一种音频驱动系统芯片及耳机技术方案

本发明专利技术提出了一种音频驱动系统芯片及耳机的实现方案；可以对参考电压进行有效的控制，使得耳机的两个扬声器的第二端可以共同稳定在所设定的参考电压上，可以维持驱动三端耳机的差分输出方式，既比单端驱动输出有较高的抗干扰能力且可以有效避免杂音；且应能够基于信号处理系统分析出使用者的耳机穿戴状态，即时检测扬声器振膜过驱位移所产生的逆电动势，借以补偿常见的振膜运动失真，进一步提高输出音频的品质。音频的品质。音频的品质。

【技术实现步骤摘要】
一种音频驱动系统芯片及耳机


[0001]本专利技术是涉及耳机驱动
，具体涉及一种音频驱动系统芯片及耳机。

技术介绍

[0002]耳机已是很普遍搭配音频终端，用以提供实际的音频给使用者，其中可以产生立体音响的耳机更是普遍。立体音响的耳机可包含对应两个声道的两个扬声器。一个扬声器一般包含第一端及第二端。第一端接受电性的音讯，其波形会随音频而变化。第二端是接地端，其对应第一端的电性的音讯，及依照振动频率及振幅在第一端与第二端的间构成交流信号，以促使扬声器振膜的振动。如此，耳机的两个扬声器的两个第二端会连接在一起，而两个扬声器的两个第一端分别接受两个声道的音讯。因此双声道耳机的接收端是三端的结构。
[0003]耳机所要呈现的音频是由驱动系统提供。耳机的三端插头要插入音频终端的输出孔。音频驱动系统提供电性的音频驱动信号到输出孔的三个端子，以驱动扬声器转换成实际的音频。两个扬声器是由两个驱动系统分别提供不同声道的音源。对于一个驱动系统，将其对应声道的音频转换成电性信号后，由其输出端输出。另一个驱动系统也是将其声道的音频转换成电性信号后，由其输出端输出。
[0004]电性音频信号是交流形式信号，而驱动系统例如会偏压到交流电信号的直流位准值，其会产生直流电流而流过耳机。为避免此直流电流，在驱动系统与连接到的扬声器的间还会设置电容器以排除直流电流。另外，如果在操作时驱动系统的电压输出有不需要的瞬间电压变化，不需要的瞬间电压变化产生不需要的交流电流会被引发而流通过耳机产生杂音。另外，如果驱动系统是提供由正电压与负电压所构成电性音频信号，则还需要增加产生负电压电路而增加成本。如何较有效驱动耳机且能避免产生杂音，是目前研发中所需要考虑的因素其一。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述缺点，本专利技术提供一种音频驱动系统芯片，所述音频驱动系统芯片能够用于驱动第一扬声器与第二扬声器；所述音频驱动系统芯片包括第一差分驱动系统与第二差分驱动系统；第一差分驱动系统有第一正输出端与第一负输出端，所述第一正输出端经第一信号处理系统连接到所述第一扬声器的第一端，其中所述第一负输出端通过所述第一差分驱动系统的第一反馈电路，虚拟短路到参考电压；第二差分驱动系统有第二正输出端与第二负输出端，所述第二正输出端经第二信号处理系统连接到所述第二扬声器的第一端，其中所述第二负输出端通过所述第二差分驱动系统的第二反馈电路，虚拟短路到所述参考电压；所述第一负输出端与所述第二负输出端连接到一共用导线；此共用导线再连接到所述第一扬声器与所述第二扬声器的第二端。
[0006]优选地，所述第一差分驱动系统包括：全差分放大器，接收输入信号，且提供所述第一正输出端与所述第一负输出端；以及运算放大器，当作所述第一反馈电路，其中所述运
算放大器的第一输入端连接到所述参考电压，及所述运算放大器的第二输入端连接到所述第一负输出端；所述运算放大器的输出端，反馈到所述全差分放大器的反馈信号输入端。
[0007]优选地，所述第二差分驱动系统包括：全差分放大器，接收输入信号，且提供所述第二正输出端与所述第二负输出端；以及运算放大器，当作所述第二反馈电路，其中所述运算放大器的第一输入端连接到所述参考电压，及所述运算放大器的第二输入端连接到所述第二负输出端；所述运算放大器的输出端，反馈到所述全差分放大器的反馈信号输入端。
[0008]优选地，所述第一差分驱动系统的输入埠是差分输入端，所述第二差分驱动系统的输入埠是差分输入端。
[0009]优选地，所述第一差分驱动系统的输入埠是单源输入端，所述第二差分驱动系统的输入埠是单源输入端。
[0010]优选地，所述参考电压的位准值是设定音频交流电信号的直流位准值。
[0011]优选地，所述第一信号处理系统和/或所述第二信号处理系统各自至少包含功率放大器、差分放大器、数模转换器、模数转换器、暂存器以及功能模块。
[0012]优选地，所述数模转换器，用于将数字信号形式的原始音频数字数据转换成为模拟信号输出。
[0013]优选地，所述功率放大器，用于当原始音频数字数据经过数模转换器转换成模拟信号输出后，送至所述功率放大器以便将模拟信号形式的原始音乐输入信号输出到与所述功率放大器连接的第一扬声器或第二扬声器；当第一扬声器或第二扬声器的振膜受到外力与非理想运动所造成振膜位移而产生的感应信号会被逆推回到所述功率放大器的输出端。
[0014]优选地，所述功率放大器的输出端连接至所述差分放大器的一输入端，所述数模转换器的输出连接至所述差分放大器的另一输入端。
[0015]优选地，所述模数转换器，用于连接至所述差分放大器的输出，由所述差分放大器而把振膜所产生的感应信号提取出来，并推送回所述模数转换器以进行数位化处理。
[0016]优选地，所述暂存器，用于将音频数字数据滞留与外部信号的由所述数模转换器至所述功率放大器至所述耳机至所述差分放大器至所述模数转换器的往返延迟匹配同步，根据所述数模转换器与所述模数转换器的取样时钟频率与滤波器的种类选用计算出往返延迟，用以调整设定所述暂存器的暂存区/先进先出深度与时钟速度使其与外部传递总延迟同步。
[0017]优选地，所述功能模块，用于为取扬声器振膜位移模组来提取由于扬声器振膜位移所产生出的感应信号；在调整设定所述暂存器的暂存区/先进先出深度与时钟速度使其与外部传递总延迟同步后，在所述功能模块进行剔除残留音乐信号的处理，以便分离出扬声器振膜位移的所述感应信号，并将所提取的所述感应信号作为后续分析与自动控制及/或信号补偿时的参考。
