻信號的單聲道信號。音頻處理器140可以將所劃分的音頻信號發(fā)送到對應(yīng)的聲音輸出設(shè)備200。詳細(xì)地，聲音輸出設(shè)備200連接到特定揚聲器，以提供與揚聲器對應(yīng)的音頻信號。例如，當(dāng)音頻處理器140將立體聲音頻內(nèi)容劃分成左音頻信號和右音頻信號時，音頻處理器140可以將左音頻信號提供給連接到左揚聲器的聲音輸出設(shè)備，而將右音頻信號提供給連接到右揚聲器的聲音輸出設(shè)備。聲音輸出設(shè)備200使用真空管來放大所劃分的音頻信號，并且將放大后的音頻信號輸出到所連接的揚聲器。詳細(xì)地，聲音輸出設(shè)備200的每一個使用真空管來放大由音頻 處理器140處理的音頻信號，并且將放大后的音頻信號發(fā)送到所連接的揚聲器。在單聲道環(huán)境中，一個聲音輸出設(shè)備200使用真空管來放大信號音頻信號，并且將放大后的信號輸出到所連接的揚聲器。如圖2和圖3中所示并且所隨后更詳細(xì)描述的，聲音輸出設(shè)備200可以根據(jù)真空管220是否被使用來控制真空管220和電源之間的第一開關(guān)電路215，電源向真空管220提供電力。詳細(xì)地，當(dāng)音頻信號被輸入到聲音輸出設(shè)備200并且真空管220被使用時，聲音輸出設(shè)備200可以接通真空管220和電源205之間的第一開關(guān)電路215。當(dāng)音頻信號沒有被輸入到聲音輸出設(shè)備200且真空管220沒有使用時，聲音輸出設(shè)備200可以斷開真空管220和電源205之間的第一開關(guān)電路215。隨后將參考圖2和圖3解釋根據(jù)真空管的使用來切換的聲音輸出設(shè)備200的詳細(xì)構(gòu)造和操作。此外，如圖4中所示并且如隨后更詳細(xì)描述的，聲音輸出設(shè)備200’可計算真空管的放大比，并且通過將輸入音頻信號與真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來確定真空管是否正常操作。當(dāng)真空管正常操作時，聲音輸出設(shè)備200’可以對音頻信號進(jìn)行二級放大(two-stage amplify),并且將二級放大后的音頻信號提供給揚聲器。當(dāng)真空管不正常操作時，聲音輸出設(shè)備200’可以使用單獨的輔真空管對音頻信號進(jìn)行二級放大，或?qū)σ纛l信號進(jìn)行一級放大(one-stage amplify),然后將放大后的音頻信號提供給揚聲器。隨后將參考圖4解釋聲音輸出設(shè)備200’的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和操作?？梢詫⒙曇糨敵鲈O(shè)備200配置在與其他組件分開的外殼中，或在與其他組件在一起的單個殼中。當(dāng)聲音輸出設(shè)備200被提供在外部作為單獨的單元時，它們可以無線地接收、放大和輸出處理后的音頻信號?？刂破?50可以控制音頻裝置100的組件。詳細(xì)地，當(dāng)通過通信接口 110接收音頻內(nèi)容時，控制器150可以將所接收的音頻內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)到音頻處理器140，以將音頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換成多個音頻信號，并且控制聲音輸出設(shè)備200來將所劃分的音頻信號提供給多個揚聲器。當(dāng)真空管毀壞時，控制器150可以控制用戶接口 130來顯示通知真空管到期的消息或真空管更換消息。根據(jù)聲音輸出設(shè)備200的真空管220是否被使用，控制器150可以控制插入在聲音輸出設(shè)備200的真空管220和電源205之間的第一開關(guān)電路215的切換，電源205向真空管220提供電力。雖然在圖I中一個聲音輸出設(shè)備處理一個聲道(即一個音頻信號)，但是一個聲音輸出設(shè)備可以處理多個聲道。此后，參考圖2和圖3更詳細(xì)地描述根據(jù)示范性實施例的聲音輸出設(shè)備200。圖2是根據(jù)不范性實施例的聲音輸出設(shè)備200的框圖。如圖2中所不，聲音輸出設(shè)備200包括電源205、第一開關(guān)電路215、真空管220、輸出單元260及控制器230。電源205向聲音輸出設(shè)備200的組件提供電力。具體地，電源205向真空管220的加熱器221和板224提供電力，以通過真空管220來放大輸入音頻信號(參加圖3)。第一開關(guān)電路215被插入在電源205和真空管220之間，并且在控制器230的控制下進(jìn)行切換。真空管220放大輸入音頻信號。真空管220包括四個電極，包括加熱器221、陰極·222、柵格(grid) 223 及板 224。加熱器221通過使用薄金屬線生成熱來加熱陰極。陰極222被加熱器加熱以發(fā)射電子。