【技术实现步骤摘要】
本申请涉及音频处理领域，具体而言，涉及一种模数转换器、模数转换方法及无线降噪耳机。
技术介绍
1、目前，通过提高adc(analog－to－digital converter，模数转换器)的参考电压(或称基准电压)，可以使adc能够采样更大输入电压的模拟信号，以及在采样较大输入电压的模拟信号后，adc对该模拟信号的转换结果能够维持较小的总谐波失真，以使得adc保持较好的采样性能。
2、但是，配置更高的参考电压幅度会增加adc的功耗，该方式不适用于如无线耳机等低功耗要求的音频设备。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请旨在提供一种模数转换器、模数转换方法及无线降噪耳机，以降低模数转换器的功耗。
2、第一方面，本申请实施例提供一种模数转换器，包括：主体电路，配置为与模拟信号源连接，所述主体电路中配置有参考电压和数字增益；所述主体电路用于基于所述参考电压将所述模拟信号源输出的模拟信号转换为数字信号，并基于所述数字增益对所述数字信号进行增益后输出；幅度检测模块，和所述主体电路连接，并被配置为与所述模拟信号源连接；所述幅度检测模块中配置有第一阈值和第二阈值；所述幅度检测模块被配置为检测所述模拟信号的幅度，并根据所述幅度执行以下对所述参考电压与所述数字增益的第一调整过程：若所述幅度大于所述第一阈值，则增大所述参考电压至第一电压，以及增加所述数字增益至第一增益；若在预设时长内，所述幅度小于始终小于或等于所述第二阈值，则减小所述参考电压至第二电压，以及减少所述数字增益至第二增
3、本申请实施例中，通过幅度检测模块检测输入的模拟信号幅度，并根据幅度调整主体电路的参考电压和数字增益，实现模拟转换器参考电压的动态调整。通过幅度检测模块，当模拟信号的幅度过大，即大于第一阈值时，可以通过提高参考电压实现模数转换器对大输入电压模拟信号的采样，同时提高数字增益，使得转换后的数字信号不发生过大的变化。而当模拟信号的幅度变小，即在预设时长内小于第二阈值时，可以通过降低参考电压降低模数转换器的功耗，以及提高对小输入电压模拟信号的采样性能。由此，可以在使得模数转换器维持采样性能的前提下，减少主体电路处于高参考电压的时间，从而降低功耗。
4、一实施例中，所述幅度检测模块包括逐次逼近式模拟数字转换器和处理子模块；所述处理子模块与所述逐次逼近式模拟数字转换器连接，所述逐次逼近式模拟数字转换器与所述模拟信号源连接，所述处理子模块与所述主体电路连接；所述逐次逼近式模拟数字转换器被配置为接收所述模拟信号，并输出幅度与所述模拟信号的幅度成正比的第一目标信号；所述处理子模块内配置有所述第一阈值和所述第二阈值，所述处理子模块被配置为将所述第一目标信号的幅度与所述第一阈值和所述第二阈值进行对比，执行所述第一调整过程。
5、对幅度检测对精度无过高的要求，低精度的sar adc即可满足，而saradc具有低功耗、小尺寸的特征，其分辨率和工作速度适中，以及采样延时短的特点，因此，在本申请的实施例中，选用sar adc构建幅度检测模块，可以有效减少模数转换器的功耗，以及减少幅度检测模块占用设备面积，由此，可以使得模数转换器能够满足音频处理等要求功耗低的场景，能够适用于蓝牙耳机等设备体积小的场景。
6、一实施例中，所述幅度检测模块包括第二数模转换器和第二比较器，所述第二比较器分别与所述模拟信号源和所述第二数模转换器连接；所述第二数模转换器被配置为依次向所述第二比较器输出幅度与所述第一阈值匹配的第二目标信号和/或幅度与所述第二阈值匹配的第三目标信号；所述第二比较器用于接收所述模拟信号，并将所述模拟信号分别与所述第二目标信号和/或所述第三目标信号进行对比，以执行所述第一调整过程。
7、本申请实施例中，幅度检测模块可以实现为第二数模转换器和第二比较器组合的硬件电路，相较于软件程序，硬件电路的响应不受程序影响，且控制信号的传输更及时，由此，可以有效提高参考电压调控的及时性与可靠性。第二数模转换器和第二比较器结构简单易于实现，可以有效降低幅度检测模块的结构复杂度。
8、一实施例中，所述模数转换器还包括电源模块和分压电路，所述电源模块与所述幅度检测模块连接，所述电源模块通过所述分压电路与所述主体电路连接；所述参考电压为所述分压电路输出的电压。
9、本申请实施例中，可以在电源模块中设置分压电路，以使用分压电路为主体电路提供参考电压，进而幅度检测模块可以通过控制分压电路输出的电压实现参考电压的修改。该方式易于实现，可以有效降低模数转换器的实现难度，同时，参考电压由硬件电路控制，可以有效提高参考电压调整的可靠性与及时性。
10、一实施例中，所述主体电路包括sigma－delta adc。
11、sigma－delta adc具有功耗小的特点，且能够对如音频信号等带宽较窄的信号具有较好的处理效果，因此，相较于其他类型的adc，本申请实施例中，主体电路包括sigma－delta adc可以有效减少模数转换器的功耗，以及可以使得该模数转换器更适用于于音频信号处理的等信号带宽窄、需求功耗低的场景。
