音频功放电路、方法、芯片和电子设备技术

本申请公开一种音频功放电路、方法、芯片和电子设备，音频功放中，系统管理模块用于将电源电压转换为数字电压和阈值信号，得到数字电压和阈值信号；限幅模块用于根据阈值信号调整音频信号的幅值；动态调整模块用于根据数字电压和调整信号动态调整直流变换器的变换电压和变换电流，并确定数模转换器对应的第一增益和功率放大器对应的第二增益；直流变换器用于在变换电压和变换电流对应的工作状态下根据电源电压为功率放大器供电；数模转换器用于采用第一增益对所述调整信号进行数模转换；功率放大器用于采用第二增益放大模拟信号。本申请能够提高对应的音频播放效果。请能够提高对应的音频播放效果。请能够提高对应的音频播放效果。

【技术实现步骤摘要】
音频功放电路、方法、芯片和电子设备


[0001]本申请涉及电路
，具体涉及一种音频功放电路、方法、芯片和电子设备。

技术介绍

[0002]对于使用电池供电的移动终端等电子设备而言，功放的电源电压由于外部和内部的因素，有时候不是恒定的，比如：有些电池在满电量情况下可以输出4.4V，但长时间使用后低电量情况下却可能低至3.3V；当系统输出空载或轻载的情况下，有些电池电压相对稳定在4.4V，但当重载时电池电压波动较大，最低电压常常低于4V；此外，当多功放组成立体声应用场景时，不同功放上的电源电压均不同。
[0003]随着电源电压的下降，对应功放的最大输出功率也不断降低，比如采用2倍电荷泵(Charge Pump)结构的DC
‑
DC供电的功放，当电源电压从4.4V降低到3.3V后，电荷泵输出电压降从8.8V降低至6.6V，这将导致功放输出功率大幅降低。如果默认按电源电压为4.4V配置功放，当电源电压降低后，则输入信号为0dB时将导致输出音频失真；如果默认按电源电压为3.3V配置功放，虽然能够在一定程度上能够避免输出信号失真，但功放的输出音量将大幅降低，容易影响对应音频的播放效果，例如可能影响声音响度和听感等特征。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供一种音频功放电路、方法、芯片和电子设备，以解决传统的音频功放方案容易影响对应音频播放效果的问题。
[0005]本申请提供的一种音频功放电路包括系统管理模块、限幅模块、动态调整模块、直流变换器、数模转换器和功率放大器；
[0006]所述系统管理模块用于将电源电压转换为数字电压和阈值信号，向所述动态调整模块发送所述数字电压，向所述限幅模块发送所述阈值信号；
[0007]所述限幅模块用于根据阈值信号调整音频信号的幅值，以输出幅值小于或者等于所述阈值信号的调整信号；
[0008]所述动态调整模块用于根据所述数字电压和所述调整信号动态调整所述直流变换器的变换电压和变换电流，并确定所述数模转换器对应的第一增益和所述功率放大器对应的第二增益；
[0009]所述直流变换器用于在所述变换电压和变换电流对应的工作状态下根据所述电源电压为所述功率放大器供电；
[0010]所述数模转换器用于采用所述第一增益对所述调整信号进行数模转换，得到模拟信号；
[0011]所述功率放大器用于采用所述第二增益放大所述模拟信号。
[0012]可选地，所述动态调整模块还用于根据所述数字电压和所述调整信号动态确定所述工作模式，以使所述直流变换器在对应的工作模式下为所述功率放大器供电。
[0013]可选地，所述动态调整模块包括第一参数调整单元和第二参数调整单元；所述第
一参数调整单元用于获取所述数字电压对应的模式阈值，根据所述调整信号与相应模式阈值之间的关系确定所述工作模式，根据所述数字电压获取对应的电流限值，根据所述电流限值确定所述变换电流，根据所述调整信号确定所述变换电压；所述第二参数调整单元用于根据所述调整信号确定所述第一增益和所述第二增益。
[0014]可选地，所述第二参数调整单元还用于根据所述工作模式确定时钟信号，向所述直流变换器发送所述时钟信号，以使所述直流变换器依据所述时钟信号供电。
[0015]可选地，所述第二参数调整单元还用于根据所述调整信号确定使能信号的状态，根据所述使能信号的状态控制所述模数转换器和所述功率放大器的状态。
[0016]可选地，所述第二参数调整单元包括第一比较子单元、第一多路选通器和第二多路选通器；所述第一比较子单元的第一输入端连接所述限幅模块的第一输出端，输出端分别连接所述第一多路选通器和所述第二多路选通器的通道控制端，所述第一多路选通器的输出端连接所述数模转换器的增益控制端，所述第二多路选通器的输出端连接所述功率放大器的增益控制端；所述第一比较子单元用于比较所述调整信号与多个增益阈值之间的关系，输出对应的比较结果；所述第一多路选通器用于根据所述比较结果选通对应的一路增益控制通道，输出所述第一增益；所述第二多路选通器用于根据所述比较结果选通对应的一路增益控制通道，输出所述第二增益。
