本实用新型专利技术提供了一种多通道音频处理器包括：音频处理器、模拟开关、音频功率放大器、最高电平检测器和扬声器，其中，模拟开关的输入端与音频处理器的听筒输出端连接；音频功率放大器的输入端与音频处理器的音频输出端连接；扬声器的输入端分别与模拟开关和音频功率放大器的输出端连接；最高电平检测器的输入端分别与模拟开关输出端和音频功率放大器的电源端连接以获取模拟开关模块的第一输出电平和第二输出电平、以及音频功率放大模块的电源电平。本实用新型专利技术提供的多通道音频处理器有效地避免了电流反灌现象的出现，同时保护了多通道音频处理器中的各个器件不会损坏，大大提高了器件的一致性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及音频处理领域，尤指一种多通道音频处理器。
技术介绍
当前智能机快速发展，各个手机厂商的竞争也越来越激烈。为了使产品更有竞争力，如何更大程度地有效利用手机空间，如何更有效的在保证质量的前提下降低产品成本，是各个手机设计研发公司不断追求的目标。一般来说，手机的听筒和扬声器是两套不同的通路系统，其结构示意图如图1所示，在工作过程中，基带通过听筒的输出端EARP和EARN来控制听筒的输出，另外通过音频输出端Aud1_P和Aud1_N输出到外部的音频功率放大器Aud1_PA，并通过该音频功率放大器Aud1_PA来驱动扬声器，实现音频信号的输出。从图中可以看出，在该系统中，由于手机的听筒和扬声器是两套独立的通路，这样不但会占用比较紧张的系统空间，同时也提高了设计的成本。随着技术的发展，听筒和扬声器两个系统的二合一方案被技术出来，并被逐渐推广使用，结构示意图如图2所示，在工作过程中，基带通过GP1端口 GP10_0和GP1_l分别控制模拟开关以及音频功率放大器的启动和关断，且二者在同一时间只能选择一个开启，即当选择音频功率放大器工作的时候，实现音频播放功能；当选择模拟开关导通的时候，实现听筒功能。但是，由于音频功率放大器一般会选择效率比较高的D类音频功率放大器，其输出端AOUP、AOUN为占空比随着音频信号幅度变化的P丽波形，一般高电平可以达到6.5V左右。而模拟开关的电源VDD2 —般是由电池直接供电，电压范围一般是在3.2V?4.35V之间变化。模拟开关内部电路如图3所示，第一控制信号EN_SW经过电平转换器LevelShift实现电压从VL到VDD2的转换，其中，VL是基带的PMIC产生的电源，一般是在1.8V?2.8V之间。当第一控制信号EN_SW经过电平转换器LevelShift后产生的第二控制信号PDB为高电平VDD2时，模拟开关关闭。当模拟开关关闭的时候，MOS管P5的各个端口的波形如图4所示。图中MOS管P7和N3器件为音频处理器内部和端口 INP相连的内部电路，其中二极管D4和D3分别为MOS管P7和N3的寄生二极管。当模拟开关关断时，MOS管P7和N3 —般都是为关断状态，则INP端为高阻态。MOS管P5的栅极电压控制电压为VDD2，当OUP端的输出电平VDD3 ^ VDD2+Vth时(其中，Vth为Pl的导通阈值)，Pl管可以完全关断。OUP端的电压变化，对INP端没有影响。寄生二极管D4不会有反灌电流，由于OUP到INP的通路被完全隔绝，所以OUP端的电平对音频处理器内部电路没有影响。但是当VDD3>VDD2+Vth时，虽然模拟开关的栅极控制电压为VDD2，MOS管Pl依然处于导通状态。输出端OUP的电平可以直接传输到INP端。由于电源VDDl的电平一般为1.8V?2.8V，当OUP输出高电平VDD3时，由于VDD3的值远大于VDDl和寄生二极管D4的导通阈值，即:VDD3?VDDl+Vth_D4。所以，VDD3会通过MOS管P5在D4端产生很高的电流，反灌到电源VDDl端。D4的反灌电流如图5所示。反灌电流的存在，很容易导致音频处理器内部器件的损坏。同时，音频处理器内部和INP相连的器件，一般都是低压器件，关态击穿电压点一般会比较低。当OUP端的高电平传递到音频处理器内部时，同样会有导致不可恢复的N3被击穿损坏的风险。另外，由于反灌电流的存在，OUP端在高电平输出时，电压被迅速拉低，导致输出波形的变形、失真，极度恶化了音频信号的品质。同样，由于VDDl在瞬间被灌入电流，极易导致VDDl的电压状态的紊乱，进而导致整个系统的工作异常。
技术实现思路