柵格223控制從陰極發(fā)射的電子。作為圍繞陰極的金屬板的板224吸收電子。具體地，柵格223控制從陰極發(fā)射的電子，以執(zhí)行真空管的放大。輸出單元260連接到揚聲器。輸出單元260被形成為連接聲音輸出設(shè)備200和揚聲器，并且將真空管220的輸出信號提供給揚聲器?？刂破?30控制聲音輸出設(shè)備200的操作。根據(jù)真空管220的使用，控制器230控制插入在真空管220和電源205之間的第一開關(guān)電路215.更詳細(xì)地，控制器230確定真空管220是否被使用，即真空管220是否放大輸入音頻信號。當(dāng)音頻信號被輸入并且真空管220被使用時，控制器230接通第一開關(guān)電路215，以向真空管220提供電力。當(dāng)音頻信號沒有被從外部輸入且真空管220不被使用時，控制器230斷開第一開關(guān)電路215，以切斷到真空管220的電源。因此，當(dāng)真空管220沒有被使用時，切斷電源，并且電流不通過真空管220，因此延長真空管220的壽命。圖3是圖2的聲音輸出設(shè)備200的電路圖。如圖3中所示，聲音輸出設(shè)備200包括包含加熱器221、陰極222、柵格223及板224的電極的真空管220、用于向真空管220提供電力的第一和第二電源205-1及205-2、以及用于將第一和第二電源205-1和205-2與真空管220互連的第一開關(guān)215-1和第二開關(guān)205-2。第一和第二電源205-1和205-2連接到真空管220的板224和加熱器221.根據(jù)真空管220的使用，控制器230控制將第一電源205_1與板224互連的第一開關(guān)215-1和將第二電源205-2與加熱器221互連的第二開關(guān)215-2.詳細(xì)地，當(dāng)音頻信號被輸入到聲音輸出設(shè)備200并且真空管220被使用時，控制器230接通第一開關(guān)215-1和第二開關(guān)215-2，以向加熱器221和板224提供電流。因而，隨著電流流過加熱器221和板224，真空管220放大輸入音頻信號并且將其輸出到輸出單元260。然而，當(dāng)音頻信號沒有被輸入到聲音輸出設(shè)備200且真空管不被使用時，控制器230斷開第一開關(guān)215-1和第二開關(guān)215-2，以阻止到加熱器221和板224的電流。因而，當(dāng)真空管220不被使用時，阻止到真空管220的電流，因而避免真空管220的不必要消耗。盡管在圖3中當(dāng)真空管220不被使用時斷開第一開關(guān)215-1和第二開關(guān)215_2兩者，但是替選地可以僅斷開第一開關(guān)215-1和第二開關(guān)215-2中的一個。盡管在圖3中單獨配置第一和第二電源205-1和205-2以向加熱器221和板224提供電流，但是可以使用同一電源205來向加熱器221和板224提供電力。因此，聲音輸出設(shè)備220可以阻止向真空管220的不必要的電流提供，因而真空管200可以維持得比常規(guī)真空管更長。圖4是根據(jù)另一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖。參考圖4，聲音輸出設(shè)備200’包括輸入單元210、第一真空管220’、控制器230’、第二開關(guān)電路240、放大器250及輸出單元260。 輸入單元210接收音頻信號。具體地，輸入單元210可以從音頻處理器140接收
音頻信號。第一真空管220’選擇性地放大音頻信號。詳細(xì)地，第一真空管220’可以以預(yù)設(shè)放大比來放大通過輸入單元210輸入的音頻信號。在此，預(yù)設(shè)放大比是第一真空管220 ’支持的放大比。控制器230’確定第一真空管220’是否正常操作。當(dāng)真空管毀壞或出現(xiàn)故障時，其輸出不同于正常時的輸出。因此，控制器230’可以通過將第一真空管220’的輸入音頻信號與輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算第一真空管220 ’的放大比，并且基于所計算的放大比是否在正常范圍內(nèi)來確定第一真空管220’是否正常操作?？梢砸澜?jīng)驗確定正常范圍。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230’控制第二開關(guān)電路240和放大器250，以向揚聲器發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號。更具體的，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230’可以控制第二開關(guān)電路240，以向放大器250發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號，使得將二級放大后的音頻信號轉(zhuǎn)發(fā)到揚聲器。