【技术实现步骤摘要】
本申请涉及模数转换，具体涉及一种模数转换电路、芯片及录音设备。
技术介绍
1、目前的录音设备，大多是通过麦克风采集声音信号，然后麦克风将接收到的声音信号转换为微弱的电信号，电信号再经过可编程增益放大器(programmable gainamplifier，pga)放大后，输出到模数转换器(analog to digital converter，adc)变成数字信号，最后经数字处理后变成最终的信号输出。
2、在整个的信号处理通路上，pga和adc是主要的噪声源头，影响着最终的录音性能。通常来说，低噪声的pga相对于低噪声的adc而言更容易实现，因此，当adc的性能不是很高时，通过动态调节pga的增益可以提高整体通路的性能，使得录音性能更好，但是这也会大幅度提高通路的功耗和面积。
3、相关技术中也可以通过调节连接在adc输入端口处的输入电阻来实现在adc内部进行增益调节，但是，采用这种方式时需要在麦克风和adc之间连接一运算放大器(operational amplifier，opa)，通过opa提供低阻抗的输出电阻路径，隔离麦克风的等效输出电阻对增益的影响。然而，opa的加入同样会导致功耗的增加。
技术实现思路
1、鉴于以上问题，本申请提供一种模数转换电路、芯片及录音设备，以解决上述技术问题。
2、第一方面，本申请提供一种模数转换电路，该模数转换电路包括主通路模块、动态范围增强模块和动态数模转换模块，动态数模转换模块包括数模转换阵列；
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4、动态范围增强模块，用于对待处理数字信号进行动态量化处理，得到控制信号输出至动态数模转换模块，以及产生数字增益信号输出至主通路模块；
5、动态数模转换模块，用于根据控制信号动态控制数模转换阵列中各dac元件的开启和关闭，将产生的模拟反馈信号输出至主通路模块。
6、在本申请一种可能的实现方式中，主通路模块包括环路滤波器和量化器；
7、环路滤波器，用于对模拟信号和模拟反馈信号进行积分滤波处理，得到第一滤波信号输出至量化器；
8、量化器，用于对第一滤波信号进行量化处理，得到待处理数字信号输出至动态范围增强模块。
9、在本申请一种可能的实现方式中，主通路模块还包括乘法器和数字滤波器；
10、乘法器，用于根据待处理数字信号和数字增益信号得到待调制信号输出至数字滤波器；
11、数字滤波器，用于对待调制信号进行滤波处理，得到数字信号。
12、在本申请一种可能的实现方式中，主通路模块还包括数字滤波器，数字滤波器用于对待处理数字信号和数字增益信号进行滤波处理，根据滤波处理后的待处理数字信号和数字增益信号得到数字信号。
13、在本申请一种可能的实现方式中，动态范围增强模块包括第二滤波单元、幅度判断单元、动态功耗控制单元、解码单元、动态量化调制单元和数字增益计算单元；
14、第二滤波单元，用于对待处理数字信号进行滤波处理，得到第二滤波信号输出至幅度判断单元；
15、幅度判断单元，用于根据预设的最大幅度阈值和迟滞幅度阈值对第二滤波信号进行幅度检测，根据幅度检测结果输出进制调节信号至动态量化调制单元，以及输出轮询数量至动态功耗控制单元，轮询数量用于表征数模转换阵列中dac元件的轮询开启的数量，轮询数量小于或者等于数模转换阵列中dac元件的总数量；
16、动态功耗控制单元，用于根据轮询数量生成第一控制信号输出至动态数模转换模块；
17、解码单元，用于根据预设的数据扩展位数将待处理数字信号转换为预设编码信号输出至动态量化调制单元；
18、动态量化调制单元，用于根据进制调节信号调节当前输出进制值，得到目标进制值，利用目标进制值对预设编码信号进行动态量化，得到开启数量，输出携带开启数量的第二控制信号至动态数模转换模块，以及输出目标进制值至数字增益计算单元，其中，开启数量小于轮询数量；
19、数字增益计算单元，用于根据数据扩展位数和目标进制值得到数字增益信号。
20、在本申请一种可能的实现方式中，幅度判断单元用于：
21、若在预设时长内第二滤波信号的幅度持续小于阈值差，则输出第一调节信号至动态量化调制单元，第一调节信号用于指示动态量化调制单元调大当前输出进制值，阈值差为最大幅度阈值与迟滞幅度阈值之差；
22、若在预设时长内第二滤波信号的幅度持续大于阈值和，则输出第二调节信号至动态量化调制单元，第二调节信号用于指示动态量化调制单元调小当前输出进制值，阈值和为最大幅度阈值与迟滞幅度阈值之和；
23、若在预设时长内第二滤波信号的幅度持续不小于阈值差且不大于阈值和，则输出第三调节信号至动态量化调制单元，第三调节信号用于指示动态量化调制单元维持当前输出进制值。
24、在本申请一种可能的实现方式中，动态范围增强模块还包括跳变幅度判断单元，跳变幅度判断单元用于：
