CN102271189B - 手机及其破音处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机及其破音处理方法。设置模数转换模块与该功率放大器的正音频信号输出端连接，并设置该模数转换模块与该手机的电池的正极连接，该手机的破音处理方法包括以下步骤：从该正音频信号输出端获取模拟音频信号的第一振幅值，从该正极获取该电池的第一电压值。比较该第一振幅值与该第一电压值，在该第一振幅值大于该第一电压值时，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。根据该减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。通过上述方式，本发明的手机及其破音处理方法通过比较模拟音频信号的第一振幅值与电池的第一电压值，来确定是否减小增益系数，能够自动降低音频的输出增益，以防止破音的产生。

Description

手机及其破音处理方法

技术领域

本发明涉及移动终端领域，特别是涉及一种手机及其破音处理方法。

背景技术

随着科学技术的发展，手机已经成为人们生活中的必须品。现有的手机都具有扬声器外放功能，主要应用于播放音乐等功能。最普遍的扬声器外放的实现方法是将基带音频模块处理后的音频信号输入功率放大器，再由功率放大器驱动扬声器播放放大后的音频信号。由于电池电压的限制，扬声器外放的音量并不能无限制放大。经功率放大器放大后的音频信号振幅在超过电池电压时，就会产生削波失真，此音频信号在通过扬声器播放时即产生破音。

而一些用户偏好于将音乐音量调至最大，并长时间播放音乐，但一般手机所使用的锂电池充满电时电压最高为4.2V～4.3V，经过使用，电池电压会不断下降，在电池4.2V时设置的音量没有产生破音，但当电池电压下降到3.5V时，就有可能产生破音。破音不但影响了播放音质，也使扬声器超负荷工作，减少扬声器寿命，造成返修。并且，由于音频文件的音源音量大小不一，便导致播放某些音频文件时声音小，而播放某些音频文件时会声音太大而产生破音，既影响播放音质，也会影响扬声器的寿命。但若用户频繁手动设置音量大小，则给用户带来不便。

因此，亟需提供一种手机及其破音处理方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种手机及其破音处理方法，能够自动调整音频的输出增益，防止破音的产生。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种手机，包括数模转换模块、内部增益模块、功率放大器、扬声器、模数转换模块以及控制模块。数模转换模块将待播放的数字音频信号转换为模拟音频信号。内部增益模块根据初始增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。功率放大器对经该内部增益模块放大处理后的该模拟音频信号再次进行放大处理，其中，该功率放大器包括正音频信号输出端和负音频信号输出端。扬声器串联于该正音频信号输出端和该负音频信号输出端之间，从功率放大器获取该模拟音频信号并播放。模数转换模块，与该正音频信号输出端连接，以获取该模拟音频信号的第一振幅值，并与该手机的电池的正极连接，以获取该电池的第一电压值。控制模块，比较该第一振幅值与该第一电压值，在该第一振幅值大于该第一电压值时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数，该内部增益模块根据该减量增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。该控制模块进一步用于将该第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取第一修正电压，该控制模块比较该第一振幅值与该第一修正电压，在该第一振幅值大于该第一修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得该减量增益系数，该内部增益模块根据该减量增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。在该第一振幅值小于该第一修正电压时，该模数转换模块进一步获取该模拟音频信号的第二振幅值以及该电池的第二电压值，该控制模块进一步将该第二电压值与第二阈值系数相乘，以获取第二修正电压，该控制模块比较该第二振幅值与该第二修正电压，在该第二振幅值小于该第二修正电压时，控制该内部增益模块根据该初始增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。

其中，该模数转换模块以第一时间间隔周期性获取多个该第一振幅值以及多个该第一电压值，其中每一该振幅值与同一时间获取的该第一电压值对应，该控制模块分别将多个该第一电压值与该第一阈值系数相乘，以获取多个该第一修正电压，在该多个第一振幅值均大于与对应的该第一修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得该减量增益系数。