[0018]本专利技术还提供一种耳机，其具有上述任一种的音频驱动系统芯片。优选地，所述耳机为头戴式耳机。
[0019]本专利技术提出了一种音频驱动系统芯片及耳机的实现方案；可以对参考电压进行有效的控制，使得耳机的两个扬声器的第二端可以共同稳定在所设定的参考电压上，可以维持驱动三端耳机的差分输出方式，既比单端驱动输出有较高的抗干扰能力且可以有效避免杂音；且应能够基于信号处理系统分析出使用者的耳机穿戴状态，即时检测扬声器振膜过
驱位移所产生的逆电动势，借以补偿常见的振膜运动失真，进一步提高输出音频的品质。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例一种音频驱动系统芯片的电路图。
[0021]图2为本专利技术实施例一种差分驱动系统的电路图。
[0022]其中，音频驱动系统芯片
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100、第一扬声器
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10L、第二扬声器
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10R、第一差分驱动系统
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15、第二差分驱动系统
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25、第一信号处理系统
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18、第二信号处理系统
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28、全差分放大器
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20、运算放大器
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21、功率放大器
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11、差分放大器
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12、数模转换器
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13、模数转换器
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频驱动系统芯片，其特征在于，所述音频驱动系统芯片能够用于驱动第一扬声器与第二扬声器；所述音频驱动系统芯片包括第一差分驱动系统与第二差分驱动系统；第一差分驱动系统有第一正输出端与第一负输出端，所述第一正输出端经第一信号处理系统连接到所述第一扬声器的第一端，其中所述第一负输出端通过所述第一差分驱动系统的第一反馈电路，虚拟短路到参考电压；第二差分驱动系统有第二正输出端与第二负输出端，所述第二正输出端经第二信号处理系统连接到所述第二扬声器的第一端，其中所述第二负输出端通过所述第二差分驱动系统的第二反馈电路，虚拟短路到所述参考电压；所述第一负输出端与所述第二负输出端连接到一共用导线；此共用导线再连接到所述第一扬声器与所述第二扬声器的第二端。2.根据权利要求1所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述第一差分驱动系统包括：全差分放大器，用于接收输入信号，且提供所述第一正输出端与所述第一负输出端；以及运算放大器，当作所述第一反馈电路，其中所述运算放大器的第一输入端连接到所述参考电压，及所述运算放大器的第二输入端连接到所述第一负输出端；所述运算放大器的输出端，反馈到所述全差分放大器的反馈信号输入端。3.根据权利要求1所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述第二差分驱动系统包括：全差分放大器，用于接收输入信号，且提供所述第二正输出端与所述第二负输出端；以及运算放大器，当作所述第二反馈电路，其中所述运算放大器的第一输入端连接到所述参考电压，及所述运算放大器的第二输入端连接到所述第二负输出端；所述运算放大器的输出端，反馈到所述全差分放大器的反馈信号输入端。4.根据权利要求1
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3任一项所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述第一差分驱动系统的输入埠是差分输入端，所述第二差分驱动系统的输入埠是差分输入端。5.根据权利要求4所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述第一差分驱动系统的输入埠是单源输入端，所述第二差分驱动系统的输入埠是单源输入端。6.根据权利要求5所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述参考电压的位准值是设定音频交流电信号的直流位准值。7.根据权利要求1所述的音频驱动系统芯片，其特征在于，所述第一信号处理系统和/或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：边仿，
申请(专利权)人：头领科技昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：