[發明專利]一種適用于智能功放芯片的變頻自動增益控制裝置

有效

• 申請號: 201811257389.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109361367B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 何秀安;史浩凱
• 申請（專利權）人: 上海傅硅電子科技有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

本發明提供了一種適用于智能功放芯片的變頻自動增益控制裝置，模數轉換器模塊對輸入信號進行量化，并輸出至包絡檢測模塊；包絡檢測模塊包括依次連接的低通濾波單元和包絡檢測單元，低通濾波單元濾除模數轉換器模塊引入的噪聲，包絡檢測單元對濾波后的輸入信號進行包絡跟蹤，并將跟蹤結果輸出至增益控制模塊；增益控制模塊根據包絡檢測單元計算的信號包絡值，判斷是否需要快速響應，從而選擇fast_clock或slow_clock作為增益控制的主鐘，并實時輸出調整后的信號增益至運算放大器的輸入端。本發明在需要快速響應時候，給agc一個較快時鐘，在不需要快速響應的時候，agc工作在一個慢鐘，既滿足需求，又可以降低功耗。

技術領域

本發明涉及智能音頻功放芯片喇叭功率保護技術領域，具體地，涉及一種適用于智能功放芯片的變頻自動增益控制裝置，用于實現對喇叭功率保護。

背景技術

隨著人們對視聽質量的要求越來越高，傳統的音頻功放芯片工作電壓已不能滿足要求，現在的功放芯片大都集成charge pump或boost來提高功放的工作電壓，同時，芯片對輸入信號進行一定倍數的放大，提高功放的輸出功率，推動喇叭產生更大的音量，提升人們的聽覺享受?，F在的智能功放芯片在放大輸入信號的同時，會檢查信號是否clipping(削波)，或是已超出喇叭的額定功率，動態調整信號增益，避免由于信號超出范圍使得音質變差或是長期超出喇叭的額定功率而損壞喇叭。

其中agc(自動增益控制)就是實現動態增益控制的最重要一環，一般模擬實現的方法是檢測輸出信號幅度，與門限電平比較，直接送出比較結果，如果超過門限進行限幅處理，這對一般的應用來說是可以的，但是對于音頻信號來說，人耳對信號質量很敏感，如果反復clipping會使得音質變差，這就需要agc響應時間足夠快。而在喇叭額定功率附近，不需要gac響應太快，否則會影響音質和聽覺感受，這時候需要把agc頻率降下來，緩慢調整gain(增益)。

但是，現有的通過agc調整增益的技術，通常存在如下缺點：

1.對于模擬輸入接口，幅度檢測一般在放大器的輸出端，直接和agc threshold(自動增益控制閾值)相比較，看是否超出門限，然后再進行增益調整，這種方式的缺點是反應慢。

2.現有的agc是在固定頻率下進行增益控制，這樣會導致信號要么調整慢信號質量差，要么調整太快聲音忽大忽小，不穩定。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的是提供一種適用于智能功放芯片的變頻自動增益控制裝置，該裝置在需要快速響應時，給agc一個較快時鐘，在不需要快速響應的時候，讓agc工作在一個慢鐘，既滿足喇叭安全和音質等需求，又可以降低功耗。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種適用于智能功放芯片的變頻自動增益控制裝置，包括依次連接的模數轉換器模塊、包絡檢測模塊和增益控制模塊；其中：

所述模數轉換器模塊對運算放大器輸入端的輸入信號進行量化，并輸出至包絡檢測模塊；

所述包絡檢測模塊包括依次連接的低通濾波單元和包絡檢測單元，所述低通濾波單元濾除模數轉換器模塊引入的噪聲，所述包絡檢測單元對濾波后的輸入信號進行包絡跟蹤，并將跟蹤結果輸出至增益控制模塊；

所述增益控制模塊根據包絡檢測單元計算的信號包絡值，判斷是否需要快速響應，從而選擇fast_clock或slow_clock作為增益控制的主時鐘，并實時輸出調整后的信號增益至運算放大器的另一個輸入端。

優選地，所述模數轉換器模塊對運算放大器輸入端的輸入信號進行量化的精度為8位。

優選地，所述增益控制模塊選擇fast_clock或slow_clock作為增益控制的主時鐘的方法為：