一種電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法
【專利摘要】本發明提供了一種電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法。其中所述音頻處理電路包括：運放單元，輸入端接收待處理的模擬音頻信號，輸出端連接至一個輸出接口以輸出處理后的模擬音頻信號；按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號的第一外圍反饋電路，一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至一開關電路；按照第二音頻信號輸出標準反饋第二控制信號的第二外圍反饋電路，一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至所述開關電路；所述開關電路，將所述第一控制信號或第二控制信號輸出至所述運放單元的輸入端。本發明實現了由一個輸出接口輸出不同驅動標準的音頻信號，擴展電子設備的音頻輸出接口功能，節約了設備空間和成本。
【專利說明】
一種電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法
技術領域
[0001]本發明涉及音頻處理技術領域，具體涉及一種電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法。
【背景技術】
[0002]專業的音頻播放設備通常設置有耳機輸出接口和線路輸出接口。其中，耳機輸出接口其特點是該接口輸出的驅動電流較大，適合連接至較低阻抗的外設；線路輸出接口其特點是該接口輸出的信號電壓較大、電流較小，輸出指標通常優于耳機輸出接口。另外，耳機輸出接口一般多為3.5mm耳機接口或6.35mm耳機接口，而線路輸出接口一般為RCA (Rad1 Corporat1n of American，美國無線公司)接口，又稱作蓮花插頭。
[0003]在實際應用中，耳機輸出接口和線路輸出接口分別對應不用的負載設備，耳機輸出接口一般接駁小阻抗設備，如12 Ω?600Ω的耳機；而線路輸出接口一般接駁大阻抗設備，如功放設備等。現有的用移動終端設備，如智能手機、平板電腦/PAD等，通常都有音頻播放功能，但受限于設備體積，通常僅設有3.5mm的耳機輸出接口，并沒有線路輸出接口存在，從而難以滿足接駁高阻設備時的性能需求，限制了終端設備的應用范圍。
【發明內容】
[0004]本發明實施例要解決的技術問題是提供一種電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法，實現由一個輸出接口輸出不同驅動標準的音頻信號，擴展電子設備的音頻輸出接口功能，提高了音頻輸出性能，并節約了設備空間和硬件成本。
[0005]為解決上述技術問題，本發明實施例提供的電子設備的音頻處理電路，包括:
[0006]運放單元，所述運放單元的輸入端接收待處理的模擬音頻信號，輸出端連接至一個輸出接口以輸出處理后的模擬音頻信號；
[0007]按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號的第一外圍反饋電路，一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至一開關電路；
[0008]按照第二音頻信號輸出標準反饋第二控制信號的第二外圍反饋電路，一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至所述開關電路；
[0009]所述開關電路，將所述第一控制信號或第二控制信號輸出至所述運放單元的輸入端，以控制所述運放單元按照第一音頻信號輸出標準或第二音頻信號輸出標準，對接收到的模擬音頻信號進行處理；
[0010]其中，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。
[0011]本發明實施例還提供了一種電子設備，包括以上所述的音頻處理電路。
[0012]本發明實施例還提供了一種電子設備的音頻信號的輸出方法，包括
[0013]獲得待處理的模擬音頻信號；
[0014]從當前選通的第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路接收對應的控制信號，根據所述控制信號，控制運放單元對所述待處理的模擬音頻信號進行放大處理；
[0015]通過一個輸出接口，輸出所述運放單元處理后的模擬音頻信號；
