音頻信號高頻補償電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種音頻信號高頻補償電路，其包括主控制器、音頻功率放大器、高通濾波模塊、差值取樣放大模塊和信號疊加模塊。本實用新型通過差值取樣放大模塊對經(jīng)高通濾波模塊的高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的差異進行取樣，獲取信號差值，并將該信號差值進行增益放大后輸出至信號疊加模塊，信號疊加模塊將差值取樣放大模塊輸出的左右聲道音頻信號與主控制器輸出的左右聲道音頻信號疊加后輸出至音頻功率放大器，從而音頻功率放大器接收到的是高頻部分經(jīng)增益放大后的左右聲道音頻信號與原始左右聲道音頻信號的疊加，因此最終輸出至電視機揚聲器的左右聲道音頻信號的高頻部分增益增大，從而擴展了電視機的聲場，提高了揚聲器的高頻效果。
【專利說明】音頻信號高頻補償電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及音視頻播放設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種音頻信號高頻補償電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，很多音視頻播放設(shè)備，例如電視機，由于電視機空間結(jié)構(gòu)的限制，在安裝電視機的左揚聲器和右揚聲器時，左揚聲器和右揚聲器所在位置的距離較近，造成整個電視機的聲場很窄，揚聲器的高頻效果也較差。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的主要目的是提出一種音頻信號高頻補償電路，旨在擴展電視機的聲場，提高揚聲器的高頻效果。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提出一種音頻信號高頻補償電路，該音頻信號高頻補償電路包括主控制器和音頻功率放大器，還包括:
[0005]用于對所述主控制器輸出的左右聲道音頻信號進行高通濾波處理的高通濾波模塊；
[0006]用于獲取經(jīng)高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的信號差值，并將所述信號差值進行增益放大的差值取樣放大模塊；以及
[0007]用于將所述差值取樣放大模塊輸出的左右聲道音頻信號與所述主控制器輸出的左右聲道音頻信號疊加，并將疊加的左右聲道音頻信號輸出至所述音頻功率放大器的信號疊加模塊；其中，
[0008]所述主控制器的音頻輸出端分別與所述高通濾波模塊的輸入端和所述信號疊加模塊的輸入端連接，所述高通濾波模塊的輸出端經(jīng)由所述差值取樣放大模塊與所述信號疊加模塊的輸入端連接，所述信號疊加模塊的輸出端與所述音頻功率放大器的音頻輸入端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述高通濾波模塊包括第一濾波單元和第二濾波單元，所述值取樣放大模塊包括第一取樣單元、第二取樣單元、第一放大單元和第二放大單元，所述信號疊加模塊包括第一疊加單元和第二疊加單元；所述主控制器的音頻輸出端包括左聲道音頻輸出端和右聲道音頻輸出端，所述音頻功率放大器的音頻輸入端包括左聲道音頻輸入端和右聲道音頻輸入端；
[0010]所述左聲道音頻輸出端分別與所述第一濾波單元的輸入端和所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第一濾波單元的輸出端分別與所述第一取樣單元的第一輸入端和所述第二取樣單元的第二輸入端連接；所述第一取樣單元的輸出端經(jīng)由所述第一放大單元與所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第一疊加單元的輸出端與所述左聲道音頻輸入端連接;
[0011]所述右聲道音頻輸出端分別與所述第二濾波單元的輸入端和所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二濾波單元的輸出端分別與所述第一取樣單元的第二輸入端和所述第二取樣單元的第一輸入端連接；所述第二取樣單元的輸出端經(jīng)由所述第二放大單元與所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二疊加單元的輸出端與所述右聲道音頻輸入端連接。
[0012]優(yōu)選地，所述第一濾波單元包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一電容；
[0013]所述第一運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第一電阻與所述左聲道音頻輸出端連接，且經(jīng)由所述第一電容接地；所述第一運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二電阻接地，所述第一運算放大器的輸出端分別與所述第一取樣單元的第一輸入端和所述第二取樣單元的第二輸入端連接，所述第三電阻連接于所述第一運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0014]優(yōu)選地，所述第二濾波單元包括第二運算放大器、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第二電容；