這樣做時，控制器230’可以控制放大器250，以將放大器250的預(yù)設(shè)放大比設(shè)置為I。盡管通過示例的方式將放大器250控制為將預(yù)設(shè)放大比設(shè)置為1，但是在修改的實施方式中，放大比可以改變。相反，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作(例如由于出現(xiàn)故障、異?；蚱渌麊栴})時，控制器230’可以控制第二開關(guān)電路240和放大器250，以放大未通過第一真空管220’的音頻信號，其在下文中稱為旁路的音頻信號，并將其發(fā)送到揚聲器。詳細(xì)地，控制器230’可以控制第二開關(guān)電路240以將旁路的音頻信號發(fā)送到放大器250，并且控制放大器250，以如同第一真空管220’正常操作時的放大比來放大旁路的音頻信號。也就是說，控制器230’可以控制第二開關(guān)電路240和放大器250,以對輸入音頻信號進(jìn)行一級放大。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作時，控制器230’可以向控制器150通知第一真空管220’的異常操作。第二開關(guān)電路240選擇性地向放大器250提供第一真空管220’的輸出和旁路的音頻信號中的一個。詳細(xì)地，在控制器230’的控制下，第二開關(guān)電路240可以在第一真空管220’正常操作時向放大器250提供由第一真空管220’放大的音頻信號，以及在第一真空管220’不正常操作時向放大器250提供旁路的音頻信號。放大器250以預(yù)設(shè)放大比來放大音頻信號，并且將放大后的音頻信號提供給輸出單元260。放大器250可以數(shù)字地放大音頻信號。在控制器230’的控制下，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，放大器250可以以放大比I來放大由第一真空管220’放大的音頻信號，并且將放大后的音頻信號提供給輸出單元260(即沒有額外放大)。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’異常操作時，放大器250可以以第一真空管220’的正常操作的放大比來放大旁路的音頻信號，并且將放大后的音頻信號提供給輸出單元260。輸出單元260連接到揚聲器。輸出單元260將聲音輸出設(shè)備200’連接到揚聲器并向揚聲器提供放大器250的輸出信號。盡管在該不范性實施例中使用輸出單兀260將放大后的音頻信號饋送到揚聲器，但是在修改的實施方式中可以將放大后的音頻信號直接提供給揚聲器。如上所述，聲音輸出設(shè)備200’可以容易地確定真空管是否出現(xiàn)故障，并且放大旁路的音頻信號并將其提供給揚聲器。因此，當(dāng)真空管毀壞或異常時，聲音輸出設(shè)備200’可以正常地操作。盡管在圖4中放大器250連接到第二開關(guān)電路240的后端，但是在實施方式中放大器250可以連接到第一真空管220’的前端。 圖5是根據(jù)又一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖。參考圖5，聲音輸出設(shè)備200”包括輸入單元210、第一真空管220’、控制器230”、第二開關(guān)電路240’、放大器250、輸出單元260及第二真空管270。輸入單元210接收音頻信號。具體地，輸入單元210可以從音頻處理器140接收
音頻信號。第一真空管220’放大音頻信號。第一真空管220’從輸入單元210接收音頻信號，并且可以以預(yù)設(shè)放大比來放大輸入音頻信號。控制器230”確定第一真空管220’是否正常操作。詳細(xì)地，控制器230”可以通過將第一真空管220’的輸入音頻信號與輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算第一真空管220’的放大比，并且根據(jù)所計算的放大比是否在正常范圍內(nèi)來確定第一真空管220’是否正常操作。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230’控制第二開關(guān)電路240’和放大器250，以向揚聲器發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號。詳細(xì)地，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230”控制第二開關(guān)電路240’，以向揚聲器發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號。相反，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作時，控制器230”可以控制第二開關(guān)電路240’，以向揚聲器發(fā)送由第二真空管270放大的音頻信號。