25、在检测到待处理数字信号的电平跳变的幅度大于预设幅度阈值时，输出复位信号至幅度判断单元，以使幅度判断单元能基于复位信号控制动态量化调制单元复位；和/或输出复位信号至动态量化调制单元，以使动态量化调制单元能响应于复位信号复位。
26、在本申请一种可能的实现方式中，动态数模转换模块包括动态元素匹配单元，动态元素匹配单元用于：
27、根据第一控制信号确定数模转换阵列中dac元件的关闭数量，控制数模转换阵列中相应数量的dac元件关闭，关闭数量为数模转换阵列中dac元件的总数量与轮询数量之差；
28、根据第二控制信号和动态元素匹配算法动态控制数模转换阵列中未关闭的dac元件基于开启数量轮询开启，以选择性接入主通路模块形成模拟反馈信号。
29、在本申请一种可能的实现方式中，数模转换阵列包括电流源阵列、电阻阵列和电容阵列中的至少一种。
30、第二方面，本申请还提供一种芯片，该芯片包括芯片主体和设于芯片主体的上述的模数转换电路。
31、第三方面，本申请还提供一种录音设备，该录音设备包括设备主体、设于设备主体的麦克风以及上述的模数转换电路或芯片。
32、从以上内容可得出，本申请具有以下的有益效果：
33、本申请提供的模数转换电路，通过动态范围增强模块对主通路模块输出的待处理数字信号进行动态量化处理，从而得到控制信号输出至动态数模转换模块，使得动态数模转换模块可以根据该控制信号动态控制数模转换阵列中各dac元件的开启和关闭，将产生的模拟反馈信号输出至主通路模块，实现增益调节，节省掉了前置固定增益的opa，降低了功耗，节约了成本，并且通过动态控制数模转换阵列中各dac元件的开启和关闭，进一步降低了功耗。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模数转换电路，其特征在于，包括主通路模块、动态范围增强模块和动态数模转换模块，所述动态数模转换模块包括数模转换阵列；
2.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块包括环路滤波器和量化器；
3.根据权利要求2所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块还包括乘法器和数字滤波器；
4.根据权利要求2所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块还包括数字滤波器，所述数字滤波器用于对所述待处理数字信号和所述数字增益信号进行滤波处理，根据滤波处理后的待处理数字信号和数字增益信号得到所述数字信号。
5.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述动态范围增强模块包括第二滤波单元、幅度判断单元、动态功耗控制单元、解码单元、动态量化调制单元和数字增益计算单元；
6.根据权利要求5所述的模数转换电路，其特征在于，所述幅度判断单元用于：
7.根据权利要求5所述的模数转换电路，其特征在于，所述动态范围增强模块还包括跳变幅度判断单元，所述跳变幅度判断单元用于：
8.根据权利要求5所述
9.根据权利要求1-8任一项所述的模数转换电路，其特征在于，所述数模转换阵列包括电流源阵列、电阻阵列和电容阵列中的至少一种。
10.一种芯片，其特征在于，包括芯片主体和设于所述芯片主体的如权利要求1-9任一项所述的模数转换电路。
11.一种录音设备，其特征在于，包括设备主体、设于所述设备主体的麦克风和如权利要求1-9任一项所述的模数转换电路或如权利要求10所述的芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种模数转换电路，其特征在于，包括主通路模块、动态范围增强模块和动态数模转换模块，所述动态数模转换模块包括数模转换阵列；
2.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块包括环路滤波器和量化器；
3.根据权利要求2所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块还包括乘法器和数字滤波器；
4.根据权利要求2所述的模数转换电路，其特征在于，所述主通路模块还包括数字滤波器，所述数字滤波器用于对所述待处理数字信号和所述数字增益信号进行滤波处理，根据滤波处理后的待处理数字信号和数字增益信号得到所述数字信号。
5.根据权利要求1所述的模数转换电路，其特征在于，所述动态范围增强模块包括第二滤波单元、幅度判断单元、动态功耗控制单元、解码单元、动态量化调制单元和数字增益计算单元；
【专利技术属性】
技术研发人员：熊江，陈许建，
申请(专利权)人：炬芯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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