[0016]其中，第一外圍反饋電路按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，第二外圍反饋電路按照第二音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。
[0017]與現有技術相比，本發明實施例提供的電子設備及其音頻處理電路、音頻信號的輸出方法，至少具有以下有益效果:通過開關電路選通不同的反饋電路，利用同一個運算單元對模擬音頻信號進行處理并通過同一個輸出接口輸出，使得一個輸出接口可以在不同應用場景下輸出對應的音頻信號，無需在終端設備上布設兩個輸出接口，就可以擴展終端的音頻輸出接口功能，節約了安裝接口所需的空間，同時減少了運算單元以及輸出接口的硬件成本，并提高了電子設備的音頻輸出性能。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例提供的電子設備的音頻處理電路的結構示意圖一；
[0019]圖2為本發明實施例提供的運放單元以及外圍電路的示例圖一；
[0020]圖3為本發明實施例提供的運放單元以及外圍電路的示例圖二 ；
[0021]圖4為本發明實施例提供的電子設備的音頻處理電路的結構示意圖二
[0022]圖5為本發明實施例提供的電子設備的音頻輸出方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0024]耳機輸出接口和線路輸出接口的負載阻抗和輸出電流都不相同，例如，耳機輸出接口負載阻抗較小，電流較大；而線路輸出接口一般負載阻抗稍大，電流很小。輸出接口在接駁阻抗不匹配的負載設備時，難以保證較高的音頻性能。而現有技術的移動終端等設備，受限于其體積/空間，只能布設一個較小的輸出接口，如3.5mm的耳機輸出接口，因此不能適用于接駁功放的場合。
[0025]針對現有技術的以上不足，本發明實施例提供了一種電子設備及其音頻處理電路，在不增加輸出接口的情況下，可以控制一個輸出接口能夠輸出不同標準的音頻信號，以接駁不同的負載設備，擴展終端音頻輸出的使用場景。請參照圖1所示，本發明實施例提供的電子設備的音頻處理電路，包括:
[0026]運放單元3，所述運放單元的輸入端接收待處理的模擬音頻信號，輸出端連接至一個輸出接口以輸出處理后的模擬音頻信號；
[0027]按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號的第一外圍反饋電路4，一端連接至所述運放單元3的輸出端，另一端連接至一開關電路6 ;
[0028]按照第二音頻信號輸出標準反饋第二控制信號的第二外圍反饋電路5，一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至所述開關電路6 ;
[0029]所述開關電路6，將所述第一控制信號或第二控制信號輸出至所述運放單元3的輸入端，以控制所述運放單元3按照第一音頻信號輸出標準或第二音頻信號輸出標準，對接收到的模擬音頻信號進行處理；
[0030]其中，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。
[0031]這里，第一外圍反饋電路4和第二外圍反饋電路5分別基于不同的音頻信號輸出標準而設計的，使得運放單元3在相應控制信號的控制下，輸出對應的音頻信號。例如，第一音頻信號輸出標準可以是耳機輸出接口對應的負載阻抗和/或輸出電流，第二音頻信號輸出標準可以是線路輸出接口對應的負載阻抗和/或輸出電流。
[0032]這里，開關電路6相當于是一個二選一的電子開關，僅將一路外圍反饋電路連通至輸出接口，以將該外圍反饋電路輸出的控制信號提供給運放單元3。上述輸出接口可以是
3.5mm的耳機接口，也可以是6.35mm耳機接口，甚至還可以是RCA接口，具體的接口可以根據終端的體積空間等因素來選擇。
[0033]從以上所述可以看出，本發明實施例中選通不同的外圍反饋電路形成閉環電路，通過反饋電路的控制信號，控制運放單元對音頻信號進行相應處理，并通過同一個輸出接口輸出所需要的模擬音頻信號，使得一個輸出接口可以在不同應用場景下輸出對應的音頻信號，從而無需在終端設備上布設兩個輸出接口，就可以擴展終端設備的音頻輸出接口功能，節約了安裝輸出接口所需的空間及硬件接口成本。另外，由于兩路反饋電路共用同一個運放單元，因此，本發明實施例只需要一個運放單元，這也節約了硬件成本。
