CN111385711A - 一种音频输出电路、音频播放方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种音频输出电路、音频播放方法及设备,涉及音频播放领域。本发明实施例能够使DSP芯片输出的音频播放信号不失真,进而保证扬声器输出的声音不失真。该音频输出电路包括:衰减器模块、DSP芯片、功放模块以及控制模块;控制模块,用于检测功放模块生成的驱动信号;功放模块生成的驱动信号包括:功放模块根据DSP芯片发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号;控制模块,还用于在检测到驱动信号失真之后,控制衰减器模块对外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至DSP芯片,以使得DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至功放模块。本发明应用于音频播放。
Description
技术领域
本发明涉及音频播放领域,尤其涉及一种音频输出电路、音频播放方法及设备。
背景技术
目前,在进行音频播放时所采用的音频输出电路如图1所示。其中,音频播放设备利用AUX接口接收外部设备输入的音频输入信号。在音频播放设备接收到音频输入信号后,会将音频输入信号发送至DSP芯片的信号输入端。DSP对音频输入信号进行解码、模数转换等预处理后,将处理后的音频播放信号发送至功放电路,以便功放电路驱动扬声器发出相应的声音。
发明人发现,在上述音频播放设备中,可能存在AUX接口接收到的音频输入信号的信号强度与DSP芯片信号输入端的额定信号强度不匹配的问题。例如,假设音频输出电路中所采用的DSP芯片的信号输入端的最高工作电压为1V。那么当AUX接口接收到的音频输入信号的电压大于1V时,DSP芯片就无法处理该音频输入信号。进而会导致DSP芯片向功放电路输出的播放信号失真,最终导致扬声器输出的声音失真。
发明内容
本发明提供一种音频输出电路、音频播放方法及设备,能够使DSP芯片输出的音频播放信号不失真,进而保证扬声器输出的声音不失真。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种音频输出电路,所述音频输出电路包括:衰减器模块、DSP芯片、功放模块以及控制模块;其中,所述衰减器模块的输入端连接外部设备,输出端连接所述DSP芯片,控制端连接所述控制模块;所述DSP芯片的输出端连接所述功放模块;所述控制模块还与所述功放模块相连接;其中:所述控制模块,用于检测所述功放模块生成的驱动信号;所述功放模块生成的驱动信号包括:所述功放模块根据所述DSP芯片发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号;所述控制模块,还用于在检测到所述驱动信号失真之后,控制所述衰减器模块对所述外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至所述DSP芯片,以使得所述DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至所述功放模块。
第二方面,本发明实施例提供一种音频播放方法,该方法应用于如上述第一方面提供的所述音频输出电路中;所述方法包括:所述控制模块检测所述功放模块生成的驱动信号;所述功放模块生成的驱动信号包括:所述功放模块根据所述DSP芯片发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号;所述控制模块在检测到所述驱动信号失真之后,控制所述衰减器模块对所述外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至所述DSP芯片,以使得所述DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至所述功放模块,以便所述功放模块驱动扬声器发声。
第三方面,本发明实施例提供一种音频播放设备,包括:上述第一方面所提供的音频输出电路、AUX接口以及扬声器。
本发明实施例中,通过对扬声器输出的声音进行检测,当检测到输出的声音失真时,则降低发送至DSP芯片的音频输入信号的信号强度,使得DSP芯片能够有效接收音频输入信号。以使DSP芯片输出的音频播放信号不失真,最终保证扬声器输出的声音不失真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为现有技术的一种音频输出电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种音频输出电路的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种音频播放方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种音频输出电路的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的又一种音频输出电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的实施例进行描述。
