一种Hi-Fi音频转接器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种Hi-Fi音频转接器，包括外壳、设置在外壳上的同轴端子、USB端子、音频输出端子、耳机插座以及内置于外壳中的电控板，在电控板上设置有音频数模转换电路和耳机放大电路，音频数模转换电路用于对同轴数字音频信号或者USB数字音频信号进行数模转换，一路输出至音频输出端子，为外部功率放大设备提供信号输入；另一路传输至耳机放大电路进行功率放大处理后，输出至耳机插座，推动耳机输出。该Hi-Fi音频转接器可以插接到现有的电脑、机顶盒、CD机等不能满足Hi-Fi输出要求的音源设备上，用于对该类音源设备中Hi-Fi音频信号进行转接输出，并推动后端放音设备或者高阻耳机实现高保真声音的完美呈现。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

 本技术属于音频处理
，具体地说，是涉及一种用于对Hi-Fi音频信号进行转换、处理的音频转接设备。
技术介绍
Hi-Fi是英语High-Fidelity的缩写，意思是“高保真”。所谓“高保真”是指与原来的声音高度相似的重放声音，属于一种高端音频技术。在Hi-Fi领域，高端音频技术一般都是利用台式CD、转盘等音源设备对Hi-Fi音频信号进行数模转换处理后，再通过功放等音响设备进行播放，以实现声音的高品质输出。而针对目前的发展状况来说，PC、笔记本电脑、平板电脑等电子产品日渐普及，现有的电脑产品对于声音的输出基本都是以集成声卡为主，无法满足用户对Hi-Fi音频信号的播放需求。虽然市场上也有许多独立声卡技术，但是无法满足用户对高阻耳机的输出要求（若采用耳机输出Hi-Fi音频，需要使用高阻耳机才能保障Hi-Fi音频的输出质量）。另外，对于笔记本电脑和平板电脑来说，也无法添加独立声卡，这也是声卡所面临的使用上的局限。随着APE、FLAC以及苹果的lossless等无损音源技术的发展，也推动了Hi-Fi音频在PC上的应用。而在PC上实现Hi-Fi音频播放功能最常见的解决方案是添加一块优秀的独立声卡，以满足Hi-Fi音频的播放要求。这种设计方案虽然可以满足用户的基本需求，但是也存在一些问题：1、这种独立声卡只能用在台式电脑上，而近来普及的笔记本电脑和平板电脑，却无法享受到升级声卡带来的Hi-Fi音频，严重制约了这种独立声卡的应用范围。2、目前的声卡都是基于PCI插槽，采用PCI总线进行传输的，其供电电压仅为5V；而用于对Hi-Fi信号进行功放处理的音频放大电路往往需要正负9V以上的供电电压，所以在声卡的供电电压下，是无法满足Hi-Fi要求的。3、市面上也有很多小型的USB声卡，直接从USB接口取电，也存在声卡供电不能满足Hi-Fi音频放大电路供电要求的问题，并且在对高阻耳机进行推动时，也会显得力不从心。4、目前的音频放音设备除了常见的音箱、喇叭，就是耳机了。现有的耳机一般分为两种：入耳的称为耳塞；头戴的称为耳机。一般的耳塞阻抗较低，在32欧姆以内；而耳机的阻抗型号较多，并且越高端的耳机其阻抗一般越高。现阶段，阻抗为300欧姆的耳机比较常见，甚至有的耳机阻抗能够达到600欧姆。在这样的应用场景下，如果没有集成优秀的耳机放大电路，Hi-Fi效果就无从谈起了。而低压供电条件下的声卡无法满足对高阻耳机的驱动要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种Hi-Fi音频转接器，可以与现有的电脑、机顶盒、CD播放器等数字音源设备相外接，使该类数字音源设备具备对Hi-Fi音频信号的转换处理能力，进而满足音频放音设备的Hi-Fi播放要求，并实现对高阻耳机的推动。