针对上述问题，本技术旨在提供一种多通道音频处理器，其在原有的听筒和扬声器两个系统二合一的基础上添加了高电平检测器，有效地解决了音频处理器中电流反灌的问题。本技术提供的技术方案如下:一种多通道音频处理器，包括:音频处理器、用于控制听筒输出信号通断的模拟开关、用于控制音频输出信号的功率放大和通断的音频功率放大器、最高电平检测器和用于输出所述听筒输出信号或所述音频输出信号的扬声器，其中，所述模拟开关的输入端与所述音频处理器的听筒输出端连接；所述音频功率放大器的输入端与所述音频处理器的音频输出端连接；所述扬声器的输入端分别与所述模拟开关和所述音频功率放大器的输出端连接；所述最高电平检测器的输入端分别与所述模拟开关输出端和所述音频功率放大器的电源端连接以获取所述模拟开关模块的第一输出电平和第二输出电平、以及所述音频功率放大模块的电源电平。在本技术方案中，高电平检测器将模拟开关的第一输出电平和第二输出电平、以及所述音频功率放大器的电源电平进行比较，并将电平值最高的作为模拟开关的输出，这样不再会出现电流反灌的问题。优选地，所述最高电平检测器中包括两路高电平选择电路，其中，第一路高电平选择电路将所述模拟开关的第一输出电平和第二输出电平进行比对，并将较大的电平值作为输出；第二路高压电平选择电路将所述第一高电平选择电路输出的电平值与所述音频功率放大器的电源电平进行对比，并将较大的电平值作为输出，以实现将三个电平值中的最高电平值作为输出。优选地，所述最高电平检测器中包括两路高电平选择电路，其中，第一路高电平选择电路将所述模拟开关的第一输出电平和所述音频功率放大器的电源电平进行比对，并将较大的电平值作为输出；第二路高压电平选择电路将所述第一高电平选择电路输出的电平值与所述模拟开关的第二输出电平进行对比，并将较大的电平值作为输出，以实现将三个电平值中的最高电平值作为输出。优选地，所述最高电平检测器中包括两路高电平选择电路，其中，第一路高电平选择电路将所述音频功率放大器的电源电平和所述模拟开关的第二输出电平进行比对，将较大的电平值作为输出；第二路高压电平选择电路将所述第一高电平选择电路输出的电平值与所述模拟开关的第一输出电平进行对比，并将较大的电平值作为输出，以实现将三个电平值中的最高电平值作为输出。在本技术方案中，在最高电平检测器中设置了两路高电平选择电路，将获取的三个电平值两两进行比较，直到比较出最高电平值，再将该最高电平值作为输出。优选地，所述高电平选择电路中包括:第一电阻、第二电阻、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、施密特触发器、第一反相器、第二反相器以及第三反相器，其中；所述第一电阻的一端与第一外界输入电平连接，另一端与第一晶体管的源极连接；所述第二电阻的一端与第二外界输入电平连接，另一端与第二晶体管的源极连接；所述第一晶体管的栅极与漏极连接；所述第二晶体管的栅极与第一晶体管的栅极连接，漏极与施密特触发器的输入端连接；所述施密特触发器的输出端与第一反相器的输入端连接；所述第一反相器的输出端与第二反相器的输入端连接；所述第二反相器的输出端分别与第三反相器的输入端和第四晶体管的栅极连接；所述第三反相器的输出端与第三晶体管的栅极连接；所述第三晶体管的漏极与所述第四晶体管的漏极连接并作为所述高电平选择电路的输出端；所述第五晶体管的漏极与第一晶体管的漏极连接，栅极与第六晶体管的栅极连接，源极与第六晶体管的源极连接并接地；所述第六晶体管的漏极与第二晶体管的漏极连接;所述施密特触发器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多通道音频处理器，其特征在于，包括：音频处理器、用于控制听筒输出信号通断的模拟开关、用于控制音频输出信号的功率放大和通断的音频功率放大器、最高电平检测器和用于输出所述听筒输出信号或所述音频输出信号的扬声器，其中，所述模拟开关的输入端与所述音频处理器的听筒输出端连接；所述音频功率放大器的输入端与所述音频处理器的音频输出端连接；所述扬声器的输入端分别与所述模拟开关和所述音频功率放大器的输出端连接；所述最高电平检测器的输入端分别与所述模拟开关输出端和所述音频功率放大器的电源端连接以获取所述模拟开关模块的第一输出电平和第二输出电平、以及所述音频功率放大模块的电源电平。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹辉，张振浩，余维学，仲志华，
申请(专利权)人：上海芯望电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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