[發明專利]用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統、方法、裝置、處理器及其存儲介質

在審

• 申請號: 202011622922.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN114696761A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 周旭;賈航娟;張殿軍;楊凡
• 申請（專利權）人: 華潤微集成電路（無錫）有限公司
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217;H03F1/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

本發明涉及一種用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統，其中，所述的系統包括放大電路模塊與PWM調制電路模塊相連接，頻率檢測電路模塊與載波發生器模塊相連接，幅值檢測電路模塊與直流電位調整模塊相連接和驅動電路模塊。本發明還涉及相應的方法、裝置、處理器及計算機存儲介質。采用了本發明的用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統、方法、裝置、處理器及計算機存儲介質通過同時控制音頻信號的幅值與頻率，改善電路在信號時域以及頻率上的特性，使得信號在不同幅值和頻率上功耗最小、EMI性能改善，或者電路功耗與EMI特性得到平衡。

技術領域

本發明涉及音頻信號調制技術領域，尤其涉及D類功放的音頻信號處理技術領域，具體是指一種用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統及其方法、針對D類功放音頻信號實現自適應調節調制的方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質。

背景技術

D類功放的調制電路的結果是將音頻信號與載波發生器產生的載波做比較，調制成PWM波，PWM波頻率和信號的直流電位由載波發生器決定。1、這就導致在整個音頻范圍內，PWM經過驅動電路后的開關管以一定的頻率工作，由于音頻范圍為10～20KHZ，為了保證音頻信號的失真相對比較小，PWM波頻率要設置在音頻最高頻率20KHZ的十倍以上，這就導致音頻信號的頻率較小時，載波頻率遠大于十倍的音頻信號頻率，電路的EMI比較大，同時由于大管子開關頻率快，影響大管子的使用壽命，并且增加了電路的功耗。2、如果信號的直流電位不同，與同一載波進行比較，進過PWM脈寬調制，得到的PWM脈寬的占空比不同，即大管子開關時間不同。

如圖1的音頻輸入信號直流電位與載波比較得到的PWM調制占空比示意圖所示，載波范圍為1～5V，假設輸入為3V的直流信號，此時，PWM占空比為50％。如果直流信號的電位為2V，占空比為33.3％，開關管在一個載波周期內導通時間縮小了16.7％，提高了電路的效率。在上述示意圖中，m、n表示輸入信號的直流電位，m＜n，m對應的占空比為a，n對應的占空比為a+b。可知，直流電位越小，占空比越小。

由于音頻信號由許多不同頻率的信號組成，是一種復合信號，在頻譜范圍內，信號的幅值大小時刻在發生變化。通過單一對信號的幅度或者頻率進行檢測用來調整D類功放的PWM占空比，雖然可以在一定程度上降低電路的功耗或者EMI，但技術方案的可實施性和技術效果還存在一定的局限性。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種結構簡單、功耗小且效率更高的一種用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統及其方法、針對D類功放音頻信號自適應調制的方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質。

為了實現上述目的，本發明的用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統及其方法、針對D類功放音頻信號自適應調制的方法、裝置、處理器及其計算機可讀存儲介質如下：

該用于音頻信號自適應調節的D類功放調制系統，其主要特點是，所述的系統包括：

放大電路模塊，與音頻信號相連接，用于對所述的音頻信號進行放大處理；

PWM調制電路模塊，與所述的放大電路模塊相連接，用于對經所述的放大電路模塊放大處理后生成的所述的音頻信號進行PWM調制處理，生成PWM調制信號；

驅動電路模塊，與所述的PWM調制電路模塊相連接，用于將所述的PWM調制信號進行系統驅動處理，并反饋給初始的音頻信號；

頻率檢測電路模塊，與所述的音頻信號相連接，用于對所述的音頻信號進行頻率檢測處理；

載波發生器模塊，與所述的頻率檢測電路模塊和PWM調制電路模塊相連接，用于對經所述的頻率檢測電路模塊頻率檢測處理后生成的所述的音頻信號加上載波調制信號，發送至所述的PWM調制電路模塊；

幅值檢測電路模塊，與所述的音頻信號相連接，用于對所述的音頻信號進行幅值檢測處理；以及