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案予以实现：一种Hi-Fi音频转接器，包括外壳，在外壳上设置有用于接收同轴数字音频信号的同轴端子、用于接收USB数字音频信号的USB端子、用于外接放音设备的音频输出端子以及用于外接耳机的耳机插座；在所述外壳中设置有电控板，电控板上设置有音频数模转换电路和耳机放大电路，所述音频数模转换电路支持对Hi-Fi音频信号的转换处理，对同轴端子接入的同轴数字音频信号或者USB端子接入的USB数字音频信号进行数字信号到模拟信号的转换处理后，一路输出至所述的音频输出端子，另一路传输至耳机放大电路，经由耳机放大电路进行功率放大处理后，输出至耳机插座。为了在不同的Hi-Fi音频信号源之间实现选择切换，在所述电控板上还设置有通道切换电路，分别接收通过同轴端子和USB 端子接入的两路数字音频信号，并选择其中一路数字音频信号传输至所述的音频数模转换电路进行DAC转换处理。为了方便用户选择信号源，在所述外壳上还设置有一信源选择按键，通过按键电路连接通道切换电路的控制引脚，向控制引脚输出通道选择信号，以控制通道切换电路选通相应的一路数字音频信号，传输至后续的音频数模转换电路。进一步的，通过所述同轴端子接入的同轴数字音频信号经由一数字音频转换芯片转换成I2S信号后，通过I2S总线传输至所述的通道切换电路；通过所述USB端子接入的USB数字音频信号经由一USB音频流控制器转换成I2S信号后，通过I2S总线传输至所述的通道切换电路；所述通道切换电路选择其中一路I2S信号经由I2S总线传输至所述的音频数模转换电路。优选的，通过所述同轴端子接入的同轴数字音频信号经由隔直电容隔离掉其中的直流分量后，传输至一数字逻辑电路进行波形整形处理，然后输出至所述的数字音频转换芯片，以提高数字音频信号的转换质量。又进一步的，在所述音频数模转换电路中包含有一用于对Hi-Fi音频信号进行数模转换的音频DAC芯片，所述音频DAC芯片接收通过通道切换电路选择输出的一路I2S信号，并将所述I2S信号转换成左声道模拟差分信号和右声道模拟差分信号，分别输出至合成电路，以合成出一路单端左声道模拟信号和一路单端右声道模拟信号，分别输出至所述的音频输出端子和耳机放大电路。优选的，在所述耳机放大电路中包含有两组音频功放电路，分别用于对单端左声道模拟信号和单端右声道模拟信号进行功率放大处理；在每一组音频功放电路中均包含有一个运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接收单端左声道模拟信号或者单端右声道模拟信号，反相输入端连接一分压电路的分压节点，所述分压电路连接在运算放大器的输出端与地之间；两路运算放大器的输出端分别与耳机插座的左声道引脚和右声道引脚一一对应连接。为了满足高阻耳机对大电流的动态需求，避免单纯运放电流输出不够的缺陷，在所述的每一组音频功放电路中还包含有由一颗NPN型三极管、一颗PNP型三极管以及外围电路组成的电流驱动电路，所述NPN型三极管的基极通过第一隔直电容连接所述运算放大器的输出端，并通过上拉电阻连接正电源，所述NPN型三极管的集电极连接所述的正电源，发射极连接所述运算放大器的输出端；所述PNP型三极管的基极通过第二隔直电容连接所述运算放大器的输出端，并通过下拉电阻连接负电源，所述PNP型三极管的集电极连接所述的负电源，发射极连接所述运算放大器的输出端。为了实现音量调节，将所述单端左声道模拟信号和单端右声道模拟信号首先各自通过一路电位计进行信号幅值调节后，再输出至所述的音频功放电路，将所述电位计的阻值调节端子设置在Hi-Fi音频转接器的外壳上，以方便用户调节左右声道音量。对于Hi-Fi音频转接器中电控板上各用电负载所需的工作电源，可以利用设置在外壳中的适配器将外部的交流市电转换生成。