CN103166587A - 音频处理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种音频处理电路。该音频处理电路包括一音频输入端、一第一隔离电路、一放大电路、一音频输出端、一侦测控制电路及一调整电路。该第一隔离电路对该音频输入端的待处理的音频信号进行直流隔离得到一待放大的音频信号。该放大电路对该第一隔离电路输出的待放大的音频信号进行放大处理得到一处理后的音频信号，并通过该音频输出端输出。该侦测控制电路侦测该处理后的音频信号并对应输出一控制信号到该调整电路，该调整电路在该控制信号的控制下调整该第一隔离电路输出的待放大的音频信号或者该音频输入端输出的待处理的音频信号，从而调整该音频处理电路的放大系数。该音频处理电路的音频处理效果较好。

Description

音频处理电路
技术领域
本发明涉及一种音频处理电路。
背景技术
音频处理电路通常用于对音频信号进行放大处理，其被广泛的应用于各类具有音频输出的电子设备中，如手机、MP3、MP4播放器、笔记本电脑、音响等。
现有音频处理电路对音频信号进行放大处理时，其放大系数往往是固定的。具体来说，如果该音频处理电路的放大系数为β，该音频处理电路对所有输出的音频信号都进行β倍的放大后再输出。通常，由于音量有高有低，导致音频信号的幅度变化很大，对于幅度较大的音频信号，只需进行较小系数的放大；而对于幅度较小的音频信号，则需进行较大系数的放大。然而，当该音频处理电路的放大系数的β较大时，往往无法满足对幅度较大的音频信号的放大需求。由此，导致现有音频处理电路的对音频信号的处理效果不好，难于满足人们日益增长的需求。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种处理效果较好的音频处理电路。
一种音频处理电路，其包括一音频输入端、一第一隔离电路、一放大电路及一音频输出端，该音频输入端接收一待处理的音频信号并输出该待处理的音频信号至该第一隔离电路，该第一隔离电路对该待处理的音频信号进行直流隔离得到一待放大的音频信号，该待放大的音频信号被提供到该放大电路，该放大电路对该待放大的音频信号进行放大处理得到一处理后的音频信号并通过该音频输出端输出。该音频处理电路还包括一侦测控制电路及一调整电路，该侦测控制电路侦测该处理后的音频信号并对应输出一控制信号到该调整电路，该调整电路在该控制信号的控制下调整该第一隔离电路输出的待放大的音频信号或者该音频输入端输出的待处理的音频信号，从而调整该音频处理电路的放大系数。
与现有技术相比较，本发明的音频处理电路还包括一侦测控制电路及一调整电路，该侦测控制电路侦测该处理后的音频信号并对应输出一控制信号到该调整电路，该调整电路在该控制信号的控制下调整该第一隔离电路输出的待放大的音频信号或者该音频输入端输出的待处理的音频信号，从而调整该音频处理电路对该音频信号的放大系数，提高该音频处理电路的信号处理效果。如：当该侦测控制电路侦测到该处理后的音频信号幅度较大时，该调整电路对该待放大的音频信号或该待处理的音频信号进行一衰减处理，使得整个音频处理电路的放大系数降低，从而满足对幅度较大的音频信号的处理。
附图说明
图1是本发明音频处理电路一较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
音频处理电路　　　　　　　10
音频输入端　　　　　　　　11
第一隔离电路　　　　　　　12
放大电路　　　　　　　　　13
音频输出端　　　　　　　　14
侦测控制电路　　　　　　　15
调整电路　　　　　　　　　16
待处理的音频信号　　　　　Vin
处理后的音频信号　　　　　Vout
第一限流电阻　　　　　　　121
第一隔离电容　　　　　　　122
输出端　　　　　　　　　　123
第二隔离电路　　　　　　　131
运算放大电路　　　　　　　132
第二隔离电容　　　　　　　133
第三隔离电容　　　　　　　134
调试电阻　　　　　　　　　135
运算放大器　　　　　　　　136
第一输入端　　　　　　　　1361
第二输入端　　　　　　　　1362
第一偏置电阻　　　　　　　137
第二偏置电阻　　　　　　　138
三极管　　　　　　　　　　161
第二限流电阻　　　　　　　162
侦测支路　　　　　　　　　151
整流电路　　　　　　　　　152
滤波电路　　　　　　　　　153
放电电路　　　　　　　　　154
第一分压电阻　　　　　　　155
第二分压电阻　　　　　　　156，
第一上拉电路　　　　　　　17
第二上拉电路　　　　　　　18
直流电压　　　　　　　　　VCC