其中，该控制模块在判断到该多个第一振幅值均大于与对应的该第一修正电压时，该模数转换模块进一步以第二时间间隔周期性从该正音频信号输出端获取该模拟音频信号的多个第三振幅值并从该电池的该正极获取该电池的多个第三电压值，其中每一该第三振幅值与同一时间获取的该第三电压值对应，该控制模块将多个该第三电压值与该第一阈值系数相乘，以获取第三修正电压，在该第三振幅值均大于该第三修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得该减量增益系数，其中，该第二时间间隔小于该第一时间间隔。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种手机的破音处理方法，设置手机中的模数转换模块与手机中的功率放大器的正音频信号输出端连接，并设置该模数转换模块与该手机的电池的正极连接，该方法包括以下步骤：a.从该正音频信号输出端获取模拟音频信号的第一振幅值，从该正极获取该电池的第一电压值。b.比较该第一振幅值与该第一电压值，在该第一振幅值大于该第一电压值时，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。将该第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取第一修正电压，比较该第一振幅值与该第一修正电压，在该第一振幅值大于该第一修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数，根据减量增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。c.根据该减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。其中，在该步骤b中，在该第一振幅值小于该第一修正电压时，进一步从该正音频信号输出端获取该模拟音频信号的第二振幅值以及从该电池的该正极获取该电池的第二电压值，进一步将该第二电压值与第二阈值系数相乘，以获取第二修正电压，比较该第二振幅值与该第二修正电压，在该第二振幅值小于该第二修正电压时，在该步骤c中，根据该初始增益系数对该模拟音频信号进行放大处理。

其中，以第一时间间隔周期性获取多个该第一振幅值以及多个该第一电压值，其中每一该振幅值与同一时间获取的该第一电压值对应，在该步骤b中，分别将多个该第一电压值与该第一阈值系数相乘，以获取多个该第一修正电压，在该多个第一振幅值均大于与对应的该第一修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得该减量增益系数。

其中，在该步骤b中，在判断到该多个第一振幅值均大于与对应的该第一修正电压时，进一步以第二时间间隔周期性从该正音频信号输出端获取该模拟音频信号的多个第三振幅值并从该电池的该正极获取该电池的多个第三电压值，其中每一该第三振幅值与同一时间获取的该第三电压值对应，将多个该第三电压值与该第一阈值系数相乘，以获取第三修正电压，在该第三振幅值均大于该第三修正电压时，将该初始增益系数减小一功率等级，以获得该减量增益系数，其中，该第二时间间隔小于该第一时间间隔。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的手机及其破音处理方法通过比较模拟音频信号的第一振幅值与电池的第一电压值，来确定是否减小增益系数，能够自动降低音频信号的输出增益，以防止破音的产生。

附图说明

图1是本发明的手机的一优选实施例的示意框图；

图2是本发明的手机的破音处理方法的第一实施例的流程图；

图3是本发明的手机的破音处理方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

参阅图1，图1是本发明的手机的一优选实施例的示意框图。本发明的手机包括基带芯片1、功率放大器4、扬声器5以及电池8。其中，基带芯片1中又集成有数模转换模块2、内部增益模块3、模数转换模块6以及控制模块7。

数模转换模块2将待播放的数字音频信号转换为模拟音频信号。内部增益模块3与数模转换模块2连接，根据初始增益系数对经数模转换模块2转换出的模拟音频信号进行放大处理。功率放大器4对经内部增益模块3放大处理后的模拟音频信号再次进行放大处理。其中，功率放大器4包括正音频信号输出端和负音频信号输出端。而扬声器5则串联于正音频信号输出端和负音频信号输出端之间，从功率放大器4获取模拟音频信号并播放。其中，功率放大器4的正音频信号输出端连接扬声器5的正极，功率放大器4的负音频信号输出端连接扬声器5的负极。

用户选择播放内容后（如选择播放某一MP3格式文件），待播放的数字音频信号传输至数模转换模块2，由数模转换模块2将数字音频信号转换为可由扬声器5播放的模拟音频信号。模拟音频信号经内部增益模块3的一次放大以及功率放大器4的二次放大后，最终由扬声器5进行播放，从而达到使用手机扬声器外放的效果。

模数转换模块6与功率放大器4的正音频信号输出端连接，以获取模拟音频信号的第一振幅值，具体而言，模式转换模块6可在足够长的时间段内以固定频率获取模拟音频信号的电压值，并找出这些电压值中的最大值来作为第一振幅值。并且，模数转换模块6还与手机的电池8的正极连接，以获取电池8的第一电压值。