[0015]所述第二運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第四電阻與所述右聲道音頻輸出端連接，且經(jīng)由所述第二電容接地；所述第二運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第五電阻接地，所述第二運算放大器的輸出端分別與所述第二取樣單元的第一輸入端和所述第一取樣單元的第二輸入端連接，所述第六電阻連接于所述第二運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0016]優(yōu)選地，所述第一取樣單元包括第三運算放大器、第七電阻、第八電阻、第九電阻和第十電阻；
[0017]所述第三運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第七電阻與所述第一運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第九電阻接地；所述第三運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第八電阻與所述第二運算放大器的輸出端連接，所述第三運算放大器的輸出端與所述第一放大單元的輸入端連接，所述第十電阻連接于所述第三運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0018]優(yōu)選地，所述第二取樣單元包括第四運算放大器、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻和第十四電阻；
[0019]所述第四運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十一電阻與所述第二運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第十三電阻接地；所述第四運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十二電阻與所述第一運算放大器的輸出端連接，所述第四運算放大器的輸出端與所述第二放大單元的輸入端連接，所述第十四電阻連接于所述第四運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0020]優(yōu)選地，所述第一放大單元包括第五運算放大器、第十五電阻、第十六電阻和第十七電阻；
[0021]所述第五運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十五電阻與所述第三運算放大器的輸出端連接，所述第五運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十六電阻接地，所述第五運算放大器的輸出端與所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第十七電阻連接于所述第五運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0022]優(yōu)選地，所述第二放大單元包括第六運算放大器、第十八電阻、第十九電阻和第二十電阻；
[0023]所述第六運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十八電阻與所述第四運算放大器的輸出端連接，所述第六運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十九電阻接地，所述第六運算放大器的輸出端與所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二十電阻連接于所述第六運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0024]優(yōu)選地，所述第一疊加單元包括第七運算放大器、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第二十五電阻；
[0025]所述第七運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第二十一電阻與所述第五運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第二十二電阻與所述主控制器的左聲道音頻輸出端連接，還經(jīng)由所述第二十四電阻接地，所述第七運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二十三電阻接地，所述第七運算放大器的輸出端與所述音頻功率放大器的左聲道音頻輸入端連接，所述第二十五電阻連接于所述第七運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0026]優(yōu)選地，所述第二疊加單元包括第八運算放大器、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻、第二十九電阻和第三十電阻；
