CN102843158A - 音频接收芯片、具有音频接收芯片的便携设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种音频接收芯片、具有音频接收芯片的便携设备。其中，所述音频接收芯片包括：变频模块，用于接收射频信号和信道选择信号作为输入，根据所述信道选择信号，生成本地振荡信号，采用所述本地振荡信号，将所述射频信号下变频到中频信号；解调模块，用于对所述中频信号进行模数转换处理和解调处理，得到数字基带信号；音频处理模块，用于对所述数字基带信号进行去加重处理、动态范围扩展和数模转换处理，得到模拟音频信号；所述变频模块、所述解调模块和所述音频处理模块集成在单个的集成电路中。本发明可以降低音频接收设备的成本。

Description

音频接收芯片、具有音频接收芯片的便携设备

技术领域

本发明涉及微电子领域，尤其涉及一种音频接收芯片、具有音频接收芯片的便携设备。

背景技术

将射频信号转化为音频信号的音频接收设备在各领域得到广泛的应用，例如：无线局域网、射频标签、全球定位***、无线广播***、移动电话、无绳电话等。

如图1所示，为现有技术中一种音频接收设备的结构示意图，可以包括接收天线11、放大器12、变频单元13、模拟解调器14和播放器15，接收天线11接收模拟射频信号，放大器12放大该模拟射频信号，变频单元13将放大后的模拟射频信号下变频到固定的中频，模拟解调器14对中频信号进行解调得到模拟音频信号，播放器15将模拟音频信号转化为声音。该音频接收设备采用分立元件实现，这样使得设备的成本较高。

发明内容

本发明提供一种音频接收芯片、具有音频接收芯片的便携设备，针对现有技术中存在的问题，用以实现降低音频接收设备的成本。

本发明提供一种音频接收芯片，包括：

变频模块，用于接收射频信号和信道选择信号作为输入，根据所述信道选择信号，生成本地振荡信号，采用所述本地振荡信号，将所述射频信号下变频到中频信号；

解调模块，用于对所述中频信号进行模数转换处理和解调处理，得到数字基带信号；

音频处理模块，用于对所述数字基带信号进行去加重处理、动态范围扩展和数模转换处理，得到模拟音频信号；

所述变频模块、所述解调模块和所述音频处理模块集成在单个的集成电路中。

本发明还提供一种具有音频接收芯片的便携设备，包括：

信道选择接口；

音频接收芯片；

音频信号输出接口；

其中，所述音频接收芯片包括前述音频接收芯片的任一模块。

本发明采用了集成电路实现了音频传输设备，降低了音频接收设备的成本。此外，采用了动态范围扩展技术，提高了音频信号的质量。

附图说明

图1为现有技术中一种音频接收设备的结构示意图；

图2为本发明音频接收芯片实施例的结构示意图；

图3A为本发明音频接收芯片实施例中变频模块的第一种结构示意图；

图3B为本发明音频接收芯片实施例中变频模块的第二种结构示意图；

图4A为本发明音频接收芯片实施例中解调模块的第一种结构示意图；

图4B为本发明音频接收芯片实施例中解调模块的第二种结构示意图；

图5A为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第一种结构示意图；

图5B为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第二种结构示意图；

图5C为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第三种结构示意图；

图5D为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第四种结构示意图；

图5E为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第五种结构示意图；

图5F为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第六种结构示意图；

图6为本发明具有音频接收芯片的便携设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

如图2所示，为本发明音频接收芯片实施例的结构示意图，该音频接收芯片可以包括变频模块21、解调模块22和音频处理模块23，解调模块22与变频模块21连接，音频处理模块23与解调模块22连接。变频模块21、解调模块22和音频处理模块23集成在单个的集成电路中。该集成电路可以采用互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称：CMOS）工艺、BiCMOS工艺、或任何其他想要采用的工艺或工艺的组合制造。

其中，变频模块21用于接收射频信号和信道选择信号作为输入，根据信道选择信号，生成本地振荡信号，采用本地振荡信号，将射频信号下变频到中频信号；该中频信号的频率是固定的，可以为10.9MHz或445KHz。解调模块22用于对中频信号进行模数转换处理和解调处理，得到数字基带信号；音频处理模块23用于对数字基带信号进行去加重处理、动态范围扩展和数模转换处理，得到模拟音频信号。