在以上实施例中，控制模块7直接比较第一振幅值与第一电压值，在第一振幅值大于第一电压值时，将初始增益系数减小一功率等级，获得减量增益系数。然后，内部增益模块3根据控制模块7获得的减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。

为了能够获得更精确的比较结果，在优选实施例中，可以第一时间间隔周期性获取模拟音频信号的第一振幅值以及电池的第一电压值，第一时间间隔可根据实际情况进行设置，例如1秒。在实际应用中，因为模数转换模块的校准误差或其他电路误差等问题，对于第一电压值的测量结果可能会产生误差，一般而言，测量值可能会比实际值大一点，因此，在优选实施例中，更可将第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取修正电压，该第一阈值系数根据电路误差的不同而改变，例如为98%。

因此，控制模块7可比较由模数转换模块6所获取的第一振幅值与修正电压值，并在第一振幅值大于修正电压值时，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。其中该功率等级可例如为1dB。然后，内部增益模块3根据控制模块7获得的减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。

并且，在优选实施例中，可采用模数转换模块6以第一时间间隔周期性获取模拟音频信号的第一振幅值以及电池的第一电压值，然后由控制模块7进行多次比较，从而通过多次比较第一振幅值和第一电压值，以获得精确的比较结果。在优选实施例中，也可通过多次比较第一振幅值和对应的修正电压值，以获得精确的比较结果。

进一步的，控制模块7在判断到多个第一振幅值均大于与对应的第一修正电压时，模数转换模块6进一步以第二时间间隔周期性从正音频信号输出端获取模拟音频信号的多个第三振幅值，并从电池8的正极获取电池的多个第三电压值。其中每一第三振幅值与同一时间获取的第三电压值对应。控制模块7将多个第三电压值与第一阈值系数相乘，以获取第三修正电压。在第三振幅值均大于第三修正电压时，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。其中，第二时间间隔优选设置为小于第一时间间隔。而在本发明的其他实施例中，可不对第二时间间隔与第一时间间隔做限制。

在第一振幅值小于修正电压时，模数转换模块6进一步获取模拟音频信号的第二振幅值以及电池的第二电压值。控制模块7进一步将第二电压值与第二阈值系数相乘，例如为50%，以获取第二修正电压。控制模块7比较第二振幅值与第二修正电压，在第二振幅值小于第二修正电压时，控制内部增益模块3根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理。因此，通过上述方式，可在音量偏小时恢复输出增益，防止因音量偏小引起用户的不便，起到动态调节的效果。

同样的，在另一实施例中，为了比较的更加准确，可连续多次获取第二振幅值和第二修正电压，并多次比较第二振幅值是否小于对应的第二修正电压。当第二振幅值皆小于对应的第二修正电压时，再由控制模块7控制内部增益模块3根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理。例如经连续5次比较均发现第二振幅值皆小于对应的第二修正电压时，再由控制模块7控制内部增益模块3根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理，而不是仅仅比较出第二振幅值小于第二修正电压后便由控制模块7控制内部增益模块3根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理。这种通过多次获取电压值并进行多次比较的方式可进一步提高比较结果的准确性。

区别于现有技术的情况，本发明的手机通过比较模拟音频信号的第一振幅值与电池的第一电压值，来确定是否减小增益系数，能够自动降低音频的输出增益，防止破音的产生。

本发明的手机的破音处理方法基于上述结构进行，即设置模数转换模块与功率放大器的正音频信号输出端连接，并设置模数转换模块与手机的电池的正极连接。参见图2，图2是本发明的手机的破音处理方法的第一实施例的流程图。在本实施例中，本发明的手机的破音处理方法包括：