即，在所述外壳中设置有适配器，通过电源线外接交流电源，并将所述交流电源转换成至少为+18V的直流电源输出至一单电源转双电源电路，以生成所述的正电源和负电源，所述正电源和负电源幅值相等、极性相反；在所述单电源转双电源电路中包含有一运算放大芯片，所述运算放大芯片的同相输入端连接一电阻分压网络的分压节点，所述电阻分压网络连接在适配器的直流电源输出端子之间，由两个等阻值的分压电阻连接而成；所述运算放大芯片的反相输入端一方面通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Hi?Fi音频转接器，其特征在于：包括外壳，在外壳上设置有用于接收同轴数字音频信号的同轴端子、用于接收USB数字音频信号的USB端子、用于外接放音设备的音频输出端子以及用于外接耳机的耳机插座；在所述外壳中设置有电控板，电控板上设置有音频数模转换电路和耳机放大电路，所述音频数模转换电路支持对Hi?Fi音频信号的转换处理，对同轴端子接入的同轴数字音频信号或者USB端子接入的USB数字音频信号进行数字信号到模拟信号的转换处理后，一路输出至所述的音频输出端子，另一路传输至耳机放大电路，经由耳机放大电路进行功率放大处理后，输出至耳机插座。

【技术特征摘要】
1.一种Hi-Fi音频转接器，其特征在于：包括外壳，在外壳上设置有用于接收同轴数字音频信号的同轴端子、用于接收USB数字音频信号的USB端子、用于外接放音设备的音频输出端子以及用于外接耳机的耳机插座；在所述外壳中设置有电控板，电控板上设置有音频数模转换电路和耳机放大电路，所述音频数模转换电路支持对Hi-Fi音频信号的转换处理，对同轴端子接入的同轴数字音频信号或者USB端子接入的USB数字音频信号进行数字信号到模拟信号的转换处理后，一路输出至所述的音频输出端子，另一路传输至耳机放大电路，经由耳机放大电路进行功率放大处理后，输出至耳机插座。
2.根据权利要求1所述的Hi-Fi音频转接器，其特征在于：在所述电控板上还设置有通道切换电路，分别接收通过同轴端子和USB 端子接入的两路数字音频信号，并选择其中一路数字音频信号传输至所述的音频数模转换电路。
3.根据权利要求2所述的Hi-Fi音频转接器，其特征在于：在所述外壳上还设置有一信源选择按键，通过按键电路连接通道切换电路的控制引脚，向控制引脚输出通道选择信号，以控制通道切换电路选通相应的一路数字音频信号。
4.根据权利要求2或3所述的Hi-Fi音频转接器，其特征在于：通过所述同轴端子接入的同轴数字音频信号经由一数字音频转换芯片转换成I2S信号后，通过I2S总线传输至所述的通道切换电路；通过所述USB端子接入的USB数字音频信号经由一USB音频流控制器转换成I2S信号后，通过I2S总线传输至所述的通道切换电路；所述通道切换电路选择其中一路I2S信号经由I2S总线传输至所述的音频数模转换电路。
5.根据权利要求4所述的Hi-Fi音频转接器，其特征在于：通过所述同轴端子接入的同轴数字音频信号经由隔直电容隔离掉其中的直流分量后，传输至一数字逻辑电路进行波形整形处理后，输出至所述的数字音频转换芯片。
6.根据权利要求4所述的Hi-Fi音频转接器，其特征在于：在所述音频数模转换电路中包含有一用于对Hi-Fi音频信号进行数模转换的音频DAC芯片，所述音频DAC芯片接收通过通道切换电路选择输出的一路I2S信号，并将所述I2S信号转换成左声道模拟差分信号和右声道模拟差分信号，分别输出至合成电路，以合成出一路单端左声道模拟信号和一路单端右声道模拟信号，分别输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄才，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：