專利名稱：音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法及裝置。
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)最大化的專業(yè)分工以提高生產(chǎn)效率，進(jìn)而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，目前消費(fèi)類電子產(chǎn)品的模塊化、組件化生產(chǎn)及銷售已成現(xiàn)實(shí)，例如電視機(jī)的聲音模塊-音頻放大器。 而電視機(jī)的音頻放大器要求盡可能地與其聲音負(fù)載相兼容及匹配，即要求電視機(jī)的音頻放大器與其聲音負(fù)載-揚(yáng)聲器或耳機(jī)等電聲轉(zhuǎn)換設(shè)備相兼容及匹配，然而決定電視機(jī)音頻放大器與揚(yáng)聲器或耳機(jī)等電聲轉(zhuǎn)換設(shè)備的匹配性能的關(guān)鍵參數(shù)是揚(yáng)聲器或耳機(jī)等電聲轉(zhuǎn)換設(shè)備的阻抗值，而揚(yáng)聲器或耳機(jī)等電聲轉(zhuǎn)換設(shè)備阻抗值與其設(shè)計(jì)電功率、其本身的外形尺寸的大小及電視機(jī)音頻放大器的供電電源有關(guān)，因此很難將揚(yáng)聲器或耳機(jī)等電聲轉(zhuǎn)換設(shè)備等聲音負(fù)載的阻抗值統(tǒng)一為同一種規(guī)格的阻抗值，對(duì)于多種阻抗值的聲音負(fù)載，設(shè)計(jì)電視機(jī)的音頻放大器時(shí)必須考慮該音頻放大器如何兼容及匹配其聲音負(fù)載的問題。專利CN 102165690A共開了一種具有負(fù)載匹配的音頻放大器以及用于音頻放大器的負(fù)載匹配的方法，該專利所提出的方法是通過限幅器產(chǎn)生的中間信號(hào)去匹配聲音負(fù)載，在其公開的實(shí)施例中給出了限幅裝配的電路結(jié)構(gòu)示意圖，然而該專利所提出的音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法存在明顯的缺陷，即該方法在對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行限幅的同時(shí)，也限制了聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，導(dǎo)致當(dāng)聲音負(fù)載-揚(yáng)聲器的阻抗值越小時(shí)，揚(yáng)聲器所輸出聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍越小，其音質(zhì)單薄而不夠豐滿，從而使得該聲音信號(hào)的音質(zhì)效果越差，導(dǎo)致了揚(yáng)聲器所輸出聲音信號(hào)的失真。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種即能匹配聲音負(fù)載又能保證聲音放大質(zhì)量及效果的音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法及裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法，包括以下步驟步驟一根據(jù)聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率，確定音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；步驟二 根據(jù)音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值，確定音頻放大器的總增益值；步驟三根據(jù)音頻放大器的總增益值，確定音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；步驟四通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，使音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與聲音負(fù)載的阻抗值相匹配。優(yōu)選地，所述步驟一中音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值與聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率的關(guān)系式為
V=V^,其中V為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；R為聲音負(fù)載的阻抗值；P為音頻放大器的輸出電功率。優(yōu)選地，所述步驟二中音頻放大器的總增益值與音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值的關(guān)系式為Vo = G*Vi，其中Vo為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；G為音頻放大器的總增益值；Vi為音頻放大器輸入聲音信號(hào)的信號(hào)值。優(yōu)選地，所述步驟三中音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與音頻放大器的總增益值的關(guān)系式為G2 = G-G3-G1，其中G2為音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；G為音頻放大器的總增益值；Gl為音頻放大器聲音輸入級(jí)電路的增益值；G3為音頻放大器放大輸出級(jí)電路的增益值。優(yōu)選地，所述步驟四具體為寄存器通過反饋控制電路調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；寄存器通過可調(diào)穩(wěn)壓電路及參考電壓器調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值。