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作時，控制器230”可以向控制器150通知第一真空管220’的異常操作。第二開關(guān)電路240’選擇性地向放大器250提供從第一真空管220’輸出的音頻信號和從第二真空管270輸出的音頻信號。在控制器230”的控制下，第二開關(guān)電路240’可以在第一真空管220’正常操作時向放大器250提供第一真空管220’的輸出音頻信號，以及在第一真空管220’不正常操作時向放大器250提供第二真空管270的輸出。放大器250以預(yù)設(shè)放大比來放大音頻信號，并且將放大后的音頻信號提供給輸出單元260。輸出單元260連接到揚聲器。輸出單元260將聲音輸出設(shè)備200”連接到揚聲器并向揚聲器提供放大器250的輸出信號。盡管在該不范性實施例中使用輸出單兀260將放大后的音頻信號饋送到揚聲器，但是在修改的實施方式中可以將放大后的音頻信號直接提供給揚聲器。第二真空管270 (也稱為輔(secondary)真空管)放大音頻信號。第二真空管270可以以預(yù)設(shè)放大比來放大通過輸入單元210輸入的音頻信號。如上所述，聲音輸出設(shè)備200”可以容易地確定真空管是正常操作還是不正常操作(例如由于出現(xiàn)故障、異常或其他問題等)。即使當(dāng)一個真空管不正常操作時，聲音輸出設(shè)備200”也可以使用其他真空管正常地運行。盡管在圖5中放大器250連接到第二開關(guān)電路240’的后端，但是在修改的實施方式中可以省略放大器250。圖6是根據(jù)又一示范性實施例的聲音輸出設(shè)備的框圖。 參考圖6，聲音輸出設(shè)備200”’包括輸入單元210、第一真空管220’、控制器230”’、第二開關(guān)電路240”、放大器250、輸出單元260、第二真空管270及第三開關(guān)電路280。輸入單元210接收音頻信號。具體地，輸入單元210可以從音頻處理器140接收
音頻信號。第一真空管220’放大音頻信號。第一真空管220’可以以預(yù)設(shè)放大比來放大通過輸入單兀210輸入的音頻信號?？刂破?30”’確定第一真空管220’是否正常操作。當(dāng)真空管毀壞或出現(xiàn)故障時，其輸出不同于正常的輸出。因此，控制器230”’可以通過將第一真空管220’的輸入音頻信號與輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算第一真空管220’的放大比，并且根據(jù)所計算的放大比是否在正常范圍內(nèi)來確定第一真空管220’是否正常操作。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230”’控制第二開關(guān)電路240”和放大器250，以向揚聲器發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號。更具體地，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，控制器230”’可以控制第二開關(guān)電路240”，以向放大器250發(fā)送由第一真空管220’放大的音頻信號，并且控制放大器250以將放大器250的放大比設(shè)置為I (即沒有額外放大)?？刂破?30”’可以控制第三開關(guān)電路280不操作第二真空管270。相反，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作時，控制器230”’控制第三開關(guān)電路280、第二開關(guān)電路240”和放大器250,以向揚聲器發(fā)送由第二真空管270放大的音頻信號。詳細(xì)地，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’不正常操作時，控制器230”’可以控制第三開關(guān)電路280向第二真空管270發(fā)送輸入音頻信號，控制第二開關(guān)電路240”以向揚聲器發(fā)送由第二真空管270放大的音頻信號，以及控制放大器250以將其放大比設(shè)置為I (即沒有額外放大)。這樣做時，控制器230”’確定第二真空管270是否正常操作?？刂破?30”’可以通過將第二真空管270的輸入音頻信號與輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算第二真空管270的放大比，并且根據(jù)所計算的放大比是否在正常范圍內(nèi)來確定第二真空管270是否正常操作。可以依經(jīng)驗確定正常范圍。