[发明专利]电子显示设备

说明书

本发明涉及一种电子显示设备，具体地涉及一种响应于声学信号进行显示的设备，例如按照谱分析仪设备(spectrum-analyser device)的方式进行显示。本发明也涉及一种操作这种设备的方法。

已知的声音响应设备具有电致发光显示器，例如将所述声音响应设备合并到衬衫(shirt)中。所述设备具有包括麦克风和麦克风放大器在内的电路。可以通过提供电位计来控制从这一部分输出的信号的电平，所述电位计可以改变放大器电路的增益。这允许手动调节，因此这样得到的显示不会总是常通(过于敏感)或基本上关断(不敏感)。

电路还包括电平比较器部分，所述电平比较器部分直接从麦克风放大器接收其信号。这通常是具有5个比较器输出的专用IC，或者是在一组标准比较器周围构建的电路。当输入信号增加时，按照阶梯方式接通每一个输出。在使用专用IC的情况下，例如KA2284，将电平步长固定为-10dB、-5dB、0dB、+3dB和+6dB。这种IC设计用于音频电平指示的UV计。在基于比较器的UV计电路方面存在许多变体。

比较器输出用于接通变换器(inverter)电路部分，所述变换器电路部分产生激励电致发光显示器中的磷光体以及在不同的EL部分中切换所要求的高电压和频率。该变换器通常是基于变压器的变换器，具有抽头式初级绕组和次级侧上的多个绕组，并具有反馈。第一比较器电平输出用于激活这一振荡器，使得当音频阈值太低时所述振动器不运行。这对于电池供电的应用节省了电力。

上述电路具有多种缺点：

1.所述电路必须手动调节以在显示器的范围(range)内提供音频电平的结果显示。在音频电平可变的情况下，每次必须重新进行手动调节，以使得显示器的范围变成可接受的区域。工作范围非常窄，并且电路非常容易并且经常跑出该范围。在音乐是主要娱乐源的环境下，这些电路几乎总是超出该范围，并且在这一方面来说这种电路是低效率的。

2.通过改变进入到单一晶体管放大器中的基极电流来调节电平能够改变电路的DC工作电流、该放大器的频率响应和DC工作点，因此在试图改变这一电路的增益时，通过对于这一电路进行的重新调节而丢失了让晶体管可控操作的任何尝试。这也引起了在电路输出处发生较大的偏移电压移动，这直接且即刻影响最终显示。这一方法的任意重新调节之后是电路的瞬间重新稳定(re-settle)。因此在使用这一方法的任意重新调节期间，电路不能执行其预期的功能。

3.常用的KA2284 IC具有高电流抽取(最高至15mA)，因为其恒定地运行，因此减小了电池寿命。

4.必须手动关断所述电路以节电。如果保持接通，那么电池消耗可能大于所需，并且引起电池变得最终耗尽。对于4*AAA型电池而言可以在24小时或者更少的时间内耗尽，即使所述电路没有产生任何有用的显示。

5.KA2284具有固定的dB电平。这些固定的dB电平不能改变。利用基于比较器的电路实现替代方案允许设计的灵活性，但是利用了大量的部件。通常在一个IC中可用的比较器的最大数目是4，因此为了有5个步长的电平，必须使用最少两个IC，这也使得一些附加的比较器未被使用。当忽略这一项并且只使用一个IC具有4个可用比较器时已经观察了一些电路，但是因为减小了分辨率，所以可能减小显示的效率。

发明内容

本发明的一个方面试图克服或者至少减小上述缺点的一个或更多个。

根据本发明的第一方面，提供了一种响应于输入的声学信号产生显示的方法，包括：馈送声音换能器的输出来控制一电路，以响应于所述输出的变化来控制显示；自动地检测所述声音换能器的输出的平均幅度电平；以及调节供应给所述声音换能器的功率以补偿输入声音的幅度变化。

优选地，通过脉冲宽度调制技术来实现供应给声音换能器的功率，所述脉冲宽度调制的占空因子响应于在预定的时间段(例如2秒)上平均的平均声音信号而变化。可以针对在每一种情况下实现的占空因子中的相应百分比变化，设置多个阈值声音电平。

上述方法确保了在较宽范围的输入声学信号电平上保持合适的显示输出。

优选地，所述方法还包括如果在一段时间内没有检测到信号，关断控制电路。这使得当不存在显示时节省功率；这对于电池供电的设备是重要的。在关断之后，采取有规律的检查以看看是否存在信号；并且如果存在信号则将电路设置为操作。