在本发明实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。此外,在本发明实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。
如图2所示,为本发明实施例提供的一种音频输出电路的结构示意图。其中,该音频输出电路10包括:衰减器模块101、DSP芯片102、功放模块103以及控制模块104。其中,衰减器模块101的输入端连接外部设备,输出端连接DSP芯片102,控制端连接控制模块104;DSP芯片102的输出端连接功放模块104;控制模块104还与功放模块103相连接。
基于上述本发明所提供的音频输出电路10,本发明实施例还提供一种音频播放方法,如图3所示,该方法包括:
S201、接收外部设备发送的原始音频信号。
具体的,在本发明中可以利用衰减器模块101通过AUX接口接收外部设备发送的原始音频信号。
在没有收到控制模块104的控制信号之前,衰减器模块101先不对原始音频信号进行衰减,而是直接将原始音频信息发送至DSP芯片102。
S202、DSP芯片对原始音频信号进行预处理,生成音频播放信号,并将音频播放信号发送至功放模块。以便功放模块生成相应的驱动信号驱动扬声器发声。
其中,对原始音频信号进行预处理可以包括对原始音频信号进行解码、模拟信号转数字信号等处理。
S203、在功放模块生成驱动信号之后,对功放模块生成的驱动信号进行检测,从而判断扬声器的声音是否失真。
具体的,在音频输出电路10中,控制模块104用于检测功放模块103生成的驱动信号。
其中,功放模块103生成的驱动信号包括:功放模块103根据DSP芯片102发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号。
S204、在检测到驱动信号失真之后,对外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至DSP芯片。以使得DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至功放模块,以便功放模块驱动扬声器发声。
具体的,在音频输出电路10中,控制模块104,还用于在检测到驱动信号失真之后,控制衰减器模块101对外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至DSP芯片102,以使得DSP芯片102对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至功放模块103。
本发明实施例中,通过对扬声器输出的声音进行检测,当检测到输出的声音失真时,则降低发送至DSP芯片的音频输入信号的信号强度,使得DSP芯片能够有效接收音频输入信号。以保证最终扬声器输出的声音不失真。
S205、DSP芯片对接收到的音频数据信号进行预处理。生成音频播放信号并输出至功放模块,以便功放模块驱动扬声器发声。
在一种实现方式中,为了保证音频最终的播放效果,本发明在对原始音频信号进行衰减之后,还在DSP芯片内,根据音频输入信号的信号强度降低程度,对经过解码、数模转换等处理后的信号进行增益的调节,从而最大程度的保证扬声器输出的声音不失真。因此,步骤S205中对接收到的音频数据信号进行预处理,具体包括:对接收到的音频数据信号进行增益;其中,增益大小与对外部设备发送的原始音频信号进行衰减的衰减量正相关。
示例性的,例如,若将外部设备发送的原始音频信号衰减了1dB,则相应的,在DSP芯片102对接收到的音频数据信号进行预处理时,则相应的增益1dB;若将外部设备发送的原始音频信号衰减了2dB,则相应的,在DSP芯片102对接收到的音频数据信号进行预处理时,则相应的增益2dB,以此类推。
具体到在本发明实施例所提供的音频输出电路10中,控制模块104,还用于在检测到驱动信号失真之后,控制DSP芯片102对接收到的音频数据信号进行增益;其中,增益大小与衰减器模块101对外部设备发送的原始音频信号进行衰减的衰减量正相关。
在一种实现方式中,为了能够使得外部设备发送的原始音频信号的衰减量,以及对音频数据信号的增益量都保持在最佳的范围。
上述步骤S204具体包括:逐步增大对外部设备发送的原始音频信号的衰减量。上述步骤S205具体包括:控制DSP芯片逐步增大对接收到的音频数据信号的增益,直至驱动信号恢复正常状态。
具体的,在本发明实施例所提供的音频输出电路10中,控制模块104,具体用于在检测到驱动信号失真之后,控制衰减器模块101逐步增大对外部设备发送的原始音频信号的衰减量,并控制DSP芯片102逐步增大对接收到的音频数据信号的增益,直至驱动信号恢复正常状态。