根據(jù)確定結(jié)果，當(dāng)?shù)诙婵展?70不正常操作時(即當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’和第二真空管270都不正常操作時)，控制器230”’可以控制第二開關(guān)電路240”和放大器250，以放大未通過第一真空管220’并且未通過第二真空管270的音頻信號(旁路的音頻信號)，并且將其發(fā)送到揚聲器。更具體地，控制器230”’可以控制第二開關(guān)電路240”以向放大器250發(fā)送旁路的音頻信號，并且控制放大器250以與為第一真空管220’設(shè)置的放大比對應(yīng)的放大比(即，將使用在第一真空管220’正常操作的情況下與第一真空管220’相同的放大比)來放大旁路的音頻信號。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’和第二真空管270中的至少一個不正常操作時，控制器230”’可以向控制器150通知第一真空管220或第二真空管270的異常操作。第二開關(guān)電路240”選擇性地向放大器250提供第一真空管220’的輸出、第二真空管270的輸出、和旁路的音頻信號(從輸入單元210輸入的音頻信號)。在控制器230”’的控制下，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時第二開關(guān)電路240”可以向放大器250提供第一真空管220’的輸出音頻信號，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20不正常操作并且第二真空管270正常操作時第二開關(guān)電路240”可以向放大器250提供第二真空管270的輸出音頻信號，以及當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’和第二真空管270 二者都不正常操作時第二開關(guān)電路240”可以向放大器250提供旁路的音頻信號。·
第二開關(guān)電路240”選擇性地向放大器250提供第一真空管220’的輸出、第二真空管270的輸出、和旁路的音頻信號(從輸入單元210輸入的音頻信號)。放大器250以預(yù)設(shè)放大比來放大音頻信號，并且向輸出單元260提供放大后的音頻信號。更具體地，當(dāng)?shù)谝徽婵展?20’正常操作時，在控制器230”’的控制下，放大器250可以以放大比I來放大由第一真空管220’放大的音頻信號，并且向輸出單元260提供放大后的音頻信號(即沒有額外放大)。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20不正常操作并且第二真空管270正常操作時，在控制器230”’的控制下，放大器250可以以放大比I來放大由第二真空管270放大的音頻信號，并且向輸出單元260提供放大后的音頻信號。當(dāng)?shù)谝徽婵展?20和第二真空管270 二者都不正常操作時，在控制器230” ’的控制下，放大器250可以以第一真空管220’的正常操作的放大比來放大旁路的音頻信號，并且向輸出單元260提供放大后的音頻信號。輸出單元260連接到揚聲器。輸出單元260將聲音輸出設(shè)備200”’連接到揚聲器，并且向揚聲器提供放大器250的輸出信號。盡管在該不范性實施例中使用輸出單兀260將放大后的音頻信號饋送到揚聲器，但是在修改的實施方式中可以將放大后的音頻信號直接提供給揚聲器。第二真空管270 (也稱為輔真空管)放大音頻信號。第二真空管270可以以預(yù)設(shè)放大比來放大通過第三開關(guān)電路280輸入的音頻信號。第三開關(guān)電路280選擇性地向第二真空管270提供輸入音頻信號。在控制器230 ”’的控制下，第三開關(guān)電路280可以在第一真空管220’正常操作時阻止音頻信號輸入到第二真空管270，以及在第一真空管220’不正常操作時向第二真空管270輸入音頻信號。這樣，借助于第三開關(guān)電路280，可以避免第二真空管270的壽命降低。如上所述，聲音輸出設(shè)備200”’可以容易地通過控制器230”’來確定真空管是正常操作還是真空管不正常操作。即使當(dāng)一個真空管異常時，聲音輸出設(shè)備200”’也可以使用其他真空管正常地運行。當(dāng)兩個真空管都異常時，聲音輸出設(shè)備200”’放大旁路的音頻信號，并且將其提供給揚聲器。因此，即使當(dāng)一個或多個真空管毀壞或出現(xiàn)故障時，聲音輸出設(shè)備200”’也可以正常操作。盡管在圖6中放大器250連接到第二開關(guān)電路240”的后端，但是在修改的實施方式中放大器250可以在第二開關(guān)電路240”的前端接收輸入單元210的音頻信號并且將音頻信號轉(zhuǎn)發(fā)給第二開關(guān)電路240”。盡管在圖5和圖6中描述了僅僅兩個真空管，但是在修改的實施方式中可以采用三個或更多個真空管。圖7是根據(jù)示范性實施例的聲音輸出方法的圖。參考圖7，輸入音頻信號(S710)。確定真空管是否正常操作(S730)。通過將輸入音頻信號與由真空管放大的音頻信號進(jìn)行比較來做出該確定。詳細(xì)地，當(dāng)真空管不正常操作時，其輸出不同于在正常操作條件下的輸出。因此，可以通過比較真空管的輸入音頻信號和輸出音頻信號來計算真空管的放大比，并且可以基于所計算的放大比是否在正常范圍內(nèi)來確定真空管是否正常操作。可以依經(jīng)驗確定正常范圍。
