一种声控灯电路及电子烟的制作方法

1.本实用新型涉及电子烟领域，特别是涉及一种声控灯电路及电子烟。


背景技术：

2.电子烟又名电子香烟，是一种新生的替烟产品，主要用于戒烟和替代香烟。电子烟有着与香烟一样的外观、与香烟近似的味道，同时保留了传统吸烟方式和特点。并且，电子烟没有香烟中的焦油、悬浮微粒等有害成分，有效降低对电子烟用户的健康危害。
3.目前，电子烟除了吸烟功能以外，并无其他功能，功能单一，无法扩展多元化的应用场景。因此，目前电子烟无法满足用户多种需求。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种声控灯电路，能够改善相关技术中电子烟功能单一的技术问题，从而能够满足用户更多需求，进而能够提升用户体验。
5.本实用新型实施例为改善上述技术问题提供了如下技术方案：
6.在第一方面，本实用新型实施例提供一种声控灯电路，包括：拾音器，用于将外界声音转换成模拟信号；
7.放大电路，与所述拾音器连接，用于对所述模拟信号进行放大处理；
8.控制电路，与所述放大电路连接，用于将放大后的所述模拟信号转换成数字信号，根据所述数字信号，产生控制信号；
9.驱动电路，与所述控制电路连接，用于根据所述控制信号，产生驱动信号；
10.发光元件，与所述驱动电路连接，用于根据所述驱动信号进行发光。
11.可选地，所述控制电路包括：
12.模数转换器，与所述放大电路连接，用于将放大后的所述模拟信号转换成数字信号；
13.控制模块，与所述模数转换器连接，用于从所述数字信号中提取声音频段信号，根据所述声音频段信号，产生控制信号。
14.可选地，所述控制模块包括：
15.低通滤波器，与所述模数转换器连接，用于滤除所述数字信号的高频分量，得到低频信号；
16.控制器，与所述低通滤波器连接，用于根据所述低频信号，产生控制信号。
17.可选地，所述放大电路包括：
18.滤波单元，与所述拾音器连接，用于对所述模拟信号进行滤波处理；
19.差分放大单元，分别与所述滤波单元及所述控制电路连接，用于对滤波后的所述模拟信号进行放大处理。
20.可选地，所述滤波电路包括电容；
21.所述电容的一端与所述拾音器连接，所述电容的另一端与所述差分放大单元连
接。
22.可选地，所述差分放大单元包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；
23.所述第一电阻的一端与所述电容的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述运算放大器的第一输入端及所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述运算放大器的正电源端连接，所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端分别与所述运算放大器的第二输入端及所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述运算放大器的负电源端连接，所述运算放大器的输出端与所述控制电路连接。
24.可选地，所述驱动电路包括mos管及第五电阻；
25.所述mos管包括控制端、第一端及第二端，所述mos管的控制端与所述控制电路连接，所述mos管的第一端用于与外部电源连接，所述mos管的第二端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端接地。
26.可选地，所述拾音器包括：
27.麦克风；
28.偏置电路，与所述麦克风连接，用于为所述麦克风提供偏置电压。
29.可选地，所述声控灯电路还包括开关电路；
30.所述开关电路分别与所述麦克风及所述偏置电路连接，用于控制所述导通或断开所述偏置电路为所述麦克风提供偏置电压的回路。
31.在第二方面，本实用新型实施例提供一种电子烟，包括如上所述的声控灯电路。
32.本实用新型实施例的有益效果包括：提供一种声控灯电路及电子烟。声控灯电路包括拾音器、放大电路、控制电路、驱动电路、发光元件，拾音器可将外界声音转换成模拟信号，放大电路与拾音器连接，可对模拟信号进行放大处理，控制电路与放大电路连接，可将放大后的模拟信号转换成数字信号，然后根据该数字信号，产生控制信号，驱动电路与控制电路连接，可根据控制信号，产生驱动信号，发光元件与驱动电路连接，用于根据驱动信号进行发光。因此，具备声控灯电路的电子烟可以根据音乐等外界声音控制发光元件的发光效果，以提升现场气氛，从而提升用户体验。
附图说明
33.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
34.图1是本实用新型实施例提供一种电子烟的立体图；
35.图2是本实用新型实施例提供一种声控灯电路的结构示意图；
36.图3是图2中提供一种控制电路的结构示意图；
37.图4是图1中提供一种驱动电路的电路结构示意图；
38.图5是图1中提供另一种驱动电路的电路结构示意图；
39.图6是图3中提供一种控制模块的结构示意图；
40.图7是图1中提供一种拾音器的结构示意图；
41.图8是本实用新型另一实施例提供一种声控灯电路的结构示意图；
42.图9是图1中提供一种放大电路的结构示意图；
43.图10是图9中提供一种放大电路的电路结构示意图。
具体实施方式
44.为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施方式，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