12、一实施例中，所述sigma－delta adc中的数字增益电路被设置为：连接于所述sigma－delta adc中的量化器和数字滤波与降采样模块之间；所述幅度检测模块与所述sigma－delta adc中的所述数字增益电路连接，所述幅度检测模块被配置为调整所述数字增益电路中配置的数字增益。
13、本申请实施例中，数字增益电路连接于所述sigma－delta adc中的量化器和数字滤波与降采样模块之间，即在数字信号未进行滤波和降采样前，对量化器输出的数字信号基于数字增益进行调整。此时，数字信号的采样率相较于经过数字滤波与降采样模块后的数字信号的采样率更高，在高采样率下对未滤波的数字进行数字增益，可以使得数字信号能够被完整高分辨率地进行增益，从而降低参考电压调整对输出的数字信号的影响，减少转换后数字信号的失真。
14、一实施例中，所述sigma－delta adc包括：依次串联的第一比较器、环路滤波器、量化器，所述幅度检测模块被配置为：在增大或减小所述参考电压后，经预设延时后，增大或减小所述数字增益；所述预设延时与自所述第一比较器接收到所述模拟信号至所述量化器输出与该模拟信号对应数字信号的时间匹配。
15、模拟信号自输入到转换完成需要一段时间，参考电压的修改自检测到模拟信号的幅度后即完成，若同时修改参考电压和数字增益，则当前模拟信号转换的数字信号还未输出时数字增益就发生变化，从而可能使得在先转换的数字信号所使用的数字增益发生变化，影响模数转换的准确性。因此，本申请实施例中，在经预设延时后再调整数字增益，使得数字增益与信号相匹配，提高模数转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模数转换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述幅度检测模块包括逐次逼近式模拟数字转换器和处理子模块；所述处理子模块与所述逐次逼近式模拟数字转换器连接，所述逐次逼近式模拟数字转换器与所述模拟信号源连接，所述处理子模块与所述主体电路连接；
3.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述幅度检测模块包括第二数模转换器和第二比较器，所述第二比较器分别与所述模拟信号源和所述第二数模转换器连接；
4.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述模数转换器还包括电源模块和分压电路，所述电源模块与所述幅度检测模块连接，所述电源模块通过所述分压电路与所述主体电路连接；所述参考电压为所述分压电路输出的电压。
5.根据权利要求1－4任一项所述的模数转换器，其特征在于，所述主体电路包括sigma－delta ADC。
6.根据权利要求5所述的模数转换器，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的模数转换器，其特征在于，所述sigma－deltaADC包括：依次串联的第一比较器、环路
8.根据权利要求6所述的模数转换器，其特征在于，所述sigma－delta ADC中数字滤波与降采样模块包括多级滤波器；所述模数转换器还包括数字信号检测模块，所述数字信号检测模块连接于所述数字滤波与降采样模块中任意两级滤波器之间；
9.一种模数转换方法，其特征在于，应用于如权利要求1－7任一项所述的模数转换器，所述模数转换方法包括：
10.一种主动降噪耳机，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种模数转换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述幅度检测模块包括逐次逼近式模拟数字转换器和处理子模块；所述处理子模块与所述逐次逼近式模拟数字转换器连接，所述逐次逼近式模拟数字转换器与所述模拟信号源连接，所述处理子模块与所述主体电路连接；
3.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述幅度检测模块包括第二数模转换器和第二比较器，所述第二比较器分别与所述模拟信号源和所述第二数模转换器连接；
4.根据权利要求1所述的模数转换器，其特征在于，所述模数转换器还包括电源模块和分压电路，所述电源模块与所述幅度检测模块连接，所述电源模块通过所述分压电路与所述主体电路连接；所述参考电压为所述分压电路输出的电压。
5.根据权利要求1－4任一项所述的模数转换器，其特征在于，所述主体电路包括sigma－delta adc。
【专利技术属性】
技术研发人员：童伟峰，王骏峰，周震，
申请(专利权)人：恒玄科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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