當(dāng)真空管正常操作時(S730-是)，處理音頻信號(S740)。例如，由真空管以預(yù)設(shè)放大比來放大音頻信號，并且將放大后的音頻信號輸出到揚聲器(S760)。更詳細(xì)地，當(dāng)真空管正常操作時，將由真空管放大的音頻信號輸出到揚聲器。當(dāng)真空管不正常操作時(S730-否)，旁路真空管，并且由放大器以預(yù)設(shè)放大比來放大輸入音頻信號(S750)并且將其輸出到揚聲器(S760)。也就是說，當(dāng)真空管不正常操作時，由放大器來放大輸入音頻信號，并且將其發(fā)送到揚聲器。在此，預(yù)設(shè)放大比可以是當(dāng)真空管正常工作時用于放大的放大比。如上所述，即使當(dāng)真空管不正常操作時，也可以放大旁路的音頻信號，并且將其輸出到揚聲器?？梢栽趫DI的音頻裝置或圖4的聲音輸出設(shè)備200’或在其他音頻裝置或聲音輸出設(shè)備中實現(xiàn)圖7的聲音輸出方法。盡管已示出并描述了本發(fā)明一般概念的幾個示范性實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不背離本發(fā)明概念的原理和精神的情況下可以對這些示范性實施例進(jìn)行修改，其范圍由權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種聲音輸出設(shè)備，包括 真空管，用于放大音頻信號； 電源，用于向所述真空管提供電力； 第一開關(guān)電路，用于將所述電源和所述真空管互連；以及 控制器，用于根據(jù)真空管是否被使用來控制所述第一開關(guān)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聲音輸出設(shè)備，其中，所述真空管包括 加熱器，用于通過加熱陰極來發(fā)射電子；以及 板，用于收集從所述陰極發(fā)射的電子，以及 所述第一開關(guān)電路包括 第一開關(guān)，用于將所述電源和所述板互連；以及 第二開關(guān)，用于將所述電源和所述加熱器互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲音輸出設(shè)備，其中，當(dāng)所述真空管被使用時所述控制器接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，并且當(dāng)所述真空管不被使用時所述控制器斷開所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聲音輸出設(shè)備，進(jìn)一步包括 輸入單元，用于接收所述音頻信號；以及 放大器，用于選擇性地放大輸入音頻信號或來自所述真空管的輸出音頻信號， 其中，所述控制器確定所述真空管是否正常操作，并且控制所述放大器當(dāng)所述真空管正常操作時通過從所述真空管輸出的音頻信號，以及在所述真空管不正常操作時放大通過所述輸入單元輸入的音頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音輸出設(shè)備，其中，所述控制器通過將到所述真空管的輸入音頻信號和自所述真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述真空管的放大比，并且基于所計算的放大比來確定所述真空管是否正常操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音輸出設(shè)備,進(jìn)一步包括 第二開關(guān)電路，用于選擇性地向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號和輸入音頻信號中的一個， 其中，當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號，以及 當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供輸入音頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲音輸出設(shè)備，其中，所述控制器根據(jù)所計算的所述真空管的放大比來調(diào)整所述放大器的放大比。