本發(fā)明還提出一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置，包括音頻放大器及聲音負(fù)載，所述音頻放大器包括控制器、聲音輸入級(jí)電路、中間運(yùn)算級(jí)電路及放大輸出級(jí)電路，所述中間運(yùn)算級(jí)電路包括寄存器、反饋控制電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路、參考電壓器及可調(diào)增益放大器，所述寄存器通過反饋控制電路調(diào)節(jié)所述中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，以及通過所述可調(diào)穩(wěn)壓電路及參考電壓器調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值，所述可調(diào)增益放大器對(duì)音頻放大器中間聲音信號(hào)進(jìn)行放大處理。優(yōu)選地，所述可調(diào)增益放大器的工作電壓輸入端與所述可調(diào)穩(wěn)壓電路的輸出端連接，所述可調(diào)增益放大器的正極輸入端與所述聲音輸入級(jí)電路的輸出端連接，所述可調(diào)增益放大器的負(fù)極輸入端經(jīng)所述參考電壓器與地連接，所述寄存器分別與所述控制器、反饋控制電路及可調(diào)穩(wěn)壓電路連接。優(yōu)選地，所述聲音輸入級(jí)電路、控制器及寄存器為SOC片上系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述可調(diào)穩(wěn)壓電路包括線性穩(wěn)壓器、低壓差線性穩(wěn)壓器或超低壓差線性穩(wěn)壓器中的任一種穩(wěn)壓器。本發(fā)明提出的音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法及裝置，當(dāng)聲音負(fù)載的阻抗值改變時(shí)，僅通過寄存器重新調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，即重新確定音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值，而未直接對(duì)音頻放大器輸入聲音信號(hào)進(jìn)行限幅或壓縮來實(shí)現(xiàn)音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配，因此本發(fā)明不僅解決了音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配問題，而且還保證了經(jīng)聲音負(fù)載放大后的聲音信號(hào)的質(zhì)量及效果。


圖1是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法較佳實(shí)施例的流程示意圖；圖2是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中音頻放大器較佳實(shí)施例的電路原理框圖；圖3是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中可調(diào)穩(wěn)壓電路第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中可調(diào)穩(wěn)壓電路第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中反饋控制電路第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中反饋控制電路第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定發(fā)明。本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法是通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值和音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值來解決音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配問題，以保證音頻放大器輸入聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不受影響，從而保證經(jīng)聲音負(fù)載放大后的聲音信號(hào)的質(zhì)量及效果。參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法較佳實(shí)施例的流程示意圖，本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法包括以下步驟步驟S101、根據(jù)聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率，確定音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；其中，音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值與聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率的關(guān)系式為V=^P-R ,其中V為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；R為聲音負(fù)載的阻抗值；P為音頻放大器的輸出電功率。步驟S102、根據(jù)音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值，確定音頻放大器的總增益值；其中，音頻放大器的總增益值與音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值的關(guān)系式為Vo = G*Vi，其中Vo為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；G為音頻放大器的總增益值；Vi為音頻放大器輸入聲音信號(hào)的信號(hào)值。