节点　　　　　　　　　　　O1、O2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其是本发明音频处理电路一较佳实施方式的电路图。该音频处理电路10包括一音频输入端11、一第一隔离电路12、一放大电路13、一音频输出端14、一侦测控制电路15及一调整电路16。该音频输入端11接收一待处理的音频信号Vin并输出该待处理的音频信号Vin至该第一隔离电路12。该第一隔离电路12对该待处理的音频信号Vin进行直流隔离得到一待放大的音频信号，该待放大的音频信号被提供到该放大电路13。该放大电路13对该待放大的音频信号进行放大处理得到一处理后的音频信号Vout并通过该音频输出端14输出。该侦测控制电路15侦测该处理后的音频信号Vout并对应输出一控制信号到该调整电路16。该调整电路16在该控制信号的控制下调整该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号，从而调整该音频处理电路10的放大系数。其中，该音频处理电路10的放大系数是指该音频输出端输出的处理后的音频信号Vout与该音频输入端接收的待处理的音频信号Vin的幅度比值。
具体地，当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度变大时，该音频输出端14的处理后的音频信号Vout幅度相应增大，该侦测控制电路15侦测该音频输出端14的处理后的音频信号Vout，根据侦测结果输出对应的控制信号至该调整电路16，使得该调整电路16对该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号进行调整，从而降低整个音频处理电路10的放大系数。进一步地，当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度变小时，该音频输出端14的处理后的音频信号Vout幅度相应减小，该侦测控制电路15侦测该音频输出端14的处理后的音频信号Vout，根据侦测结果输出对应的控制信号至该调整电路，使得该调整电路16对该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号进行调整，从而增大整个音频处理电路10的放大系数。其中，该控制信号的大小与该侦测控制电路15侦测的处理后的音频信号Vout成正比，即该控制信号随该处理后的音频信号Vout的增大而增大，随该处理后的音频信号Vout的减小而减小。
该第一隔离电路12包括一第一隔离电容122及一第一限流电阻121。该第一隔离电容122的一端经由该第一限流电阻121连接至该音频输入端11，该第一隔离电容122的另一端作为该第一隔离电路12的输出端123并连接该调整电路16及该放大电路13。
该放大电路13包括一第二隔离电路131及一运算放大电路132。该第二隔离电路131连接于该第一隔离电路12与该运算放大电路132之间，用于对该待放大的音频信号进一步进行直流隔离处理，并将处理后的待放大的音频信号提供给该运算放大电路132。该运算放大电路132用于自该第二隔离电路131接收处理后的待放大的音频信号，并对该处理后的待放大的音频信号进行放大处理，从而通过该音频输出端14输出该处理后的音频信号Vout。当然，在一种变更实施方式中，该放大电路13也可以不包括该第二隔离电路131，而只包括该运算放大电路132。
在本实施例中，该第二隔离电路131包括一第二隔离电容133、一与该第二隔离电容133串连的第三隔离电容134及一调试电阻135。该调试电阻135连接于该第二隔离电容133与第三隔离电容134之间的节点O1与该音频输出端14之间，用于进一步调试该放大电路13的放大系数。其中，该放大电路13的放大系数是指该运算放大电路132输出的处理后的音频信号Vout与该第二隔离电路131接收的待放大的音频信号的幅度比值。在一种变更实施例中，若不需要增加调试功能，该第二隔离电路131可以只包括该第二隔离电容133，而不包括该第三隔离电容134与调试电阻135。
该运算放大电路132包括一运算放大器136、一第一偏置电阻137及一第二偏置电阻138。该运算放大器136包括一第一输入端1361、一第二输入端1362及一输出端（未标示）。该第一输入端1361经由该第一偏置电阻137连接至该第二隔离电路131的输出端以接收处理后的待放大的音频信号。该第二输入端1362输入一参考电压。该第二偏置电阻138连接于该第一输入端1361与该输出端之间。该运算放大器136的输出端即作为该音频处理电路10的音频输出端14。根据运算放大电路的原理可知，该运算放大电路132的放大系数大约为该第二偏置电阻138与该第一偏置电阻137的比值。