[0034]圖2和圖3進一步給出了本發明實施例可以采用的運放單元以及外圍電路的兩個示例。其中，圖2中，運放/功放單元為一放大器，其Vin-和Vin+輸入端(輸入端還連接有電阻R11、R21、R31電容C21等)接收待處理的模擬音頻信號，經放大處理后通過Vout輸出端發送給輸出接口 7。電阻Rf!’和電容CU’組成的第一外圍反饋電路，電阻Rfl和電容Cll組成的第二外圍反饋電路，兩個反饋電路的一端都連接至Vout輸出端，另一端通過開關連接至Vin-輸入端。在開關選通某一個外圍反饋電路時，該外圍反饋電路的控制信號輸入至運放/功放單元，控制該單元進行放大處理，以輸出期望的音頻信號。
[0035]圖3中，運放/功放單元的Vin-和Vin+輸入端(輸入端還連接有電阻R12、R22、R32電容C22等)接收待處理的模擬音頻信號，經放大處理后通過Vout輸出端發送給輸出接口 7。電阻Rf2’、R0’和電容C12’組成的第一外圍反饋電路，電阻Rf2、R0和電容C12組成的第二外圍反饋電路，兩個反饋電路的一端都連接至Vout輸出端，另一端通過開關連接至Vin-輸入端。在開關選通某一個外圍反饋電路時，該外圍反饋電路的控制信號輸入至運放/功放單元，控制該單元進行放大處理，以輸出期望的音頻信號。圖3與圖2的區別在于，外圍反饋電路的阻容網絡有所差別，圖3中的外圍反饋電路采用了兩個電阻。阻容匹配網絡的選擇，本領域技術人員可以根據具體的運算放大器以及音頻輸出信號的輸出電壓/電流等進行計算和選取。在外圍反饋電路的控制信號的作用下，運放/功放單元對接收到的模擬音頻信號進行功率放大，還可以進行濾波等處理，然后通過輸出接口輸出。
[0036]在電子設備中，通常可以由應用處理器播放音視頻文件，輸出數字音頻信號。本發明實施例可以基于應用處理器輸出的數字音頻信號獲得對應的模擬音頻信號，進而依據輸出接口所接駁的負載，將該模擬音頻信號放大后輸出。為此，如圖4所示，本發明實施例提供的音頻處理電路，還可以包括:
[0037]應用處理器1，用于對音頻源數據解碼處理，并輸出解碼后的數字音頻信號；
[0038]數模轉換單元2，用于對應用處理器I輸出的數字音頻信號進行數模轉換，得到待處理的所述模擬音頻信號并輸出至所述運放單元3。
[0039]本發明實施例中，可以自動檢測輸出接口 7所接駁的負載設備，從而自適應的選通相應的放大電路。此時，本發明實施例的音頻處理電路還可以包括以下單元(圖4中未示出):
[0040]阻抗檢測單元，用于檢測所述輸出接口的負載阻抗；
[0041]切換控制單元，用于根據所述阻抗檢測單元檢測到的負載阻抗，控制所述開關電路切換，從所述第一控制信號和第二控制信號中選擇對應的控制信號，輸出至所述運放單元的輸入端。
[0042]這里，第一外圍反饋電路4與運放單元3組成第一放大電路，第一放大電路輸出的模擬音頻信號對應于輸出接口的第一負載阻抗。第二外圍反饋電路5與運放單元3組成第二放大電路，第二放大電路輸出的模擬音頻信號對應于輸出接口的第二負載阻抗。通過檢測輸出接口的負載阻抗，確定所述輸出接口的負載阻抗所匹配的放大電路，進而控制開關電路導通相應的控制信號，形成對應的放大電路，從而實現了根據輸出接口的負載，自適應的導通相應的放大電路，提高了音頻輸出的自動化程度，簡化了人工操作流程。
[0043]這里，阻抗檢測單元可以通過向輸出接口 7發送一電流信號，并檢測輸出接口上的電壓，來計算輸出接口的負載阻抗。阻抗檢測電路的具體電路結構，可以參考現有技術的相關阻抗檢測電路進行設計。
[0044]當然，本發明實施例也可以提供相應的用戶交互界面(UI)，通過該用戶交互界面，向用戶提供可供選擇的音頻信號輸出標準(如上述的第一、第二音頻信號輸出標準)；然后，接收用戶從中選擇出的音頻信號輸出標準，根據用戶選擇的音頻信號輸出標準來控制開關電路的切換，以獲得期望的音頻信號，該期望的音頻信號即為滿足用戶選擇的音頻信號輸出標準的信號。此時，上述音頻處理電路還可以包括:
[0045]交互單元，用于接收用戶在用戶交互界面上選擇的音頻信號輸出標準；
[0046]所述開關電路6，進一步用于根據用戶選擇的音頻信號輸出標準，從所述第一控制信號和第二控制信號中選擇對應的控制信號，輸出至所述運放單元的輸入端。
[0047]以上介紹了本發明實施例提供的音頻處理電路的具體結構。本發明實施例還提供了一種電子設備，該電子設備可以是計算機、智能手機、平板電腦/PAD等終端設備，該電子設備包括有以上實施例所述的音頻處理電路，從而只需要在該設備上安裝一個輸出接口，就可以實現通過該接口輸出兩種不同標準的音頻信號，在不增加輸出接口數量的前提下，實現了電子設備的音頻接口功能的擴展，提高了用戶對設備的使用體驗，并節約了輸出接口以及運放單元的硬件成本和所需要的元器件布設空間。