步驟S103、根據(jù)音頻放大器的總增益值，確定音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；其中，音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與音頻放大器的總增益值的關(guān)系式為G2 = G-G3-G1，其中G2為音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；G為音頻放大器的總增益值；Gl為音頻放大器聲音輸入級(jí)電路的增益值；G3為音頻放大器放大輸出級(jí)電路的增益值。步驟S104、通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，使音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與聲音負(fù)載的阻抗值相匹配。其中，步驟四具體為寄存器通過反饋控制電路調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；寄存器通過可調(diào)穩(wěn)壓電路及參考電壓器調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值。即通過寄存器發(fā)送控制信號(hào)給音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路中的反饋控制電路，控制反饋控制電路中相應(yīng)電子開關(guān)的斷開或關(guān)閉，調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，以及通過寄存器發(fā)送控制信號(hào)給音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路中的可調(diào)穩(wěn)壓電路，調(diào)節(jié)可調(diào)穩(wěn)壓電路的輸出電壓值，可調(diào)穩(wěn)壓電路的輸出電壓值配合音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路中參考電壓器的電壓值，調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值。當(dāng)音頻放大器要匹配阻抗值為16歐姆的聲音負(fù)載且保證音頻放大器輸出8W的電功率時(shí)，如果聲音負(fù)載的阻抗值變成4歐姆，則音頻放大器輸出的電功率要翻兩倍，即其輸出電功率為32W，若仍要保證音頻放大器輸出8W的電功率，則在音頻放大器的總增益值不變的情況下，音頻放大器放大輸出級(jí)電路輸出聲音信號(hào)大小必須降低6dB，這必然導(dǎo)致輸出聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍縮小6dB，若換算音頻放大器聲音輸入級(jí)電路的輸入聲音信號(hào)，則匹配阻抗值為16歐姆的聲音負(fù)載且保證音頻放大器輸出8W的電功率時(shí)，其正常的輸入聲音信號(hào)的范圍是0 2V，如果要匹配阻抗值為4歐姆的聲音負(fù)載且保證音頻放大器輸出8W的電功率時(shí)，則其輸入聲音信號(hào)的范圍變?yōu)? IV，超出IV的輸入聲音信號(hào)被限幅或壓縮了，若要保證輸入聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，則必須降低音頻放大器的總增益，如把音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益降低6dB，則既能保證音頻放大器輸出的電功率不變，又能保證輸入聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不受影響。即本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法是當(dāng)聲音負(fù)載的阻抗值改變時(shí)，僅需通過寄存器重新調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值G2，即重新確定音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值來實(shí)現(xiàn)音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配。由于本發(fā)明實(shí)施例是通過調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值來實(shí)現(xiàn)音頻放大器與聲音的匹配問題，而未直接對(duì)輸入聲音信號(hào)進(jìn)行限幅或壓縮，因此本發(fā)明保證了音頻放大器輸入聲音信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不受影響，從而保證了經(jīng)聲音負(fù)載放大后的聲音信號(hào)的質(zhì)量及效果。本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法的另一實(shí)施例是在音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值G2確定的前提下，通過調(diào)節(jié)音頻放大器聲音輸入級(jí)電路的增益值G1，以使音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路輸出中間聲音信號(hào)獲得最大的不失真的聲音信號(hào)，對(duì)于聲音負(fù)載的阻抗值較大時(shí)，該方法更有利于提高音頻放大器的信噪比。