46.本实用新型实施例提供一种电子烟。电子烟可利用雾化原理，将烟碱等原料进行雾化，以产生具有特定气味的气溶胶供用户使用。在本实施例中，电子烟可以包括任意类型(可以根据任意形式进行分类)的电子烟，例如一次性电子烟、扁嘴电子烟、机械电子烟等等。
47.在一些实施例中，请一并参阅图1及图2，电子烟100包括壳体10及声控灯电路20，声控灯电路20安装于壳体10内。声控灯电路20可根据环境声音来控制发光元件的发光效果，例如，控制发光元件的发光亮度和闪烁频率。因此，本实施例提供的电子烟100不仅具有传统的吸烟功能，还具有根据声音控制灯光效果的功能，使得电子烟100非常适合应用于ktv、party等场合，在此类场合中，电子烟100可根据音乐的频率或音量大小取得相应的发光效果，从而达到提升现场气氛的效果，进而提升用户体验。
48.如图2所示，声控灯电路20包括拾音器21、放大电路22、控制电路23、驱动电路24及发光元件25。
49.拾音器21可将外界声音(人声、音乐声等)转换成模拟信号，该模拟信号是一种电信号，放大电路22与拾音器21连接，放大电路22可对拾音器21传输过来的模拟信号进行放大处理，控制电路23与放大电路22连接，控制电路23可将放大后的模拟信号转换成数字信号，驱动电路24与控制器23连接，驱动电路24可根据控制器23传输过来的控制信号，产生驱动信号，发光元件25与驱动电路24连接，发光元件25可根据驱动信号进行发光。
50.其中，发光元件25可以为led灯珠等任意类型的发光单元，发光元件25可以是单个发光单元，也可以为由多个发光单元串联而成的发光单元串，也可以为由多个发光单元串组成的发光单元阵列。
51.外界声音变化时，例如声音的频率变化或音量变化，拾音器21输出不同的模拟信号，从而，控制器23电路可得到不同的数字信号，进而，控制电路23根据不同的数字信号，产生不同的控制信号。控制信号可以为pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号，驱动电路24可根据不同的pwm信号，产生对应的驱动信号，驱动信号施加在发光元件25上时，可实现发光元件25的发光亮度和闪烁频率随外界声音的变化而变化，从而达到提升现场氛围的效果。
52.在一些实施例中，请参阅图3，控制电路23包括模数转换器231及控制模块232。
53.模数转换器231与放大电路22连接，模数转换器231可将放大电路22输出的放大后的模拟信号转换成数字信号，控制模块232与模数转换器231连接，控制模块232可从数字信号中提取声音频段信号，然后根据声音频段信号，产生控制信号。
54.其中，模数转换器231与控制模块232可以集成在一起，也可以不集成在一起，模数转换器231与控制模块232集成在一起时，可以成为一个带模数转换功能的处理芯片。控制模块232可以对模数转换器231传输过来的数字信号进行fft(fast fourier transform，快速傅里叶变换)运算，以从数字信号中提取声音频段信号。在一些实施例中，控制模块232包括音频编码单元，控制模块232可以通过音频编码单元从数字信号中提取声音频段信号。
55.在一定的声音频率范围内按照预设划分规则可以将该声音频率范围划分成多个声音频段，从而得到声音频段信号。例如，该声音频率范围为20hz-20khz(人耳能够听到的极限频率范围)，可以将该声音频率范围划分成五个声音频段，分别为低频段、中低频段、中低频段、中高频段和高频段，分别对应不同的声音频率范围，从而得到五个声音频段信号。可以理解的是，基于不同应用或根据业务需求，可以得到具有预设声音频率范围的声音频段信号，例如高频段信号、中频段信号和低频段信号，分别对应不同的声音频率范围。
56.控制模块232可以根据提取出的声音频段信号，产生控制信号。
57.其中，声音频段信号为单个时，该声音频段信号可以对应一个控制信号，该控制信号对应一个驱动信号，从而控制发光元件25中一个或多个发光单元的发光效果；声音频段信号为多个时，每个声音频段信号对应一个控制信号，例如，高频段信号对应第一频率控制信号，中频段信号对应第二频率控制信号，低频段信号对应第三频率控制信号。
58.在一些实施例中，请参阅图4，驱动电路24包括mos管q1及第五电阻r5。
59.mos管q1包括控制端、第一端及第二端，mos管q1的控制端与控制电路连接，mos管q1的第一端用于与外部电源连接，mos管q1的第二端与第五电阻r5的一端连接，第五电阻r5的另一端接地。
60.在一些实施例中，mos管q1为pmos管，mos管q1的控制端为pmos管的栅极，mos管q1的第一端为pmos管的漏极，mos管q1的第二端为pmos管的源极。可以理解的是，mos管q1还可以为其它任意类型的开关元件，例如nmos管、双极性晶体管等等。在一些实施例中，如图4所示，外部电源可以为电流源。
61.mos管q1的第一端与发光元件25连接，mos管q1的第一端可向发光元件25输出驱动信号(驱动电压)，从而控制发光元件25发光。控制模块232可以向mos管q1的控制端输出具有一定占空比和频率的pwm信号，以控制mos管q1的开关频率，从而控制驱动信号，进而控制发光元件25的发光效果，例如发光亮度和闪烁频率。
62.基于不同应用或根据业务需求，驱动电路24还可以变化成其它任意形式，例如，根据多个控制信号输出多个对应的驱动信号，从而控制多个发光单元或多组发光单元的的发光效果。