[0017]可选地，所述第二参数调整单元还包括第二比较子单元；所述第二比较子单元的第一输入端连接所述限幅模块的第一输出端，输出端连接所述功率放大器的使能控制端；所述第二比较子单元在所述调整信号小于或者等于预设的使能阈值时，输出使能信号对应的第一使能信号，在所述调整信号大于所述使能阈值时，输出所述使能信号对应的第二使能信号。
[0018]可选地，所述第二参数调整单元还包括第一滤波器和第二滤波器；所述第一滤波器的输入端连接在所述第一比较子单元的输出端，输出端分别连接所述第一多路选通器和所述第二多路选通器的通道控制端，所述第二滤波器连接在所述第二比较子单元的输出端和所述功率放大器的使能控制端之间；所述第一滤波器用于滤除所述比较结果的噪声；所述第二滤波器用于滤除所述第一使能信号或者所述第二使能信号的噪声。
[0019]可选地，所述第二参数调整单元还包括时钟产生子单元；所述时钟产生子单元连接在所述第一参数调整单元的第三输出端和所述直流变换器的时钟控制端之间；所述时钟产生子单元用于根据所述工作模式对应的时钟信号。
[0020]可选地，所述第一参数调整单元包括第三多路选通器、第四多路选通器、第三比较子单元和电压运算子单元；所述第三多路选通器的控制端连接所述系统管理模块的第一输出端，输出端连接所述直流变换器的电流控制端，所述第四多路选通器的控制端连接所述系统管理模块的第一输出端，输出端连接所述第三比较子单元的第一输入端，所述第三比较子单元的第二输入端连接所述限幅模块的输出端，输出端连接所述直流变换器的模式控制端，所述电压运算子单元的第一输入端连接所述系统管理模块的第一输出端，第二输入端连接所述限幅模块的输出端，输出端连接所述直流变换器的电压控制端；所述第三多路选通器用于选通所述数字电压对应的电流提供通道，以提供所述电流限值；所述第四多路选通器用于选通所述数字电压对应的阈值提供通道，输出模式阈值；所述第三比较子单元用于在所述调整信号大于所述模式阈值时，输出第一模式控制信号，在所述调整信号小于
或者等于所述模式阈值的时长超过第一预设时长时，输出第二模式控制信号；所述电压运算子单元用于获取所述调整信号在设定时段内的最大信号值，在所述调整信号大于所述最大信号值时，将所述调整信号确定为新的最大信号值，在所述调整信号小于或者等于所述最大信号值的时长超过第二预设时长时，将所述最大信号值与第一寄存器值之间的差值确定为新的最大信号值，根据所述新的最大信号值计算初始电压，根据所述初始电压与所述数字电压对应的电压阈值确定所述变换电压。
[0021]可选地，所述第一参数调整单元还包括第三滤波器；所述第三滤波器连接在所述第三比较子单元的输出端连接所述直流变换器的模式控制端之间；所述第三滤波器用于对所述第一模式控制信号或者所述第二模式控制信号进行滤波处理。
[0022]可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音频功放电路，其特征在于，所述音频功放电路包括系统管理模块、限幅模块、动态调整模块、直流变换器、数模转换器和功率放大器；所述系统管理模块用于将电源电压转换为数字电压和阈值信号，向所述动态调整模块发送所述数字电压，向所述限幅模块发送所述阈值信号；所述限幅模块用于根据阈值信号调整音频信号的幅值，以输出幅值小于或者等于所述阈值信号的调整信号；所述动态调整模块用于根据所述数字电压和所述调整信号动态调整所述直流变换器的变换电压和变换电流，并确定所述数模转换器对应的第一增益和所述功率放大器对应的第二增益；所述直流变换器用于在所述变换电压和变换电流对应的工作状态下根据所述电源电压为所述功率放大器供电；所述数模转换器用于采用所述第一增益对所述调整信号进行数模转换，得到模拟信号；所述功率放大器用于采用所述第二增益放大所述模拟信号。2.根据权利要求1所述的音频功放电路，其特征在于，所述动态调整模块还用于根据所述数字电压和所述调整信号动态确定所述工作模式，以使所述直流变换器在对应的工作模式下为所述功率放大器供电。3.根据权利要求2所述的音频功放电路，其特征在于，所述动态调整模块包括第一参数调整单元和第二参数调整单元；所述第一参数调整单元用于获取所述数字电压对应的模式阈值，根据所述调整信号与相应模式阈值之间的关系确定所述工作模式，根据所述数字电压获取对应的电流限值，根据所述电流限值确定所述变换电流，根据所述调整信号确定所述变换电压；所述第二参数调整单元用于根据所述调整信号确定所述第一增益和所述第二增益。