參照?qǐng)D2，圖2是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中音頻放大器較佳實(shí)施例的電路原理框圖，包括供電電源VDD、聲音輸入級(jí)電路1、可調(diào)穩(wěn)壓電路2、可調(diào)增益放大器3、參考電壓器4、放大輸出級(jí)電路5、用于對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行放大的聲音負(fù)載6、反饋控制電路7、寄存器8及控制器9，其中可調(diào)穩(wěn)壓電路2、可調(diào)增益放大器3、參考電壓器4、反饋控制電路7及寄存器8組成音頻放大器的中間運(yùn)算級(jí)電路10，聲音輸入級(jí)電路1經(jīng)中間運(yùn)算級(jí)電路10與放大輸出級(jí)電路5連接，放大輸出級(jí)電路5與聲音負(fù)載6連接。其中，聲音輸入級(jí)電路1、控制器9及寄存器8為SOC片上系統(tǒng)。其中，寄存器8通過反饋控制電路7調(diào)節(jié)中間運(yùn)算級(jí)電路10的增益值，以及通過可調(diào)穩(wěn)壓電路2及參考電壓器4調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值，而可調(diào)增益放大器3對(duì)音頻放大器中間聲音信號(hào)進(jìn)行放大處理。具體的，寄存器8用于發(fā)送控制信號(hào)給反饋控制電路7及可調(diào)穩(wěn)壓電路2，調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10中可調(diào)增益放大器3的增益值及音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路 10輸出中間聲音信號(hào)的最大值；反饋控制電路7用于配合寄存器8對(duì)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10中可調(diào)增益放大器3的增益值進(jìn)行調(diào)節(jié)；可調(diào)穩(wěn)壓電路2及參考電壓器4用于配合寄存器8對(duì)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路 10輸出中間聲音信號(hào)的最大值進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中，可調(diào)增益放大器3的工作電壓輸入端與可調(diào)穩(wěn)壓電路2的電壓輸出端連接， 可調(diào)增益放大器的正極輸入端與聲音輸入級(jí)電路1的輸出端連接，可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端經(jīng)參考電壓器4與地連接，控制器9與寄存器8及聲音負(fù)載6連接，使得寄存器8 和聲音負(fù)載6 —起受制于控制器9，寄存器8還分別與聲音輸入級(jí)電路1、可調(diào)穩(wěn)壓電路2 及反饋控制電路7連接。由于經(jīng)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10輸出的中間聲音信號(hào)和聲音負(fù)載6存在一定的關(guān)系，即音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10輸出的中間聲音信號(hào)的信號(hào)值必須和聲音負(fù)載6的阻抗值相對(duì)應(yīng)，或經(jīng)放大輸出級(jí)電路5輸出的聲音信號(hào)的信號(hào)值不超過聲音負(fù)載6 的參數(shù)極限，并且要與聲音負(fù)載6的阻抗值存在相互匹配的關(guān)系，以獲得音頻放大器所預(yù)期的輸出電功率。當(dāng)音頻放大器預(yù)期的輸出電功率為一定值時(shí)，則音頻放大器的總增益值為一定值，如果該音頻放大器所匹配的聲音負(fù)載6的阻抗值比較大，則通過寄存器8設(shè)置音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10的增益值相應(yīng)大些，反之，則通過寄存器8設(shè)置音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路10的增益值相應(yīng)小些。并且，在保證聲音輸入級(jí)電路1的輸入聲音信號(hào)不被壓縮或限幅的前提下，應(yīng)把聲音輸入級(jí)電路1的增益值設(shè)置為盡可能大，以提高音頻放大器的總信噪比。本發(fā)明較佳實(shí)施例中的聲音輸入級(jí)電路1可由一可調(diào)的放大器實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于電視機(jī)而言，聲音輸入級(jí)電路1可由軟件/編程的方法控制，如常見的音量大小控制，而可調(diào)增益放大器3可由晶體管、金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET)等分離元件構(gòu)成。參照?qǐng)D3，圖3是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中可調(diào)穩(wěn)壓電路第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括可調(diào)穩(wěn)壓器21、第一可變電阻R1、第二可變電阻R2及第一電容Cl。具體的，可調(diào)穩(wěn)壓器21的電壓輸入端與供電電源VDD連接，可調(diào)穩(wěn)壓器21的調(diào)整端ADJ經(jīng)第一可變電阻Rl與地連接、經(jīng)第二可變電阻R2與可調(diào)穩(wěn)壓器21的電壓輸出端連接、經(jīng)第一電容Cl與地連接，可調(diào)穩(wěn)壓器21的電壓輸出端的輸出電壓VCC與圖2中的可調(diào)增益放大器3的工作電壓輸入端連接，第一可變電阻Rl及第二可變電阻R2的阻值由寄存器8控制。通過改變可調(diào)穩(wěn)壓器21調(diào)整端ADJ的電壓值，便可把供電電源VDD轉(zhuǎn)成連續(xù)的、 穩(wěn)定的、高質(zhì)量的電壓VCC，其中第一電容Cl用于提高電壓VCC的抑制比指標(biāo)。通過寄存器8來調(diào)節(jié)第一可變電阻Rl及第二可變電阻R2的阻值，即本發(fā)明是采用軟件或編程的方式來調(diào)節(jié)可調(diào)穩(wěn)壓器21的輸出電壓VCC的值。其中可調(diào)穩(wěn)壓器21可采用線性穩(wěn)壓器、低壓差線性穩(wěn)壓器LDO(Low Dropout Regulator)或超低壓差線性穩(wěn)壓器中的任一種。