[發(fā)明專利]音頻放大器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710202190.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107276549B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克·伯克豪特;盧岑·盧德格斯·埃爾伯塔斯·亨德里克斯·多普;馬爾藤·范多梅倫;哈恩·馬丁內(nèi)斯·斯胡爾曼斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 匯頂科技（香港）有限公司
• 主分類號(hào): H03G3/30
• 分類號(hào): H03G3/30;H03F3/217
• 代理公司: 北京龍雙利達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11329
• 代理人: 孫濤;毛威

描述一種音頻放大器系統(tǒng)，其包括：用于處理數(shù)字音頻信號(hào)的可變?cè)鲆嬉纛l處理器、耦合到音頻處理器并且被配置成接收經(jīng)處理數(shù)字音頻信號(hào)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、具有耦合到數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸出端的輸入端并且可操作地連接到電源的可變?cè)鲆娣糯笃?、耦合到可變?cè)鲆嬉纛l處理器和可變?cè)鲆娣糯笃鞑⑶冶慌渲贸墒挂纛l放大器系統(tǒng)在具有第一電源電壓值的第一操作模式與具有第二較高電源電壓值的第二操作模式之間切換的控制器；其中控制器在第一操作模式中可操作以將音頻放大器系統(tǒng)增益設(shè)置為所期望的增益值，并且在第二操作模式中可操作以通過(guò)相對(duì)于第一操作模式增大可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆娌p小可變?cè)鲆嬉纛l處理器的增益來(lái)保持所期望的增益值。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及音頻放大器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

音頻信號(hào)的采集和再現(xiàn)是電子電路的第一應(yīng)用之一。當(dāng)今，音頻電子器件隨處可見(jiàn)，并且可以在電視和高保真立體聲系統(tǒng)、轎車(chē)音頻系統(tǒng)中以及近年來(lái)在蜂窩式電話和許多其它便攜式應(yīng)用中找到。這些電子器件中的絕大部分呈集成電路的形式。音頻放大器系統(tǒng)可以用于移動(dòng)電話和其它移動(dòng)裝置。例子音頻放大器系統(tǒng)還被稱作智能揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器，其最大化聲輸出同時(shí)確保揚(yáng)聲器不受損。這通過(guò)借助揚(yáng)聲器模型來(lái)預(yù)測(cè)膜偏移和估計(jì)音圈溫度進(jìn)行。膜偏移直接相關(guān)于聲壓級(jí)。通過(guò)反饋進(jìn)入揚(yáng)聲器中的電流的實(shí)時(shí)測(cè)量，消除揚(yáng)聲器模型與現(xiàn)實(shí)世界之間的差別。

智能揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)器的核心是驅(qū)動(dòng)實(shí)際擴(kuò)音器的高效率D類放大器。該放大器由甚至在低電池電壓下保證高輸出功率的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器供電。DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器受控于數(shù)字域，并且僅當(dāng)在放大器輸出處需要高功率時(shí)啟用。通過(guò)進(jìn)行音頻信號(hào)的粗包絡(luò)跟蹤來(lái)優(yōu)化DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器和放大器的組合效率。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)的各方面在所附權(quán)利要求書(shū)中定義。在第一方面，定義了一種音頻放大器系統(tǒng)，其包括：可變?cè)鲆嬉纛l處理器，該可變?cè)鲆嬉纛l處理器被配置成接收數(shù)字音頻信號(hào)并輸出經(jīng)處理數(shù)字音頻信號(hào)；數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，該數(shù)/模轉(zhuǎn)換器耦合到音頻處理器并且被配置成接收經(jīng)處理數(shù)字音頻信號(hào)；可變?cè)鲆娣糯笃鳎摽勺冊(cè)鲆娣糯笃骶哂旭詈系綌?shù)/模轉(zhuǎn)換器的輸出端的輸入端并且可操作地連接到具有至少兩個(gè)電源值的電源，控制器，該控制器耦合到可變?cè)鲆嬉纛l處理器和可變?cè)鲆娣糯笃?，并且被配置成使音頻放大器系統(tǒng)在具有第一電源電壓值的第一操作模式與具有第二較高電源電壓值的第二操作模式之間切換；其中控制器在第一操作模式中可操作以將音頻放大器系統(tǒng)增益設(shè)置為預(yù)定增益值，并且在第二操作模式中可操作以通過(guò)相對(duì)于第一操作模式增大可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆娌p小可變?cè)鲆嬉纛l處理器的增益來(lái)將放大器系統(tǒng)增益保持在預(yù)定增益值。

在實(shí)施例中，控制器可以另外可操作以通過(guò)用增益因數(shù)改變可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆娌⒂迷鲆嬉驍?shù)的倒數(shù)改變可變?cè)鲆嬉纛l處理器的增益來(lái)保持音頻放大器系統(tǒng)增益。

通過(guò)保持增益，音頻放大器系統(tǒng)的總增益在典型工程公差內(nèi)相同，該典型工程公差在兩個(gè)操作模式之間可為+-1％。當(dāng)在兩個(gè)模式之間切換時(shí)，保持增益使得用戶不能察覺(jué)到音頻輸出的改變。

在實(shí)施例中，增益校正因數(shù)可以為二的整數(shù)冪。

在實(shí)施例中，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器可為可操作地被供應(yīng)參考電流的電流模式數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。

在實(shí)施例中，控制器可以另外可操作以從第二操作模式切換到第一操作模式，并且通過(guò)相對(duì)于第二操作模式減小可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婧驮龃罂勺冊(cè)鲆嬉纛l處理器的增益將放大器系統(tǒng)增益保持在預(yù)定值。

在音頻放大系統(tǒng)的實(shí)施例中，可變?cè)鲆娣糯笃骺蔀镈類放大器?？勺?cè)鲆鍰類放大器可包括一對(duì)差分輸入端、一對(duì)差分輸出端和一對(duì)可變電阻，每個(gè)可變電阻耦合在差分輸出端中的相應(yīng)一個(gè)差分輸出端與差分輸入端之間。可變電阻可耦合到控制器?？刂破骺梢钥刹僮饕酝ㄟ^(guò)改變反饋電阻值來(lái)控制可變?cè)鲆鍰類放大器的增益。

在實(shí)施例中，每個(gè)可變電阻可包括第一固定電阻和耦合到控制器的至少一個(gè)另外可切換電阻的串聯(lián)和/或并聯(lián)布置。