4.根据权利要求3所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元还用于根据所述工作模式确定时钟信号，向所述直流变换器发送所述时钟信号，以使所述直流变换器依据所述时钟信号供电。5.根据权利要求3所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元还用于根据所述调整信号确定使能信号的状态，根据所述使能信号的状态控制所述模数转换器和所述功率放大器的状态。6.根据权利要求3所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元包括第一比较子单元、第一多路选通器和第二多路选通器；所述第一比较子单元的第一输入端连接所述限幅模块的第一输出端，输出端分别连接所述第一多路选通器和所述第二多路选通器的通道控制端，所述第一多路选通器的输出端连接所述数模转换器的增益控制端，所述第二多路选通器的输出端连接所述功率放大器的增益控制端；所述第一比较子单元用于比较所述调整信号与多个增益阈值之间的关系，输出对应的比较结果；所述第一多路选通器用于根据所述比较结果选通对应的一路增益控制通道，输出所述第一增益；所述第二多路选通器用于根据所述比较结果选通对应的一路增益控制通道，输出所述
第二增益。7.根据权利要求6所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元还包括第二比较子单元；所述第二比较子单元的第一输入端连接所述限幅模块的第一输出端，输出端连接所述功率放大器的使能控制端；所述第二比较子单元在所述调整信号小于或者等于预设的使能阈值时，输出使能信号对应的第一使能信号，在所述调整信号大于所述使能阈值时，输出所述使能信号对应的第二使能信号。8.根据权利要求7所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元还包括第一滤波器和第二滤波器；所述第一滤波器的输入端连接在所述第一比较子单元的输出端，输出端分别连接所述第一多路选通器和所述第二多路选通器的通道控制端，所述第二滤波器连接在所述第二比较子单元的输出端和所述功率放大器的使能控制端之间；所述第一滤波器用于滤除所述比较结果的噪声；所述第二滤波器用于滤除所述第一使能信号或者所述第二使能信号的噪声。9.根据权利要求7所述的音频功放电路，其特征在于，所述第二参数调整单元还包括时钟产生子单元；所述时钟产生子单元连接在所述第一参数调整单元的第三输出端和所述直流变换器的时钟控制端之间；所述时钟产生子单元用于根据所述工作模式对应的时钟信号。10.根据权利要求3所述的音频功放电路，其特征在于，所述第一参数调整单元包括第三多路选通器、第四多路选通器、第三比较子单元和电压运算子单元；所述第三多路选通器的控制端连接所述系统管理模块的第一输出端，输出端连接所述直流变换器的电流控制端，所述第四多路选通器的控制端连接所述系统管理模块的第一输出端，输出端连接所述第三比较子单元的第一输入端，所述第三比较子单元的第二输入端连接所述限幅模块的输出端，输出端连接所述直流变换器的模式控制端，所述电压运算子单元的第一输入端连接所述系统管理模块的第一输出端，第二输入端连接所述限幅模块的输出端，输出端连接所述直流变换器的电压控制端；所述第三多路选通器用于选通所述数字电压对应的电流提供通道，以提供所述电流限值；所述第四多路选通器用于选通所述数字电压对应的阈值提供通道，输出模式阈值；所述第三比较子单元用于在所述调整信号大于所述模式阈值时，输出第一模式控制信号，在所述调整信号小于或者等于所述模式阈值的时长超过第一预设时长时，输出第二模式控制信号；所述电压运算子单元用于获取所述调整信号在设定时段内的最大信号值，在所述调整信号大于所述最大信号值时，将所述调整信号确定为新的最大信号值，在所述调整信号小于或者等于所述最大信号值的时长超过第二预设时长时，将所述最大信号值与第一寄存器值之间的差值确定为新的最大信号值，根据所述新的最大信号值计算初始电压，根据所述初始电压与所述数字电压对应的电压阈值确定所述变换电压。11.根据权利要求10所述的音频功放电路，其特征在于，所述第一参数调整单元还包括第三滤波器；所述第三滤波器连接在所述第三比较子单元的输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，姚炜，熊立双，娄声波，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：