參照?qǐng)D4，圖4是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中可調(diào)穩(wěn)壓電路第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一電阻R3、第二電阻R4、第三電阻R5、第一穩(wěn)壓管VD1、第二穩(wěn)壓管VD2、第三穩(wěn)壓管VD3、第二電容C2、第一電子開關(guān)K1、及第二電子開關(guān)K2.具體的，第一穩(wěn)壓管VDl的陰極經(jīng)第一電阻R3與供電電源VDD連接，第一穩(wěn)壓管 VDl的陽極與第二穩(wěn)壓管VD2的陰極連接，第二穩(wěn)壓管VD2的陽極與第三穩(wěn)壓管VD3的陰極連接，第三穩(wěn)壓管VD3的陽極與地連接，第三穩(wěn)壓管VD3的陽極還經(jīng)第二電容C2與第二穩(wěn)壓管VD2的陰極連接，第二電阻R4的一端經(jīng)第一電子開關(guān)Kl與第一穩(wěn)壓管VDl的陰極連接，第二電阻R4的另一端連接于第一穩(wěn)壓管VDl和第二穩(wěn)壓管VD2之間，第三電阻R5的一端經(jīng)第二電子開關(guān)K2連接于第一穩(wěn)壓管VDl和第二穩(wěn)壓管VD2之間，第三電阻R5的另一端連接于第二穩(wěn)壓管VD2和第三穩(wěn)壓管VD3之間，圖2中的可調(diào)增益放大器3的工作電壓輸入端連接于第一穩(wěn)壓管VDl和第二穩(wěn)壓管VD2之間。其中，第一電子開關(guān)Kl及第二電子開關(guān)K2的斷開或關(guān)閉由寄存器8控制，即通過寄存器8可以調(diào)節(jié)該可調(diào)穩(wěn)壓電路2的輸出電壓VCC的值。參照?qǐng)D5，圖5是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中反饋控制電路第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括第四電阻R6、第五電阻R7、第六電阻R8、第七電阻R9、第三電子開關(guān)K3及第四電子開關(guān)K4.具體的，第四電阻R6的一端經(jīng)第三電子開關(guān)K3與圖2中的聲音輸入級(jí)電路1的輸出端連接，第四電阻R6的另一端與可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端連接，第五電阻R7連接于圖2中的聲音輸入級(jí)電路1的輸出端和可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端之間，可調(diào)增益放大器3的正極輸入端與地連接，第六電阻R8的一端經(jīng)第四電子開關(guān)K4與可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端連接，第六電阻R8的另一端與可調(diào)增益放大器3的輸出端連接，第七電阻R9連接于可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端和可調(diào)增益放大器3的輸出端之間。其中，第三電子開關(guān)K3及第四電子開關(guān)K4的斷開或關(guān)閉由寄存器8控制，即通過寄存器8控制第三電子開關(guān)K3及第四電子開關(guān)K4的斷開或關(guān)閉來調(diào)節(jié)中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，即調(diào)節(jié)可調(diào)增益放大器的增益值。參照?qǐng)D6，圖6是本發(fā)明音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置中反饋控制電路第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括第八電阻R10、第九電阻R11、第十電阻R12、第十一電阻R13、 第五電子開關(guān)K5及第六電子開關(guān)K6。具體的，第八電阻RlO的一端經(jīng)第五電子開關(guān)K5與地連接，第八電阻RlO的另一端與可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端連接，第九電阻Rll連接于可調(diào)增益放大器3的負(fù)極
9輸入端和地之間，可調(diào)增益放大器3的正極輸入端與圖2中的聲音輸入級(jí)電路1的輸出端連接，第十電阻R12的一端經(jīng)第六電子開關(guān)K6與可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端連接，第十電阻R12的另一端與可調(diào)增益放大器3的輸出端連接，第十一電阻R13連接于可調(diào)增益放大器3的負(fù)極輸入端和可調(diào)增益放大器3的輸出端之間。其中，第五電子開關(guān)K5及第六電子開關(guān)K6的斷開或關(guān)閉由寄存器8控制，即通過寄存器8控制第五電子開關(guān)K5及第六電子開關(guān)K6的斷開或關(guān)閉來調(diào)節(jié)中間運(yùn)算級(jí)電路的
增益值。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明是通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，即重新確定音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值，而未直接對(duì)音頻放大器輸入聲音信號(hào)進(jìn)行限幅或壓縮來實(shí)現(xiàn)音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配，從而使得本發(fā)明不僅解決了音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配問題，而且還保證了經(jīng)聲音負(fù)載放大后的聲音信號(hào)的質(zhì)量及效果。