[0027]所述第八運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第二十六電阻與所述第六運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第二十七電阻與所述主控制器的右聲道音頻輸出端連接，還經(jīng)由所述第二十九電阻接地，所述第八運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二十八電阻接地，所述第八運算放大器的輸出端與所述音頻功率放大器的右聲道音頻輸入端連接，所述第三十電阻連接于所述第八運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
[0028]本實用新型提出的音頻信號高頻補償電路，通過高通濾波模塊對主控制器輸出的左右聲道音頻信號進行高通濾波處理，差值取樣放大模塊對經(jīng)高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的差異進行取樣，獲取信號差值，并將該信號差值進行增益放大后輸出至信號疊加模塊，信號疊加模塊將差值取樣放大模塊輸出的左右聲道音頻信號與主控制器輸出的左右聲道音頻信號疊加后輸出至音 頻功率放大器，從而音頻功率放大器接收到的是高頻部分經(jīng)增益放大后的左右聲道音頻信號與原始左右聲道音頻信號的疊加，因此最終輸出至電視機揚聲器的左右聲道音頻信號的高頻部分增益增大，從而擴展了電視機的聲場，提高了揚聲器的聞頻效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型音頻信號高頻補償電路較佳實施例的原理框圖；
[0030]圖2為本實用新型音頻信號高頻補償電路一具體實施例的原理框圖；
[0031]圖3為本實用新型音頻信號高頻補償電路一具體實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]本實用新型的目的、功能特點及優(yōu)點的實現(xiàn)，將結(jié)合實施例，并參照附圖作進一步說明。
【具體實施方式】
[0033]以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0034]參照圖1，圖1為本實用新型音頻信號高頻補償電路較佳實施例的原理框圖。[0035]本實用新型較佳實施例中，音頻信號高頻補償電路應(yīng)用于電視機，音頻信號高頻補償電路包括主控制器10、音頻功率放大器20、高通濾波模塊30、差值取樣放大模塊40和信號疊加模塊50。高通濾波模塊30用于對主控制器10輸出的左右聲道音頻信號進行高通濾波處理，差值取樣放大模塊40用于獲取經(jīng)高通濾波處理后的左右聲道音頻信號(左聲道音頻信號和右聲道音頻信號)的信號差值，并將信號差值進行增益放大，信號疊加模塊50用于將差值取樣放大模塊40輸出的左右聲道音頻信號與主控制器10輸出的左右聲道音頻信號疊加，并將疊加的左右聲道音頻信號輸出至音頻功率放大器20。
[0036]其中，主控制器10的音頻輸出端分別與高通濾波模塊30的輸入端和信號疊加模塊50的輸入端連接，高通濾波模塊30的輸出端經(jīng)由差值取樣放大模塊40與信號疊加模塊50的輸入端連接，信號疊加模塊50的輸出端與音頻功率放大器20的音頻輸入端連接。
[0037]在本實施例中，主控制器10通過音頻輸出端輸出左右聲道音頻信號，高通濾波模塊30對主控制器10輸出的左右聲道音頻信號進行高通濾波處理，濾除左右聲道音頻信號中的低頻信號，保留左右聲道音頻信號中的高頻信號；差值取樣放大模塊40對經(jīng)高通濾波模塊30的高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的差異進行取樣，篩選出左聲道音頻信號和右聲道音頻信號高頻部分的差異，獲取信號差值，該信號差值為左聲道音頻信號減去右聲道音頻信號的差值，以及右聲道音頻信號減去左聲道音頻信號的差值，差值取樣放大模塊40再將所獲得的信號差值的增益進行放大后輸出至信號疊加模塊50 ;信號疊加模塊50將差值取樣放大模塊40輸出的經(jīng)增益放大后的左右聲道音頻信號與主控制器10輸出的左右聲道音頻信號疊加，并將疊加的左右聲道音頻信號輸出至音頻功率放大器20，此時音頻功率放大器20接收到的左右聲道音頻信號是高頻部分經(jīng)增益放大后的左右聲道音頻信號，與原始左右聲道音頻信號的疊加，因此經(jīng)過音頻功率放大器20的放大后，最終輸出至電視機揚聲器(圖未示)的左右聲道音頻信號的高頻部分增益增大，電視機的聲場得到了擴展。