在步骤S101中，开启扬声器。

在步骤S102中，从正音频信号输出端获取模拟音频信号的第一振幅值，从正极获取电池的第一电压值。

在步骤S103中，比较第一振幅值是否大于第一电压值。若第一振幅值大于第一电压值，则进入步骤S104。若第一振幅值不大于第一电压值，则返回步骤S102。

在步骤S104中，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。

在步骤S105中，根据减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。

参见图3，图3是本发明的手机的破音处理方法的第二实施例的流程图。在本实施例中，本发明的手机的破音处理方法包括：

在步骤S201中，开启扬声器。

在步骤S202中，以第一时间间隔周期性从正音频信号输出端获取模拟音频信号的第一振幅值并从电池的正极获取电池的第一电压值。其中，第一时间间隔例如为1秒。

在步骤S203中，将第一电压值与一第一阈值系数相乘，以获取第一修正电压。该第一阈值系数主要用于修正模数转换模块的测量误差，可根据电路误差的不同而改变，例如为98%。此步骤仅为了达到更佳的准确度，因此并非必要步骤，在其他的实施例中，可省略此步骤。

在步骤S204中，比较第一振幅值是否大于修正电压。若第一振幅值大于修正电压，即判断结果为“Y”，则进入步骤S208。若第一振幅值不大于修正电压值，即判断结果为“N”，则进入步骤S205。

在步骤S205中，从正音频信号输出端获取模拟音频信号的第二振幅值以及电池的第二电压值，进一步将第二电压值与第二阈值系数相乘，以获取第二修正电压。该阈值系数优选为50%。

在步骤S206中，比较第二振幅值是否小于第二修正电压，并且在判断结果为“Y”时，进入步骤S207。反之，则进入步骤S202。

在步骤S207中，控制内部增益模块根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理。因此，通过上述方式，可在音量偏小时恢复输出增益，防止因音量偏小引起用户的不便，起到动态调节的效果。

在步骤S208中，以第二时间间隔周期性从正音频信号输出端获取模拟音频信号的第三振幅值并且从电池的正极获取电池的第三电压值。在本实施例中，第二时间间隔优选设置为小于第一时间间隔。而在本发明的其他实施例中，可不对第二时间间隔与第一时间间隔做限制。

在步骤S209中，将第三电压值与第一阈值相乘，以获取第三修正电压值。

在步骤S210中，比较第三振幅值是否大于第三修正电压，且在判断结果为“Y”时，执行步骤S211，反之，流程跳转至步骤S202。同样的，步骤S208-步骤S210均为了更加准确的判断，而非必要步骤，在本发明的其他实施例中，可将步骤S208-步骤S210省略。

在步骤S211中，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数。

在步骤S212中，根据减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理。

在另一实施例中，为了更加准确的确定是否破音，可在步骤S202中多次获取模拟音频信号的第一振幅值与电池的第一电压值。其中，每一振幅值与同一时间获取的第一电压值对应。并在步骤S203中，分别将多个第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取多个第一修正电压。然后多次重复步骤S204，通过多次比较第一振幅值和对应的修正电压值，以获得精确的比较结果。在多次比较中第一振幅值皆大于对应的修正电压值时，则进行步骤S205。同样为了比较的更加准确，在步骤S206中判断多次获取的第二振幅值均小于对应的第二修正电压后，例如连续5次获取的第二振幅值均小于对应的第二修正电压，则控制内部增益模块根据初始增益系数对模拟音频信号进行放大处理。在步骤S210中，也可同样采用多次对比的方法，此处不再赘述。

区别于现有技术的情况，本发明的手机及其破音处理方法通过比较模拟音频信号的第一振幅值与电池的第一电压值，来确定是否减小增益系数，能够自动调整音频的输出增益，防止破音的产生。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种手机，其特征在于，包括：