本发明实施例所提供的音频播放方法,能够使DSP芯片有效接收音频输入信号。以使DSP芯片输出的音频播放信号不失真,最终保证扬声器输出的声音不失真。另外,本发明在对原始音频信号进行衰减之后,还在DSP芯片内,根据音频输入信号的信号强度降低程度,对经过解码、数模转换等处理后的信号进行增益的调节,从而最大程度的保证扬声器输出的声音不失真。另外,本发明实施例中,通过逐步增大衰减量和增益量直至驱动信号恢复正常的方式,还能够针对不同的外部设备的信号强度对衰减量和增益量进行相应的调整,以适应不同外部设备的信号强度。
另外,在一种实现方式中,为了能够逐步增大衰减量和增益量直至驱动信号恢复正常的。
本发明实施例的上述技术效果,在本发明实施例所提供的音频输出电路10中,如图4所示:
衰减器模块101具体包括第一输出端和第二输出端,DSP芯片102具体包括第一输入端和第二输入端,衰减器模块101的两个输出端分别用于向DSP芯片102发送左声道音频数据信号和右声道音频数据信号;
衰减器模块101具体包括:选择单元1011以及2n个衰减单元(如图4中,衰减单元R1-Rn以及衰减单元L1-Ln);2n个衰减单元两两对应;其中,
选择单元1011的控制端连接控制模块104。
选择单元1011的第一输入端与第二输入端分别用于接收外部设备发送的左声道原始音频信号和右声道原始音频信号。如图4中所示,选择单元1011通过AUX接口与外部设备连接,并分别从AUX接口的两个端脚:AUX左、AUX右接收左声道原始音频信号和右声道原始音频信号。
选择单元1011还包括2n+2个输出端,2n+2个输出端中有n+1个输出端连接衰减器模块101的第一输出端,2n+2个输出端中另外n+1个输出端连接衰减器模块101的第二输出端;并且,在选择单元1011中,连接衰减器模块的第一输出端的n+1个输出端中,有n个输出端分别通过n个衰减单元连接衰减器模块的第一输出端;连接衰减器模块的第二输出端的n+1个输出端中,有n个输出端分别通过对应的n个衰减单元连接衰减器模块的第二输出端。
如图4中,衰减单元R1-Rn以及衰减单元L1-Ln分别对应选择单元1011的一个输出端。另外选择单元1011还有两个输出端直接连接衰减器模块101的第一输出端和第二输出端,用于在不需要衰减时,将原始音频信号直接作为音频数据信号发送至DSP芯片102。
选择单元1011,用于根据控制模块104发送的控制信号,将接收外部设备发送的左声道原始音频信号,从n+1个输出端中选择一个发送至衰减器模块的第一输出端;同时,将接收外部设备发送的右声道原始音频信号,从n+1个输出端中对饮的输出端发送至衰减器模块的第二输出端;
控制模块104,具体用于依次向选择单元1011发送预设控制信号,以使得选择单元1011逐步选择衰减量大的输出端输出原始音频信号,直至驱动信号恢复正常状态。
在一种实现方式中,在选择单元1011中,可以选择左右声道分别对应四个输出端。如图5所示,为本发明实施例提供的另一种音频输出电路的结构示意图。其中,作为控制模块104的CPU连接功放模块103中的Power-AMP。该音频输出电路的工作流程包括:
S301、CPU利用Power-AMP的Clip-Det检测功能,周期性的判断Power-AMP用于驱动扬声器SP的驱动信号是否失真。
若检测到驱动信号正常,则结束流程,按照正常的处理方式播放声音,直至下一个检测周期中重新检测驱动信号是否失真;
若检测到驱动信号失真,则执行以下步骤:
S302、通过CPU的p1、p2管脚向衰减器模块101中的Logic Level Converter发出控制信号,Logic Level Converter根据接收到的控制信号,分别将左路原始音频信号X-COM和右路原始音频信号Y-COM输入至不同的输出路径中(其中不同输出路径的衰减程度不同)。例如,如图5中,当左路原始音频信号X-COM通过路径1X进行输出,右路原始音频信号Y-COM通过路径1Y进行输出时,即左右路径分别衰减1dB后输出。其他同理。
S303、为了保证最终扬声器的声音与原始音频信号相对应,在检测到驱动信号失真之后,还需要通过CPU的p0端控制DSP芯片102对DSP芯片102生成的音频播放信号进行增益调节,其中增益调节的大小与对原始音频信号的衰减量对应。例如,在衰减器模块101中分别对左右路原始音频信号X-COM、Y-COM衰减了1dB,则在DSP芯片内相应的生成增益为1dB的音频播放信号。
S304、在下一个检测周期内,继续检测驱动信号失真;若失真,则在原来的衰减量和增益量的基础上,再增加相应的衰减和增益,直至驱动信号恢复正常。
应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的***、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