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聲音輸出設(shè)備,進(jìn)一步包括 輔真空管，用于放大輸入音頻信號， 其中，當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制通過所述輔真空管和所述放大器來二級放大輸入音頻信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲音輸出設(shè)備，進(jìn)一步包括 第二開關(guān)電路，用于選擇性地向所述放大器提供所述真空管的輸出音頻信號和所述輔真空管的輸出音頻信號中的一個，其中，當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號，以及 當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供來自所述輔真空管的輸出音頻信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聲音輸出設(shè)備，進(jìn)一步包括 第三開關(guān)電路，用于選擇性地向所述輔真空管提供輸入音頻信號， 其中，當(dāng)所述真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第三開關(guān)電路向所述輔真空管提供輸入音頻信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音輸出設(shè)備，進(jìn)一步包括 輔真空管，用于放大輸入音頻信號， 其中，所述控制器通過將到所述真空管的輸入音頻信號和自所述真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述真空管的放大比，通過將到所述輔真空管的輸入音頻信號和自所述輔真空管的輸出音頻信號進(jìn)行比較來計算所述輔真空管的放大比，并且根據(jù)所計算的所述真空管的放大比和所計算的所述輔真空管的放大比來確定在所述放大器中放大的音頻信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聲音輸出設(shè)備，進(jìn)一步包括 第二開關(guān)電路，用于選擇性地向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號、來自所述輔真空管的輸出音頻信號和輸入音頻信號中的一個， 其中，當(dāng)所述真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路來向所述放大器提供來自所述真空管的輸出音頻信號， 當(dāng)所述真空管不正常操作并且所述輔真空管正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供來自所述輔真空管的輸出音頻信號，以及 當(dāng)所述真空管不正常操作并且所述輔真空管不正常操作時，所述控制器控制所述第二開關(guān)電路向所述放大器提供輸入音頻信號。
13.一種音頻裝置，包括 通信接口，用于接收音頻內(nèi)容； 音頻處理器，用于將所述音頻內(nèi)容處理成多個音頻信號； 至少一個真空管，用于選擇性地放大所述音頻信號； 電源，用于向所述真空管提供電力； 第一開關(guān)電路，用于將所述電源和所述真空管互連；以及 控制器，用于根據(jù)所述真空管是否被使用來控制所述第一開關(guān)電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的音頻裝置，其中，所述真空管包括 加熱器，用于通過加熱陰極來發(fā)射電子；以及 板，用于收集從所述陰極發(fā)射的電子，以及 所述第一開關(guān)電路包括 第一開關(guān)，用于將所述電源和所述板互連；以及 第二開關(guān)，用于將所述電源和所述加熱器互連， 其中，當(dāng)所述真空管被使用時所述控制器接通所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)，并且當(dāng)所述真空管不被使用時所述控制器斷開所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的音頻裝置，進(jìn)一步包括 放大器，用于選擇性地放大并輸出來自所述音頻處理器的音頻信號或從所述至少一個真空管中輸出的放大信號， 其中，所述控制器根據(jù)所述至少一個真空管是否正常操作來確定輸入到所述放大器的信號。
全文摘要
提供了一種聲音輸出設(shè)備、音頻裝置及聲音輸出方法。所述聲音輸出設(shè)備包括真空管，用于放大音頻信號；電源，用于向真空管提供電力；第一開關(guān)電路，用于選擇性地將電源連接到真空管；以及控制器，用于根據(jù)真空管是否被使用來控制第一開關(guān)電路。
文檔編號H04R3/00GK102905211SQ20121026159
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者李在哲, 金炳秀, 尹柱文, 趙起英 申請人:三星電子株式會社