如图3A所示，为本发明音频接收芯片实施例中变频模块的第一种结构示意图，变频模块21可以包括频率综合器211和变频单元212。其中，频率综合器211用于根据信道选择信号，生成一个本地振荡信号；变频单元212用于接收射频信号，采用本地振荡信号，将射频信号下变频到中频信号。频率综合器211可以为直接数字频率综合器（Direct Digital Synthesizer，简称：DDS）。

如图3B所示，为本发明音频接收芯片实施例中变频模块的第二种结构示意图，在图3A所示结构示意图的基础上，变频模块21还可以包括相移发生器213，连接在频率综合器211和变频单元212之间。相移发生器213用于对源自于频率综合器211的本地振荡信号进行相移处理，得到正交本地振荡信号，将正交本地振荡信号发送给变频单元212；变频单元212用于采用正交本地振荡信号，将射频信号下变频到中频信号。此时，中频信号包括I路信号和Q路信号。

如图4A所示，为本发明音频接收芯片实施例中解调模块的第一种结构示意图，解调模块22可以包括模数转换器221和数字解调器222，模数转换器221与变频模块21连接：数字解调器222与模数转换器221连接。其中，模数转换器221用于将中频信号转换为数字中频信号；数字解调器222用于对数字中频信号进行解调处理，得到数字基带信号。

如图4B所示，为本发明音频接收芯片实施例中解调模块的第二种结构示意图，解调模块22可以包括模拟解调器223和模数转换器221，模拟解调器223与变频模块21连接，模数转换器221与模拟解调器223连接。模拟解调器223用于对中频信号进行解调处理，得到模拟基带信号；模数转换器223用于对模拟基带信号进行模数转换，得到数字基带信号。

如图5A所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第一种结构示意图，该音频处理模块23可以包括数字去加重单元231、数字动态范围扩展单元232和数模转换器233，数字动态范围扩展模块232与数字去加重单元232连接，数模转换器233与数字动态范围扩展单元232连接。其中，数字去加重单元231用于对数字基带信号进行去加重处理；数字动态范围扩展单元232用于对去加重处理后的数字基带信号进行动态范围扩展；数模转换器233用于对扩展后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟音频信号。

如图5B所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第二种结构示意图，与图5A所示结构示意图的不同之处在于，数字去加重单元231连接在数字动态范围扩展单元232和数模转换器233之间。其中，数字动态范围扩展单元232用于对数字基带信号进行动态范围扩展；数字去加重单元231用于对扩展后的数字基带信号进行去加重处理；数模转换器233用于对去加重处理后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟音频信号。

如图5C所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第三种结构示意图，音频处理模块23可以包括数字去加重单元231、数模转换器233和模拟动态范围扩展器234，数模转换器233与数字去加重单元231连接，模拟动态范围扩展器234与数模转换器233连接。其中，数字去加重单元用于对数字基带信号进行去加重处理；数模转换器233用于对去加重处理后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟基带信号；模拟动态范围扩展器234用于对模拟基带信号进行动态范围扩展，得到模拟音频信号。

如图5D所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第四种结构示意图，音频处理模块23可以包括数字动态范围扩展器232、数模转换器233和模拟去加重单元235，数模转换器233与数字动态范围扩展器232连接，模拟去加重单元235与数模转换器233连接。其中，数字动态范围扩展器232用于对数字基带信号进行动态范围扩展，数模转换器233用于对扩展后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟基带信号，模拟去加重单元235用于对模拟基带信号进行去加重处理，得到模拟音频信号。

如图5E所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第五种结构示意图，音频处理模块23可以包括数模转换器233、模拟去加重单元235和模拟动态范围扩展器234，模拟去加重单元235与数模转换器233连接，模拟动态范围扩展器234与模拟去加重单元235连接。其中，数模转换器233用于对数字基带信号进行数模转换，得到模拟基带信号；模拟去加重单元235用于对模拟基带信号进行去加重处理；模拟动态范围扩展器234用于对去加重处理后的模拟基带信号进行动态范围扩展，得到模拟音频信号。

如图5F所示，为本发明音频接收芯片实施例中音频处理模块的第六种结构示意图，与图5E所示结构示意图的不同之处在于，模拟去加重单元235连接在数模转换器233与模拟动态范围扩展器234之间。其中，数模转换器233用于对数字基带信号进行数模转换，得到模拟基带信号；模拟动态范围扩展器234用于对模拟基带信号进行动态范围扩展；模拟去加重单元235用于对扩展后的模拟基带信号进行去加重处理，得到模拟音频信号。

