[發明專利]一種電池供電便攜式音箱節能控制方法及系統

在審

• 申請號: 202211433503.9
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN116047943A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 張皓然;張俊
• 申請（專利權）人: 中南大學;吟飛科技（江蘇）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H01M10/44
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張秋月

本發明涉及音頻處理技術領域，尤其涉及一種電池供電便攜式音箱節能控制方法及系統，包括將音頻信號輸入DSP模塊輸出信號包絡值，并對包絡值進行計算，并將計算后的包絡值輸出到MCU模塊；MCU將包絡峰值按照大小劃分為若干包絡檔位，每個包絡檔位通過查詢PWM檔位對應關系表得到控制電壓；將輸出電壓值發送給功放模塊，功放模塊得到與音頻適配的供電電壓。本發明使用DSP模塊檢測音頻包絡，并將一段時間內的最大包絡值輸出給MCU模塊，MCU模塊將包絡轉換成控制升壓模塊的PWM信號，通過軟件進行控制，方便精準調節，將節能效率進行最佳優化；在DSP模塊中將音頻進行6ms延時，保證升壓模塊輸出電壓無損的傳輸給功放模塊。

技術領域

本發明涉及音頻處理技術領域，尤其涉及一種電池供電便攜式音箱節能控制方法及系統。

背景技術

音樂信號是一種起伏較大的信號，低音比較足的時候，會有較大的幅度，但其他時候幅度又較??；而大部分音樂的低音在整個音樂中占比并不是很高。

便攜式產品往往是由電池供電，電池的電壓本身并不高，在需要大音量的場合，需要進行升壓處理；工作在較高升壓電壓的狀態下，升壓電路轉換效率會較工作在較低升壓電壓情況下變低。

專利CN108183690A一種音頻電壓跟隨電路，音頻信號沒有延時緩沖處理，音頻中提取的包絡信號直接作用到升壓電路，動態升壓電路需要一定反應時間才能調整到位，這就造成大信號沒有足夠的供電電壓。同時，其目的是提高功率放大器的效率，未考慮如何延長電池放電時間。

如圖6現有的升壓電路，通過調節升壓芯片反饋端的電阻的Ra、Rb比值來輸出電壓，無法動態改變輸出電壓。

發明內容

針對現有算法的不足，本發明所采用的技術方案是：一種電池供電便攜式音箱節能控制方法，包括以下步驟：

步驟一、將音頻信號輸入DSP模塊輸出信號包絡值，并對包絡值進行計算，并將計算后的包絡值輸出到MCU模塊；

進一步的，對包絡值進行計算是按照設定窗口輸出窗口內包絡峰值。

進一步的，包絡峰值的設定窗口為4ms。

步驟二、MCU將接收到的包絡峰值按照數值大小劃分為若干包絡檔位，每個包絡檔位通過查詢PWM檔位對應關系表得到升壓模塊的控制電壓；控制電壓通過升壓模塊，得到對應的輸出電壓值；

進一步的，DSP模塊輸出延時音頻信號，并將延時信號輸入功放模塊，升壓模塊的輸出電壓進入功放模塊后，使功放電壓與音頻信號適配。

進一步的，延時信號時長為6ms。

步驟三、將輸出電壓值發送給功放模塊，功放模塊得到與音頻適配的供電電壓。

電池供電便攜式音箱節能控制系統，包括：DSP模塊、MCU模塊、升壓模塊和功放模塊，DSP模塊分別與MCU模塊和功放模塊電性連接，MCU模塊與升壓模塊電性連接，升壓模塊與功放模塊電性連接；DSP模塊將音頻進行解包絡，并給功放模塊發送延時信號；MCU模塊計算包絡峰值，并根據包絡峰值計算包絡檔位、PWM檔位并輸出控制電壓；升壓模塊將控制電壓轉換為輸出電壓；功放模塊得到適配音樂的供電電壓，并將音樂通過播放器播放。

進一步的，升壓模塊包括輸入電路、升壓電路、控制電路和輸出電路，輸入電路、控制電路和輸出電路分別與升壓電路電性連接，控制電路的輸入端根據MCU模塊的PWM檔位得到控制電壓，控制電壓轉換為輸出電壓給功放模塊。