数模转换模块，将待播放的数字音频信号转换为模拟音频信号；

内部增益模块，根据初始增益系数对所述模拟音频信号进行放大处理；

功率放大器，对经所述内部增益模块放大处理后的所述模拟音频信号再次进行放大处理，其中，所述功率放大器包括正音频信号输出端和负音频信号输出端；

扬声器，串联于所述正音频信号输出端和所述负音频信号输出端之间，从所述功率放大器获取所述模拟音频信号并播放；

模数转换模块，与所述正音频信号输出端连接，以获取所述模拟音频信号的第一振幅值，并与所述手机的电池的正极连接，以获取所述电池的第一电压值；

控制模块，比较所述第一振幅值与所述第一电压值，在所述第一振幅值大于所述第一电压值时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数，所述内部增益模块根据所述减量增益系数对所述模拟音频信号进行放大处理；所述控制模块进一步用于将所述第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取第一修正电压，所述控制模块比较所述第一振幅值与所述第一修正电压，在所述第一振幅值大于所述第一修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得所述减量增益系数，所述内部增益模块根据所述减量增益系数对所述模拟音频信号进行放大处理；在所述第一振幅值小于所述第一修正电压时，所述模数转换模块进一步获取所述模拟音频信号的第二振幅值以及所述电池的第二电压值，所述控制模块进一步将所述第二电压值与第二阈值系数相乘，以获取第二修正电压，所述控制模块比较所述第二振幅值与所述第二修正电压，在所述第二振幅值小于所述第二修正电压时，控制所述内部增益模块根据所述初始增益系数对所述模拟音频信号进行放大处理。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述模数转换模块以第一时间间隔周期性获取多个所述第一振幅值以及多个所述第一电压值，其中每一所述振幅值与同一时间获取的所述第一电压值对应，所述控制模块分别将多个所述第一电压值与所述第一阈值系数相乘，以获取多个所述第一修正电压，在所述多个第一振幅值均大于与对应的所述第一修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得所述减量增益系数。

3.根据权利要求2所述的手机，其特征在于，所述控制模块在判断到所述多个第一振幅值均大于与对应的所述第一修正电压时，所述模数转换模块进一步以第二时间间隔周期性从所述正音频信号输出端获取所述模拟音频信号的多个第三振幅值并从所述电池的所述正极获取所述电池的多个第三电压值，其中每一所述第三振幅值与同一时间获取的所述第三电压值对应，所述控制模块将多个所述第三电压值与所述第一阈值系数相乘，以获取第三修正电压，在所述第三振幅值均大于所述第三修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得所述减量增益系数，其中，所述第二时间间隔小于所述第一时间间隔。

4.一种手机的破音处理方法，其特征在于，设置所述手机中的模数转换模块与所述手机中的功率放大器的正音频信号输出端连接，并设置所述模数转换模块与所述手机的电池的正极连接，所述方法包括以下步骤：

a.从所述正音频信号输出端获取模拟音频信号的第一振幅值，从所述正极获取所述电池的第一电压值；

b.比较所述第一振幅值与所述第一电压值，在所述第一振幅值大于所述第一电压值时，将初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数；将所述第一电压值与第一阈值系数相乘，以获取第一修正电压，比较所述第一振幅值与所述第一修正电压，在所述第一振幅值大于所述第一修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得减量增益系数；

c.根据所述减量增益系数对模拟音频信号进行放大处理；

其中，在所述步骤b中，在所述第一振幅值小于所述第一修正电压时，进一步从所述正音频信号输出端获取所述模拟音频信号的第二振幅值以及从所述电池的所述正极获取所述电池的第二电压值，进一步将所述第二电压值与第二阈值系数相乘，以获取第二修正电压，比较所述第二振幅值与所述第二修正电压，在所述第二振幅值小于所述第二修正电压时，在所述步骤c中，根据所述初始增益系数对所述模拟音频信号进行放大处理。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤a中，以第一时间间隔周期性获取多个所述第一振幅值以及多个所述第一电压值，其中每一所述振幅值与同一时间获取的所述第一电压值对应，在所述步骤b中，分别将多个所述第一电压值与所述第一阈值系数相乘，以获取多个所述第一修正电压，在所述多个第一振幅值均大于与对应的所述第一修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得所述减量增益系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，在判断到所述多个第一振幅值均大于与对应的所述第一修正电压时，进一步以第二时间间隔周期性从所述正音频信号输出端获取所述模拟音频信号的多个第三振幅值并从所述电池的所述正极获取所述电池的多个第三电压值，其中每一所述第三振幅值与同一时间获取的所述第三电压值对应，将多个所述第三电压值与所述第一阈值系数相乘，以获取第三修正电压，在所述第三振幅值均大于所述第三修正电压时，将所述初始增益系数减小一功率等级，以获得所述减量增益系数，其中，所述第二时间间隔小于所述第一时间间隔。

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