再参见图2，音频接收芯片在包括变频模块21、解调模块22和音频处理模块23的基础上还可以包括功率放大器24，与音频处理模块23连接，用于对模拟音频信号进行功率放大。功率放大器24的增益可以是固定的或者可调的。功率放大器24与变频模块21、解调模块22和音频处理模块23一同集成在单个的集成电路中。

本实施例采用了集成电路实现了音频传输设备，降低了音频传输设备的成本。此外，采用了动态范围扩展技术，提高了音频信号的质量。

如图6所示，为本发明具有音频接收芯片的便携设备实施例的结构示意图，可以包括信道选择接口61、音频接收芯片62、音频信号输出接口63。信道选择接口61与音频接收芯片62连接，音频信号输出接口63与音频接收芯片62连接。

其中，音频接收芯片62可以包括前述音频接收芯片实施例中任一模块，在此不再赘述。

再参见图6，本实施例还可以包括接收天线11和音频播放器64，接收天线11与音频接收芯片62连接，音频播放器64与音频信号输出接口63连接，音频播放器64具体可以为音箱、耳机等可以播放声音信息的设备。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种音频接收芯片，其特征在于，包括：

变频模块，用于接收射频信号和信道选择信号作为输入，根据所述信道选择信号，生成本地振荡信号，采用所述本地振荡信号，将所述射频信号下变频到中频信号；

解调模块，用于对所述中频信号进行模数转换处理和解调处理，得到数字基带信号；

音频处理模块，用于对所述数字基带信号进行去加重处理、动态范围扩展和数模转换处理，得到模拟音频信号；

所述变频模块、所述解调模块和所述音频处理模块集成在单个的集成电路中。

2.根据权利要求1所述的音频接收芯片，其特征在于，所述解调模块包括：

模数转换器，用于将所述中频信号转换为数字中频信号；

数字解调器，用于对所述数字中频信号进行解调处理，得到数字基带信号。

3.根据权利要求1所述的音频接收芯片，其特征在于，所述解调模块包括：

模拟解调器，用于对所述中频信号进行解调处理，得到模拟基带信号；

模数转换器，用于对所述模拟基带信号进行模数转换，得到数字基带信号。

4.根据权利要求1的音频接收芯片，其特征在于，所述音频处理模块包括：

数字去加重单元，用于对所述数字基带信号进行去加重处理；

数字动态范围扩展单元，用于对去加重处理后的数字基带信号进行动态范围扩展；

数模转换器，用于对扩展后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟音频信号。

5.根据权利要求1所述的音频接收芯片，其特征在于，所述音频处理模块包括：

数字动态范围扩展单元，用于对所述数字基带信号进行动态范围扩展；

数字去加重单元，用于对扩展后的数字基带信号进行去加重处理；

数模转换器，用于对去加重处理后的数字基带信号进行数模转换，得到模拟音频信号。

6.根据权利要求1所述的音频接收芯片，其特征在于，所述变频模块包括：

频率综合器，用于根据信道选择信号，生成一个本地振荡信号；

变频单元，用于接收射频信号，采用所述本地振荡信号，将所述射频信号下变频到中频信号。

7.根据权利要求6所述的音频接收芯片，其特征在于，所述频率综合器为直接数字频率综合器。

8.根据权利要求6所述的音频接收芯片，其特征在于，所述变频模块还包括：

相移发生器，用于对源自于所述频率综合器的所述本地振荡信号进行相移处理，得到正交本地振荡信号，将所述正交本地振荡信号发送给所述变频单元；

所述变频单元用于采用所述正交本地振荡信号，将所述射频信号下变频到中频信号。

9.根据权利要求8所述的音频接收芯片，其特征在于，所述集成电路为采用互补金属氧化物半导体工艺制造的集成电路。

10.根据权利要求1所述的音频接收芯片，其特征在于，还包括：

功率放大器，用于对所述模拟音频信号进行功率放大；

所述功率放大器集成在所述集成电路中。

11.根据权利要求10所述的音频接收芯片，其特征在于，所述功率放大器的增益可调。

12.一种具有音频接收芯片的便携设备，其特征在于，包括：

信道选择接口；

音频接收芯片；

音频信号输出接口；

其中，所述音频接收芯片包括权利要求1-11任一所述的音频接收芯片。

Images