该调整电路16包括一三极管161及一第二限流电阻162。该三极管161的基极连接该侦测控制电路15以接收该控制信号，该三极管161的集电极连接该第一隔离电路12的输出端123，该三极管161的发射极接地。
该侦测控制电路15包括一侦测支路151及一整流电路152。该侦测支路151连接至该音频输出端14以侦测该处理后的音频信号Vout，该侦测支路151还输出一侦测信号至该整流电路152。该整流电路152一端接收该侦测信号，另一端向该调整电路16提供该控制信号，该整流电路152连接于该侦测支路151于该调整电路16之间，其还用于维持该侦测支路151到该调整电路16之间的单向导通。
本实施例中，该侦测支路151包括一第一分压电阻155及一第二分压电阻156，该第一分压电阻155的一端连接该音频输出端14，另一端经由该第二分压电阻156接地，该第一分压电阻155与第二分压电阻156之间的节点O2的电压作为该侦测信号。该整流电路152包括一二极管（未标示），该二极管的阳极接收该侦测信号，阴极输出该控制信号。
该侦测控制电路15还可以包括一滤波电路153及一与该滤波电路153并联的放电电路154。该滤波电路153用于稳定提供至该调整电路16的控制信号，其包括一滤波电容（未标示）。该滤波电容一端连接该二极管的阴极以接收该控制信号，另一端接地。该放电电路154用于对该滤波电路的滤波电容进行放电，其包括一放电电阻（未标示）。该放电电阻一端连接该二极管的阴极，另一端接地。
此外，该音频处理电路10也可以进一步包括一连接于该音频输入端11的第一上拉电路17及连接于该第一隔离电路12的输出端123的第二上拉电路18，用于对相应位置的电位进行拉高。该运算放大器136可以进一步包括一正电源输入端（未标示）及一负电源输入端（未标示）。该正电源输入端连接一直流电压VCC，该负电源输入端接地。另外，该运算放大器136的第二输入端1362可以连接至该第二上拉电路18，从而获得需要的参考电压。
以下对该音频处理电路10的具体工作原理进行介绍。
该音频处理电路10工作时，该音频输入端11接收一外部电路提供的待处理的音频信号Vin。该待处理的音频信号Vin经由该第一隔离电路12进行直流隔离后，转换为一待放大的音频信号被提供到该放大电路13。该放大电路13的第二隔离电路131对该待放大的音频信号进一步进行隔离处理后，将处理后的待放大的音频信号提供到该运算放大电路132，该运算放大电路132对该处理后的待放大的音频信号进行放大处理后，经由该音频输出端14输出一处理后的音频信号Vout。该侦测控制电路15的侦测支路151侦测该音频输出端14输出的该处理后的音频信号Vout。
当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度变大时，该处理后的音频信号Vout幅度相应增大，该侦测支路151的二分压电阻155与156之间的节点O2的电压增大，即该侦测支路151输出的侦测信号增大。该整流电路152的二极管接收的侦测信号增大，且该侦测信号经由该二极管向该滤波电路153的滤波电容充电，使得该侦测控制电路15输出的控制信号增大。该增大的控制信号被提供至该调整电路16的三极管161的基极，使得该三极管161的导通率增大，进而该发射极拉低该集电极的电位，使得该第一隔离电路12的输出端123的电位降低，从而该第一隔离电路12的输出端123的待放大的音频信号的幅度被衰减，该衰减后的待放大的音频信号被提供至该放大电路13进行放大处理后再经由该音频输出端14输出。
进一步地，当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度减小时，该音频输出端14的处理后的音频信号Vout幅度减小，该侦测支路151输出的侦测信号减小，由于该整流电路152的二极管截止，该侦测信号无法向该滤波电路153的滤波电容充电，该滤波电路153的滤波电容经由该放电电路154放电，使得该控制信号减小，即提供至该调整电路16的三极管161的基极的电压减小，该调整电路16的三极管161的导通率降低，该发射极对该集电极的电位拉低程度减小，该第一隔离电路12的输出端123的待放大的音频信号的幅度衰减程度减小，即可看作该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号幅度较之前增大，进一步地，该待放大的音频信号经由该放大电路13放大后再经由该音频输出端14输出。