[0048]基于以上實施例提供的音頻處理電路，本發明實施例還提供了一種電子設備的音頻信號的輸出方法，請參考圖4所示，該方法包括以下步驟:
[0049]步驟41，獲得待處理的模擬音頻信號。
[0050]步驟42，從當前選通的第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路接收對應的控制信號，根據所述控制信號，控制一運放單元對所述待處理的模擬音頻信號進行放大處理。
[0051]這里，第一外圍反饋電路按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，第二外圍反饋電路按照第二音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。
[0052]步驟43，通過一個輸出接口，輸出所述運放單元處理后的模擬音頻信號。
[0053]本發明實施例的以上步驟，基于第一控制信號或第二控制信號對音頻信號進行處理，獲得不同輸出標準的模擬音頻信號并通過一個輸出接口輸出，這樣，在僅設置一個輸出接口時，本發明實施例可以使該輸出接口兼容不同的音頻輸出標準，適應于不同的負載設備。
[0054]本發明實施例在上述步驟41中，可以通過對音頻源數據解碼處理，得到解碼后的數字音頻信號；然后，對所述數字音頻信號進行數模轉換，得到所述待處理的模擬音頻信號。
[0055]本發明實施例可以自適應的根據輸出接口的負載阻抗，來決定基于哪一個控制信號進行模擬音頻信號的放大處理。此時，上述方法在上述步驟42之前還包括以下步驟:檢測所述輸出接口的負載阻抗，并根據檢測到的負載阻抗，從所述第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路選擇導通對應的外圍反饋電路。
[0056]輸出接口上所接駁的負載設備具有不同的負載阻抗，這里可以根據檢測到的輸出接口的負載阻抗后，確定輸出接口的負載阻抗所對應的控制信號，進而將該控制信號輸入至運放單元，控制運放單元的放大處理，以輸出期望的模擬音頻信號，從而實現了根據輸出接口的負載，自適應的進行放大處理，提高了音頻輸出的自動化程度，簡化了人工操作流程。
[0057]當然，本發明實施例也可以由用戶根據輸出接口當前所接駁的負載，來人工選擇需要導通放大電路。此時，上述方法還可以在上述步驟42之前包括以下步驟:接收用戶在電子設備提供的用戶交互界面上選擇的音頻信號輸出標準；根據用戶選擇的音頻信號輸出標準，從所述第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路選擇導通對應的外圍反饋電路。
[0058]綜上，本發明實施例提供的電子設備及其音頻處理電路、音頻輸出方法，只需要在該設備上安裝一個輸出接口，就可以實現通過該接口輸出兩種不同標準的音頻信號，在不增加接口數量的前提下，實現了電子設備的音頻接口功能的擴展，提高了用戶對設備的使用體驗，并節約了硬件成本和所需要的元器件布設空間。
[0059]此說明書中所描述的許多功能部件都被稱為模塊(或單元)，以便更加特別地強調其實現方式的獨立性。
[0060]本發明實施例中，模塊(或單元)可以用軟件實現，以便由各種類型的處理器執行。舉例來說，一個標識的可執行代碼模塊可以包括計算機指令的一個或多個物理或者邏輯塊，舉例來說，其可以被構建為對象、過程或函數。盡管如此，所標識模塊的可執行代碼無需物理地位于一起，而是可以包括存儲在不同位里上的不同的指令，當這些指令邏輯上結合在一起時，其構成模塊并且實現該模塊的規定目的。
[0061]實際上，可執行代碼模塊可以是單條指令或者是許多條指令，并且甚至可以分布在多個不同的代碼段上，分布在不同程序當中，以及跨越多個存儲器設備分布。同樣地，操作數據可以在模塊內被識別，并且可以依照任何適當的形式實現并且被組織在任何適當類型的數據結構內。所述操作數據可以作為單個數據集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存儲設備上)，并且至少部分地可以僅作為電子信號存在于系統或網絡上。
[0062]在模塊(或單元)可以利用軟件實現時，考慮到現有硬件工藝的水平，所以可以以軟件實現的模塊，在不考慮成本的情況下，本領域技術人員都可以搭建對應的硬件電路來實現對應的功能，所述硬件電路包括常規的超大規模集成(VLSI)電路或者門陣列以及諸如邏輯芯片、晶體管之類的現有半導體或者是其它分立的元件。模塊(或單元)還可以用可編程硬件設備，諸如現場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設備等實現。