另外,本发明实施例还提供一种音频播放设备,参照图2/4/5所示,本发明实施例所提供的音频播放设备,包括上述实施例所描述的音频输出电路、AUX接口以及扬声器。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带),光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种音频输出电路,其特征在于,所述音频输出电路包括:衰减器模块、DSP芯片、功放模块以及控制模块;其中,所述衰减器模块的输入端连接外部设备,输出端连接所述DSP芯片,控制端连接所述控制模块;所述DSP芯片的输出端连接所述功放模块;所述控制模块还与所述功放模块相连接;其中:
所述控制模块,用于检测所述功放模块生成的驱动信号;所述功放模块生成的驱动信号包括:所述功放模块根据所述DSP芯片发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号;
所述控制模块,还用于在检测到所述驱动信号失真之后,控制所述衰减器模块对所述外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至所述DSP芯片,以使得所述DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至所述功放模块。
2.根据权利要求1所述音频输出电路,其特征在于,所述控制模块还连接所述DSP芯片;
所述控制模块,还用于在检测到所述驱动信号失真之后,控制所述DSP芯片对接收到的音频数据信号进行增益;其中,增益大小与所述衰减器模块对外部设备发送的原始音频信号进行衰减的衰减量正相关。
3.根据权利要求2所述音频输出电路,其特征在于,
所述控制模块,具体用于在检测到所述驱动信号失真之后,控制所述衰减器模块逐步增大对所述外部设备发送的原始音频信号的衰减量,并控制所述DSP芯片逐步增大对接收到的音频数据信号的增益,直至所述驱动信号恢复正常状态。
4.根据权利要求3所述音频输出电路,其特征在于,所述衰减器模块具体包括第一输出端和第二输出端,所述DSP芯片具体包括第一输入端和第二输入端,所述衰减器模块的两个输出端分别用于向所述DSP芯片发送左声道音频数据信号和右声道音频数据信号;
所述衰减器模块具体包括:选择单元以及2n个衰减单元;所述2n个衰减单元两两对应;其中,
所述选择单元的控制端连接所述控制模块;
所述选择单元的第一输入端与第二输入端分别用于接收所述外部设备发送的左声道原始音频信号和右声道原始音频信号;
所述选择单元还包括2n+2个输出端,所述2n+2个输出端中有n+1个输出端连接所述衰减器模块的第一输出端,所述2n+2个输出端中另外n+1个输出端连接所述衰减器模块的第二输出端;
并且,在所述选择单元中,连接所述衰减器模块的第一输出端的n+1个输出端中,有n个输出端分别通过n个衰减单元连接所述衰减器模块的第一输出端;连接所述衰减器模块的第二输出端的n+1个输出端中,有n个输出端分别通过对应的n个衰减单元连接所述衰减器模块的第二输出端;
所述选择单元,用于根据所述控制模块发送的控制信号,将接收所述外部设备发送的左声道原始音频信号,从n+1个输出端中选择一个发送至所述衰减器模块的第一输出端;同时,将接收所述外部设备发送的右声道原始音频信号,从n+1个输出端中对饮的输出端发送至所述衰减器模块的第二输出端;
所述控制模块,具体用于依次向所述选择单元发送预设控制信号,以使得所述选择单元逐步选择衰减量大的输出端输出原始音频信号,直至所述驱动信号恢复正常状态。
5.根据权利要求1-4任一项所述音频输出电路,其特征在于,所述衰减器模块的输入端通过AUX接口连接外部设备。
6.一种音频播放方法,其特征在于,所述方法应用于如上述权利要求1-5任一项所述音频输出电路中;所述方法包括:
检测所述功放模块生成的驱动信号;所述功放模块生成的驱动信号包括:所述功放模块根据所述DSP芯片发送的音频播放信号,生成的用于驱动扬声器发声的驱动信号;
在检测到所述驱动信号失真之后,对所述外部设备发送的原始音频信号进行衰减并将经过衰减生成的音频数据信号输出至所述DSP芯片,以使得所述DSP芯片对音频数据信号进行预处理,生成音频播放信号并输出至所述功放模块,以便所述功放模块驱动扬声器发声。
7.根据权利要求6所述音频播放方法,其特征在于,在所述控制模块检测到所述驱动信号失真之后,所述方法还包括:
控制所述DSP芯片对接收到的音频数据信号进行增益;其中,增益大小与所述衰减器模块对外部设备发送的原始音频信号进行衰减的衰减量正相关。
8.根据权利要求7所述音频播放方法,其特征在于,在检测到所述驱动信号失真之后,所述方法具体包括:
逐步增大对所述外部设备发送的原始音频信号的衰减量,并控制所述DSP芯片逐步增大对接收到的音频数据信号的增益,直至所述驱动信号恢复正常状态。
9.一种音频播放设备,其特征在于,包括:上述权利要求1-5所述音频输出电路、AUX接口以及扬声器。
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