根据上述原理可知，当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度变大时，该侦测控制电路15对应输出至该调整电路16的控制信号幅度增大，使得该调整电路16的三极管161的导通率增大，进而对该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号进行较大的衰减，从而降低整个音频处理电路10的放大系数，进而该音频处理电路10可以对幅度较大的待处理的音频信号Vin进行较小程度的放大，满足幅度较大的音频信号的放大需求。进一步地，当该音频输入端11的待处理的音频信号Vin幅度变小时，该侦测控制电路15对应输出至该调整电路16的控制信号减小，使得该调整电路16的三极管161的导通率减小，进而对该第一隔离电路12输出的待放大的音频信号的幅度进行较小的衰减，从而增大整个音频处理电路10的放大系数，进而该音频处理电路10可以对幅度较小的待处理的音频信号Vin进行较大程度的放大，满足幅度较小的音频信号的放大需求。
与现有技术相比较，该音频处理电路10通过侦测该音频输出端14的处理后的音频信号，利用该调整电路16对整个音频处理电路10的放大系数进行调整，使得该音频处理电路10可以对幅度较大的待处理的音频信号以及幅度较小的待处理的音频信号都能进行适当程度的放大，满足不同幅度的音频信号的放大需求，提高音频放大质量。
本发明并不限于上述实施方式所述，如：在一种变更实施方式中，该调整电路16也可以在该控制信号的控制下对该音频输入端的待处理的音频信号进行调整，即该三极管161的集电极连接至该音频输入端11，该音频输入端11的待处理的音频信号被该三极管161调整后再提供到第一隔离电路12；此外，在另一种变更实施例中，该侦测控制电路15也可以直接将该侦测支路151的侦测信号作为该控制信号提供给该调整电路，而不需要该整流电路152；更近一步地，该侦测控制电路15也可以不需要该滤波电路153与放电电路154。

Claims (10)

1.一种音频处理电路，其包括一音频输入端、一第一隔离电路、一放大电路及一音频输出端，该音频输入端接收一待处理的音频信号并输出该待处理的音频信号至该第一隔离电路，该第一隔离电路对该待处理的音频信号进行直流隔离得到一待放大的音频信号，该待放大的音频信号被提供到该放大电路，该放大电路对该待放大的音频信号进行放大处理得到一处理后的音频信号并通过该音频输出端输出，其特征在于：该音频处理电路还包括一侦测控制电路及一调整电路，该侦测控制电路侦测该处理后的音频信号并对应输出一控制信号到该调整电路，该调整电路在该控制信号的控制下调整该第一隔离电路输出的待放大的音频信号或者该音频输入端输出的待处理的音频信号，从而调整该音频处理电路的放大系数。
2.如权利要求1所述的音频处理电路，其特征在于：该调整电路包括一三极管，该三极管的基极连接该侦测控制电路以接收该控制信号，该三极管的集电极连接该第一隔离电路的输出端或者该音频输入端，该三极管的发射极接地，且该控制信号的大小与该处理后的音频信号成正比。
3.如权利要求1或2所述的音频处理电路，其特征在于：该侦测控制电路包括一侦测支路及一整流电路，该侦测支路连接至该音频输出端以侦测该处理后的音频信号，该侦测支路还输出一侦测信号至该整流电路，该整流电路一端接收该侦测信号，另一端向该调整电路提供该控制信号，该整流电路连接于该侦测支路于该调整电路之间，其还用于维持该侦测支路到该调整电路之间的单向导通。
4.如权利要求3所述的音频处理电路，其特征在于：该侦测支路包括一第一电阻及一第二电阻，该第一电阻的一端连接该音频输出端，另一端经由该第二电阻接地，该第一电阻与第二电阻之间的节点的电压作为该侦测信号。
5.如权利要求3所述的音频处理电路，其特征在于：该整流电路包括一二极管，该二极管的阳极接收该侦测信号，阴极输出该控制信号。
6.如权利要求3所述的音频处理电路，其特征在于：该侦测控制电路还包括一滤波电路，该滤波电路的一端连接该整流电路的输出该控制信号的一端，另一端接地。
7.如权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于：该滤波电路包括一滤波电容，该滤波电容一端接收该控制信号，另一端接地。
8.如权利要求6所述的音频处理电路，其特征在于：该侦测控制电路还包括一与该滤波电路并联的放电电路。
9.如权利要求8所述的音频处理电路，其特征在于：该放电电路包括一电阻，该电阻一端连接该整流电路的输出该控制信号的一端，另一端接地。
10.如权利要求1所述的音频处理电路，其特征在于：该放大电路包括一第二隔离电路及一运算放大电路，该第二隔离电路连接于该第一隔离电路与该运算放大电路之间，用于对该待放大的音频信号进一步进行直流隔离处理，该运算放大电路用于自该第二隔离电路接收处理后的待放大的音频信号，并进行对该处理后的待放大的音频信号进行放大处理，从而输出该处理后的音频信号。
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