[0063]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種電子設備的音頻輸出電路，其特征在于，包括: 運放單元，所述運放單元的輸入端接收待處理的模擬音頻信號，輸出端連接至一個輸出接口以輸出處理后的模擬音頻信號； 按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號的第一外圍反饋電路，其一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至一開關電路； 按照第二音頻信號輸出標準反饋第二控制信號的第二外圍反饋電路，其一端連接至所述運放單元的輸出端，另一端連接至所述開關電路； 所述開關電路，將所述第一控制信號或第二控制信號輸出至所述運放單元的輸入端，以控制所述運放單元按照第一音頻信號輸出標準或第二音頻信號輸出標準，對接收到的模擬音頻信號進行處理； 其中，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。2.如權利要求1所述的音頻輸出電路，其特征在于，還包括: 應用處理器，用于對音頻源數據解碼處理，并輸出解碼后的數字音頻信號； 數模轉換單元，用于對應用處理器輸出的數字音頻信號進行數模轉換，得到待處理的所述模擬音頻信號并輸出至所述運放單元。3.如權利要求1或2所述的音頻輸出電路，其特征在于，還包括: 阻抗檢測單元，用于檢測所述輸出接口的負載阻抗； 切換控制單元，用于根據所述阻抗檢測單元檢測到的負載阻抗，控制所述開關電路切換，從所述第一控制信號和第二控制信號中選擇對應的控制信號，輸出至所述運放單元的輸入端。4.如權利要求1或2所述的音頻輸出電路，其特征在于，還包括: 交互單元，用于接收用戶在所述電子設備的用戶交互界面上選擇的音頻信號輸出標準； 所述開關電路，進一步用于根據用戶選擇的音頻信號輸出標準，從所述第一控制信號和第二控制信號中選擇對應的控制信號，輸出至所述運放單元的輸入端。5.如權利要求1或2所述的音頻輸出電路，其特征在于， 所述第一外圍反饋電路和第二外圍反饋電路均為包括對應電阻和電容的負反饋電路。6.一種電子設備，其特征在于，包括如權利要求1至5任一項所述的音頻輸出電路。7.一種電子設備的音頻信號的輸出方法，其特征在于，包括: 獲得待處理的模擬音頻信號； 從當前選通的第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路接收對應的控制信號，根據所述控制信號，控制一運放單元對所述待處理的模擬音頻信號進行放大處理； 通過一個輸出接口，輸出所述運放單元處理后的模擬音頻信號； 其中，第一外圍反饋電路按照第一音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，第二外圍反饋電路按照第二音頻信號輸出標準反饋第一控制信號，所述第一音頻信號輸出標準與第二音頻信號輸出標準對應于不同的負載阻抗和/或輸出電流。8.如權利要求7所述的輸出方法，其特征在于， 所述獲得待處理的模擬音頻信號包括: 對音頻源數據解碼處理，得到解碼后的數字音頻信號； 對所述數字音頻信號進行數模轉換，得到所述待處理的模擬音頻信號。9.如權利要求7或8所述的輸出方法，其特征在于，在所述從當前選通的第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路接收對應的控制信號之前，所述方法還包括: 檢測所述輸出接口的負載阻抗，并根據檢測到的負載阻抗，從所述第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路選擇導通對應的外圍反饋電路。10.如權利要求7或8所述的輸出方法，其特征在于，在所述從當前選通的第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路接收對應的控制信號之前，所述方法還包括: 接收用戶在所述電子設備的用戶交互界面上選擇的音頻信號輸出標準； 根據用戶選擇的音頻信號輸出標準，從所述第一外圍反饋電路或第二外圍反饋電路選擇導通對應的外圍反饋電路。
【文檔編號】H04R3/00GK105828248SQ201510383155
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年7月1日
【發明人】吳曉光, 王友飛, 于猛
【申請人】維沃移動通信有限公司