[實用新型]全數字信號處理音頻功率放大器

無效

• 申請號: 200620072674.3
• 申請日: 2006-04-24
• 公開（公告）號: CN201018458Y
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 寇世俊
• 申請（專利權）人: 寇世俊
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域??全數字信號處理音頻功率放大器屬于用于各種影音娛樂的全數字信號處理音頻功率放大器，可適用于高質量影音領域和超大功率的場所，該音頻功率放大器直接接收數字音頻信號源，解碼后經音頻DSP處理和格式轉換后放大輸出，其電能轉換效率高，能直接與電腦接口，直接采用數字控制方式。

背景技術??而一般傳統放大器在接駁數字音源時先經過D/A轉換部分(此部分會產生失真降低一部分音質)，再經A類或AB放大器放大去推動喇叭單元輸出，其電能效率極低(理論最高78.5％實際在45％左右)不易與數字中央設備接口控制，抗干擾性差等。

發明內容??本實用新型直接接收數字音頻信號源，解碼后經音頻DSP處理和格式轉換后放大輸出，其電能轉換效率極高，能耗低，體積小，重量輕，直接與電腦接口采用數字控制方式。本實用新型包括數字同軸或光纖接收解碼部分，全數字音頻信號處理部分，音頻格式轉換部分以及功率放大濾波輸出部分，過流過壓溫升的故障反饋保護控制部分和開關電源部分，全部采用數字技術，為實現實用新型的目的，其解決方案是從數字音緣輸出的數字信號輸入數字同軸或光纖接收解碼部分，分離出IIS格式的各種時鐘信號和數據信號，以及預加重信號和取樣率信號，然后將這些信號輸入全數字音頻信號處理部分利用數字信號處理器對解碼后的信號進行數字處理，將各種形式的數據流轉換成統一的PCM信號再將其送入音頻格式轉換部分，分離出獨立聲道的脈寬調制信號，此信號送至最后的驅動級電路進行放大經過對稱濾波后直接推動喇叭輸出高保真的功率信號。

具體實施方式??如下所述：

附圖1是數字同軸或光纖接收解碼部分原理示意方框圖

同軸信號經阻容耦合隔離再經過2個高速非門后變換成TTL電平，與光纖信號經過2選1開關送入專用接收解碼芯片后，分離出IIS格式的各種時鐘信號和數據信號，以及預加重信號和取樣率信號等，利用鎖相環電路鎖定輸入信號，提供鎖定狀態信息專用接收解碼芯片可以使用AN4117或飛利普的解碼芯片。

附圖2是數字音頻處理部分原理示意方框圖

該電路采用數字信號處理器DSP對S/PDIF解碼后的信號進行數字處理，包括DSP，串行EEPROM以及IIC控制接口電路等，DSP接收前面解碼的IIS信號，以及用IIC的控制總線與外部電腦接口，此處理器對音樂信號進行音量，音調，聲場等控制，這些控制信息存儲在串行EEPROM內，該DSP將各種形式的數據流轉換成統一的PCM信號。

附圖3，4是音頻格式轉換部分和功率放大濾波輸出部分原理示意圖

音頻格式轉換部分接收前面處理后的串行音頻信號，分離出獨立聲道的脈寬調制信號，此信號送至最后的驅動級電路進行放大經過對稱濾波后直接推動喇叭輸出高保真的功率信號，驅動級采用專用IC，該芯片集成了高溫，數據出錯報警信號和關閉信號。

附圖5是保護控制部分原理示意圖

當系統各級數據出錯時，經2輸入與非門電路匯總控制系統重新啟動，當輸出級高溫輸出關閉信號時，直接切斷開關電源對驅動級的供電，溫度恢復正常時，重新輸出功率信號。

附圖6是電源部分原理示意圖

電源部分采用開關型低壓降(LDO)驅動芯片為數字接收解碼部分、音頻處理部分、音頻格式轉換部分提供大電流數字標準電壓，采用看門狗延時電路為系統提供電壓監控，重啟等功能！

附圖說明??附圖1是數字同軸或光纖接收解碼部分原理示意方框圖

附圖2是數字音頻處理部分原理示意方框圖

附圖3是音頻格式轉換部分部分原理示意圖

附圖4是功率放大濾波輸出部分原理示意圖

附圖5是保護控制部分原理示意圖

附圖6是電源部分原理示意圖

該實用新型全數字信號處理音頻功率放大器，末級功放管工作在開關狀態，效率極高，不需散熱器或只需極小的足可.完全不經過A/D或D/A轉換，降低了模擬電路處理上的各種干擾，且批量生產時，無須太多的調試，生產周期短.由于使用全數字技術，可以適用于各種場合，容易集中控制，因此該放大器具有巨大的實用價值，易于廣泛推廣使用！