63.在一些实施例中，请参阅图5，驱动电路24可以包括多个mos管和与每个mos管连接的电阻，每个mos管受控于一个控制信号并得到一个驱动信号。可以理解的是，每个控制信号可以对应一个声音频段信号，例如，pwm1信号对应高频段信号，pwm2信号对应中频段信号，pwm3信号对应低频段信号。于是，可以实现多个发光单元或多组发光单元的发光亮度和发光频率跟随音乐节奏或音乐频率的变化而变化，以更好地提升现场气氛。
64.在一些实施例中，请参阅图6，控制模块232包括低通滤波器2321和控制器2322。
65.低通滤波器2321与模数转换器231的输出端连接，低通滤波器2321可将模数转换器231输出的数字信号的高频分量滤除掉，以得到低频信号，控制器2322可根据低频信号，产生控制信号。
66.音乐的节奏主要集中在低频，于是，可以仅将数字信号的低频分量过滤出来，得到低频信号，然后根据低频信号，产生控制信号。控制信号既可以控制一个发光单元或一组发光单元串发光，也可以控制多个发光单元或多组发光单元发光。控制一个发光单元或一组发光单元串发光时，可以根据低频信号，产生对应的pwm信号，通过pwm信号控制发光单元发光；控制多个发光单元或多组发光单元发光时，可以基于低频信号，利用规律性的循环或随机数生成器得到多个控制信号，从而交替地控制不同的发光单元发光或随机组成多组发光单元发光。由于通过此种方式，无需进行复杂的fft运算或者音频编码器对数字信号进行频段分成，只需要利用低通滤波器2321从数字信号中过滤出低频分量，得到低频信号，然后将低频信号送到控制器2322中进行简单的处理即可得到一个或多个控制信号，用来控制发光元件25的发光，因此，其能够降低硬件成本和研发成本。
67.控制器2322可以为任意通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器2322还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器2322也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
68.在一些实施例中，请参阅图7，拾音器21包括麦克风211和偏置电路212。
69.偏置电路212与麦克风211连接，偏置电路212可为麦克风211提供偏置电压，以使麦克风211工作在合适的直流工作点。
70.常见的麦克风是一种模拟器件，可以视作一个声控电流源，需要偏置在合适的直流工作点，将语音信号转换成音频电压。如果未向麦克风提供偏置电压，麦克风将无法正常工作，失去语音采集功能。
71.为了方便使得发光元件25只在有需要的时候工作，在一些实施例中，请参阅图8，声控灯电路20还包括开关电路26。
72.开关电路26分别与麦克风211和偏置电路212连接，开关电路26可导通或断开偏置电路212为麦克风211提供偏置电压的回路。开关电路26可以被构造成任意形式，例如，开关电路26包括开关按键，用户通过按压开关按键即可导通或断开偏置电路212为麦克风211提供偏置电压的回路，从而控制发光元件25的工作状态。
73.在一些实施例中，请参阅图9，放大电路22包括滤波单元221和差分放大单元222。
74.滤波单元221与拾音器21的输出端连接，滤波单元221可对拾音器21输出的模拟信号进行滤波处理，差分放大单元222分别与滤波单元221及模数转换器222连接，差分放大单元222可对滤波后的模拟信号进行放大处理。
75.拾音器21的输出信号一般具有直流成分和交流成分，其中，直流成分起到偏置的作用，而拾音器21采集的声音信号则通过交流成分在模拟电信号中体现。如果对直流成分进行放大，非常不利于后续信号处理，因此，通过滤波单元221将拾音器21的输出信号的直
流成分滤除掉，使得差分放大单元222只对有用的交流成分进行放大。
76.具体地，请参阅图10，滤波电路221包括电容c1，差分放大单元222包括运算放大器a1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3及第四电阻r4。
77.电容c1的一端与拾音器21的输出端连接，电容c1的另一端与第一电阻r1的一端连接，第一电阻r1的另一端分别与运算放大器a1的第一输入端及第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端与运算放大器a1的正电源端连接，第二电阻r2的一端接地，第二电阻r2的另一端分别与运算放大器a2的第二输入端及第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端与运算放大器a1的负电源端连接，运算放大器a1的输出端与控制电路23连接。
78.其中，运算放大器a1的第一输入端可以为同相输入端，也可以为反相输入端，运算放大器a1的第二输入端可以为同相输入端，也可以为反相输入端。在一些实施例中，如图10所示，运算放大器a1的第一输入端为同相输入端，运算放大器a1的第二输入端为反相输入端。
79.其中，第三电阻r3和第四电阻r4的作用在于设定放大增益。
80.最后要说明的是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本实用新型的思路下，上述各技术特征继续相互组合，并存在如上所述的本实用新型不同方面的许多其它变化，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。