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一根據(jù)聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率，確定音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；步驟二 根據(jù)音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值，確定音頻放大器的總增益值； 步驟三根據(jù)音頻放大器的總增益值，確定音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值； 步驟四通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，使音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與聲音負(fù)載的阻抗值相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值與聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率的關(guān)系式為Y=^PmR ,其中V為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值； R為聲音負(fù)載的阻抗值； P為音頻放大器的輸出電功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中音頻放大器的總增益值與音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值的關(guān)系式為Vo = G*Vi，其中Vo為音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；G為音頻放大器的總增益值；Vi為音頻放大器輸入聲音信號(hào)的信號(hào)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三中音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與音頻放大器的總增益值的關(guān)系式為G2 = G-G3-G1，其中G2為音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值； G為音頻放大器的總增益值； Gl為音頻放大器聲音輸入級(jí)電路的增益值； G3為音頻放大器放大輸出級(jí)電路的增益值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟四具體為 寄存器通過反饋控制電路調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；寄存器通過可調(diào)穩(wěn)壓電路及參考電壓器調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值。
6.一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的裝置，包括音頻放大器及聲音負(fù)載，所述音頻放大器包括控制器、聲音輸入級(jí)電路、中間運(yùn)算級(jí)電路及放大輸出級(jí)電路，其特征在于，所述中間運(yùn)算級(jí)電路包括寄存器、反饋控制電路、可調(diào)穩(wěn)壓電路、參考電壓器及可調(diào)增益放大器， 所述寄存器通過反饋控制電路調(diào)節(jié)所述中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，以及通過所述可調(diào)穩(wěn)壓電路及參考電壓器調(diào)節(jié)音頻放大器中間聲音信號(hào)的最大值，所述可調(diào)增益放大器對(duì)音頻放大器中間聲音信號(hào)進(jìn)行放大處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)增益放大器的工作電壓輸入端與所述可調(diào)穩(wěn)壓電路的輸出端連接，所述可調(diào)增益放大器的正極輸入端與所述聲音輸入級(jí)電路的輸出端連接，所述可調(diào)增益放大器的負(fù)極輸入端經(jīng)所述參考電壓器與地連接，所述寄存器分別與所述控制器、反饋控制電路及可調(diào)穩(wěn)壓電路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述聲音輸入級(jí)電路、控制器及寄存器為SOC片上系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)穩(wěn)壓電路包括線性穩(wěn)壓器、 低壓差線性穩(wěn)壓器或超低壓差線性穩(wěn)壓器中的任一種穩(wěn)壓器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法及裝置，音頻放大器匹配聲音負(fù)載的方法包括以下步驟步驟一根據(jù)聲音負(fù)載的阻抗值及音頻放大器的輸出電功率，確定音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值；步驟二根據(jù)音頻放大器輸出聲音信號(hào)的信號(hào)值，確定音頻放大器的總增益值；步驟三根據(jù)音頻放大器的總增益值，確定音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值；步驟四通過寄存器調(diào)節(jié)音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值，使音頻放大器中間運(yùn)算級(jí)電路的增益值與聲音負(fù)載的阻抗值相匹配。本發(fā)明不僅解決了音頻放大器與聲音負(fù)載的匹配問題，而且還保證了經(jīng)聲音負(fù)載放大后的聲音信號(hào)的質(zhì)量及效果。
文檔編號(hào)H03G7/08GK102412799SQ20111037793
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者張常省 申請(qǐng)人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司