[0038]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的音頻信號高頻補償電路，通過差值取樣放大模塊40對經(jīng)高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的差異進行取樣，獲取信號差值，并將該信號差值進行增益放大后輸出至信號疊加模塊50，信號疊加模塊50將差值取樣放大模塊40輸出的左右聲道音頻信號與主控制器10輸出的左右聲道音頻信號疊加后輸出至音頻功率放大器20，從而音頻功率放大器20接收到的是高頻部分經(jīng)增益放大后的左右聲道音頻信號與原始左右聲道音頻信號的疊加，因此最終輸出至電視機揚聲器的左右聲道音頻信號的高頻部分增益增大，從而擴展了電視機的聲場，提高了揚聲器的高頻效果。
[0039]再參照圖2，圖2為本實用新型音頻信號高頻補償電路一具體實施例的原理框圖。
[0040]如圖2所示，高通濾波模塊30包括第一濾波單元31和第二濾波單元32，值取樣放大模塊40包括第一取樣單元41、第二取樣單元42、第一放大單元43和第二放大單元44，信號疊加模塊50包括第一疊加單兀51和第二疊加單兀52 ;主控制器10的音頻輸出端包括左聲道音頻輸出端和右聲道音頻輸出端，音頻功率放大器20的音頻輸入端包括左聲道音頻輸入端和右聲道音頻輸入端。
[0041]左聲道音頻輸出端分別與第一濾波單兀31的輸入端和第一疊加單兀51的輸入端連接，第一濾波單元31的輸出端分別與第一取樣單元41的第一輸入端和第二取樣單元42的第二輸入端連接；第一取樣單元41的輸出端經(jīng)由第一放大單元43與第一疊加單元51的輸入端連接，第一疊加單元51的輸出端與左聲道音頻輸入端連接。
[0042]右聲道音頻輸出端分別與第二濾波單元32的輸入端和第二疊加單元52的輸入端連接，第二濾波單元32的輸出端分別與第一取樣單元41的第二輸入端和第二取樣單元42的第一輸入端連接；第二取樣單元42的輸出端經(jīng)由第二放大單元44與第二疊加單元52的輸入端連接，第二疊加單元52的輸出端與右聲道音頻輸入端連接。
[0043]圖2中，主控制器10通過左聲道音頻輸出端輸出左聲道音頻信號，通過右聲道音頻輸出端輸出右聲道音頻信號，第一濾波單元31濾除左聲道音頻信號中的低頻信號，第二濾波單元32濾除右聲道音頻信號中的低頻信號，保留了左聲道音頻信號和右聲道音頻信號中的高頻信號。第一取樣單元41將第一濾波單元31輸出的左聲道音頻信號減去第二濾波單元32輸出的右聲道音頻信號，并將所得到的信號差值進行增益放大后輸出至第一疊加單元51，此時第一疊加單元51接收到的左聲道音頻信號是左聲道音頻信號與右聲道音頻信號高頻部分的差異，第一疊加單元51將接收到的左聲道音頻信號與主控制器10左聲道音頻輸出端輸出的左聲道音頻信號疊加，將疊加后所得的左聲道音頻信號輸出至音頻功率放大器20的左聲道音頻輸入端。同時，第二取樣單元42將第二濾波單元32輸出的右聲道音頻信號減去第一濾波單元31輸出的左聲道音頻信號，并將所得到的信號差值進行增益放大后輸出至第二疊加單元52，此時第二疊加單元52接收到的右聲道音頻信號是右聲道音頻信號與左聲道音頻信號高頻部分的差異，第二疊加單元52將接收到的右聲道音頻信號與主控制器10右聲道音頻輸出端輸出的右聲道音頻信號疊加，并將疊加后所得的右聲道音頻信號輸出至音頻功率放大器20的右聲道音頻輸入端。音頻功率放大器20將接收到的左聲道音頻信號和右聲道音頻信號進行放大后輸出至揚聲器。
[0044]再參照圖3，圖3為本實用新型音頻信號高頻補償電路一具體實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]本實施例中，第一濾波單元31包括第一運算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容Cl。
[0046]第一運算放大器Ul的同相輸入端經(jīng)由第一電阻Rl與左聲道音頻輸出端MCU_Lout連接，且經(jīng)由第一電容Cl接地；第一運算放大器Ul的反相輸入端經(jīng)由第二電阻R2接地，第一運算放大器Ul的輸出端分別與第一取樣單元41的第一輸入端和第二取樣單元42的第二輸入端連接，第三電阻R3連接于第一運算放大器Ul的輸出端和反相輸入端之間。
[0047]具體地，第二濾波單元32包括第二運算放大器U2、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第二電容C2。
[0048]第二運算放大器U2的同相輸入端經(jīng)由第四電阻R4與右聲道音頻輸出端MCU_Rout連接，且經(jīng)由第二電容C2接地；第二運算放大器U2的反相輸入端經(jīng)由第五電阻R5接地，第二運算放大器U2的輸出端分別與第二取樣單元42的第一輸入端和第一取樣單元41的第二輸入端連接，第六電阻R6連接于第二運算放大器U2的輸出端和反相輸入端之間。
[0049]具體地，第一取樣單元41包括第三運算放大器U3、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻RlO。
[0050]第三運算放大器U3的同相輸入端經(jīng)由第七電阻R7與第一運算放大器Ul的輸出端連接，且經(jīng)由第九電阻R9接地；第三運算放大器U3的反相輸入端經(jīng)由第八電阻R8與第二運算放大器U2的輸出端連接，第三運算放大器U3的輸出端與第一放大單元43的輸入端連接，第十電阻RlO連接于第三運算放大器U3的輸出端和反相輸入端之間。
[0051]具體地，第二取樣單元42包括第四運算放大器U4、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13和第十四電阻R14。
[0052]第四運算放大器U4的同相輸入端經(jīng)由第十一電阻Rll與第二運算放大器U2的輸出端連接，且經(jīng)由第十三電阻R13接地；第四運算放大器U4的反相輸入端經(jīng)由第十二電阻R12與第一運算放大器Ul的輸出端連接，第四運算放大器U4的輸出端與第二放大單元44的輸入端連接，第十四電阻R14連接于第四運算放大器U4的輸出端和反相輸入端之間。
[0053]具體地，第一放大單元43包括第五運算放大器U5、第十五電阻R15、第十六電阻R16和第十七電阻R17。
[0054]第五運算放大器U5的同相輸入端經(jīng)由第十五電阻R15與第三運算放大器U3的輸出端連接，第五運算放大器U5的反相輸入端經(jīng)由第十六電阻R16接地，第五運算放大器U5的輸出端與第一疊加單兀51的輸入端連接,第十七電阻R17連接于第五運算放大器U5的輸出端和反相輸入端之間。
[0055]具體地，第二放大單元44包括第六運算放大器U6、第十八電阻R18、第十九電阻R19和第二十電阻R20。
[0056]第六運算放大器U6的同相輸入端經(jīng)由第十八電阻R18與第四運算放大器U4的輸出端連接， 第六運算放大器U6的反相輸入端經(jīng)由第十九電阻R19接地，第六運算放大器U6的輸出端與第二疊加單元52的輸入端連接，第二十電阻R20連接于第六運算放大器U6的輸出端和反相輸入端之間。
[0057]具體地，第一疊加單元51包括第七運算放大器U7、第二^^一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24和第二十五電阻R25。
[0058]第七運算放大器U7的同相輸入端經(jīng)由第二十一電阻R21與第五運算放大器U5的輸出端連接，且經(jīng)由第二十二電阻R22與主控制器10的左聲道音頻輸出端MCU_Lout連接，還經(jīng)由第二十四電阻R24接地，第七運算放大器U7的反相輸入端經(jīng)由第二十三電阻R23接地，第七運算放大器U7的輸出端與音頻功率放大器20的左聲道音頻輸入端Pow_Lin連接，第二十五電阻R25連接于第七運算放大器U7的輸出端和反相輸入端之間。
[0059]具體地，第二疊加單元52包括第八運算放大器U8、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第二十九電阻R29和第三十電阻R30。
[0060]第八運算放大器U8的同相輸入端經(jīng)由第二十六電阻R26與第六運算放大器U6的輸出端連接，且經(jīng)由第二十七電阻R27與主控制器10的右聲道音頻輸出端MCU_Rout連接，還經(jīng)由第二十九電阻R29接地，第八運算放大器U8的反相輸入端經(jīng)由第二十八電阻R28接地，第八運算放大器U8的輸出端與音頻功率放大器20的右聲道音頻輸入端Pow_Rin連接，第三十電阻R30連接于第八運算放大器U8的輸出端和反相輸入端之間。
[0061]本實用新型音頻信號高頻補償電路的工作原理具體描述如下:
[0062]主控制器10通過左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出左聲道音頻信號，通過右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出右聲道音頻信號，左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出的左聲道音頻信號經(jīng)由第一電阻Rl輸入到第一運算放大器Ul的同相輸入端，同時右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出的右聲道音頻信號經(jīng)由第四電阻R4輸入到第二運算放大器U2的同相輸入端。第一濾波單元31中第一運算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第一電容Cl組成一 RC高通濾波器，第二濾波單元32中第二運算放大器U2、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第二電容C2也組成一 RC高通濾波器，左聲道音頻信號經(jīng)過第一濾波單元31的高通濾波處理后，左聲道音頻信號中的低頻信號被濾除，只剩下左聲道音頻信號中的高頻信號，右聲道音頻信號經(jīng)過第二濾波單元32的高通濾波處理后，右聲道音頻信號中的低頻信號被濾除，只剩下右聲道音頻信號中的高頻信號。
[0063]在本實施例中，第一濾波單元31和第二濾波單元32中元器件的參數(shù)同相，因此所組成的RC高通濾波器的截止頻率相同。本實施例設(shè)定RC高通濾波器的截止頻率為3KHz，從而左聲道音頻信號經(jīng)過第一濾波單元31的高通濾波處理后，左聲道音頻信號中低于3KHz的信號被濾除，只剩下高于3KHz的信號，從而第一運算放大器Ul的輸出端輸出高于3KHz的左聲道音頻信號；同時，右聲道音頻信號經(jīng)過第二濾波單元32的高通濾波處理后，右聲道音頻信號中低于3KHz的信號被濾除，只剩下高于3KHz的信號，從而第二運算放大器U2的輸出端輸出高于3KHz的右聲道音頻信號。由于上述RC高通濾波器的截止頻率ffl/(2* τι +R1=IC1) =1/ (2* τι *R4*C2),其中,R1為第一電阻Rl的阻值，R2為第二電阻R2的阻值，C1為第一電容Cl的電容量，C2為第二電容C2的電容量，因此，通過調(diào)整第一電阻Rl的阻值和第一電容Cl的電容量可調(diào)整第一濾波單元31中RC高通濾波器的截止頻率，以及調(diào)整第二電阻R2的阻值和第二電容C2的電容量可調(diào)整第二濾波單元32中RC高通濾波器的截止頻率。
[0064]第一運算放大器Ul輸出的高于3KHz的左聲道音頻信號經(jīng)由第七電阻R7輸出至第三運算放大器U3的同相輸入端，且經(jīng)由第十二電阻R12輸出至第四運算放大器U4的反相輸入端，第二運算放大器U2輸出的高于3KHz的右聲道音頻信號經(jīng)由第^ 電阻Rll輸出至第四運算放大器U4的同相輸入端，且經(jīng)由第八電阻R8輸出至第三運算放大器U3的反相輸入端。第三運算放大器U3對左聲道音頻信號和右聲道音頻信號做減法運算，求取左聲道音頻信號減去右聲道音頻信號后的差值，同時，第四運算放大器U4對右聲道音頻信號和左聲道音頻信號做減法運算，求取右聲道音頻信號減去左聲道音頻信號后的差值。
[0065]由于通常左聲道和右聲道上的音頻信號都會存在差異，而且這種差異時刻在變化，因此本實施例取樣左聲道音頻信號和右聲道音頻信號的差異，單獨對取樣后所得的信號差值進行放大。假設(shè)在本實施例中，左聲道音頻信號與右聲道音頻信號的差異在6KHz和8KHz,即某時刻左聲道有6KHz的音頻信號，而右聲道沒有，某時刻右聲道有8KHz的音頻信號，而左聲道沒有；或者某時刻左聲道音頻信號的頻率比右聲道音頻信號的頻率高6KHz，而某時刻右聲道音頻信號的頻率比左聲道音頻信號的頻率高8KHz。從而第三運算放大器U3對左聲道音頻信號和右聲道音頻信號做減法運算后，所得的差值為6KHz，此時第三運算放大器U3輸出的是6KHz的左聲道音頻信號；第四運算放大器U4對右聲道音頻信號和左聲道音頻信號做減法運算后，所得的差值為SKHz，此時第四運算放大器U4輸出的是SKHz的右聲道音頻信號。
[0066]第五運算放大器U5根據(jù)預(yù)設(shè)的增益(如5dB)將6KHz左聲道音頻信號的進行增益放大，第六運算放大器U6根據(jù)預(yù)設(shè)的增益(如5dB)將SKHz左聲道音頻信號的進行增益放大。在本實施例中，第一放大單元43和第一放大單元43中元器件的參數(shù)同相，因此第一放大單元43和第一放大 單元43的增益相同。由于增益G=1+R17/R16=1+R2Q/R19，其中，R16為第十六電阻R16的阻值，R17為第十七電阻R17的阻值，R19為第十九電阻R19的阻值，R20為第二十電阻R20的阻值，因此，根據(jù)實際所需要的放大增益，可以適應(yīng)地調(diào)整第十六電阻R16和第十七電阻R17的阻值，以及第十九電阻R19和第二十電阻R20的阻值。例如，本實施例適當(dāng)選取第十六電阻R16和第十七電阻R17的阻值，使得第五運算放大器U5將6KHz左聲道音頻信號放大5dB，適當(dāng)選取第十九電阻R19和第二十電阻R20的阻值，使得第六運算放大器U6將SKHz左聲道音頻信號放大5dB，從而第五運算放大器U5輸出的左聲道音頻信號對應(yīng)的電壓值Utjl=(HR17A16)Uilt5其中，Un為6KHz左聲道音頻信號對應(yīng)的電壓值；第六運算放大器U6輸出的右聲道音頻信號對應(yīng)的電壓值Utj2= (1+R2Q/R19) Ui2，其中，Ui2為8KHz右聲道音頻信號對應(yīng)的電壓值。
[0067]第五運算放大器U5輸出的左聲道音頻信號輸出至第七運算放大器U7的同相輸入端，而且左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出的左聲道音頻信號也輸出至第七運算放大器U7的同相輸入端，第七運算放大器U7將第五運算放大器U5輸出的左聲道音頻信號和左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出的左聲道音頻信號做加法運算后，第七運算放大器U7的輸出端輸出的是第五運算放大器U5輸出的左聲道音頻信號和左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出的左聲道音頻信號的疊加，從而從左聲道音頻輸入端Pow_Lin輸入到音頻功率放大器20的是第五運算放大器U5輸出的左聲道音頻信號和左聲道音頻輸出端MCU_Lout輸出的左聲道音頻信號的疊加。同時，第六運算放大器U6輸出的右聲道音頻信號輸出至第八運算放大器U8的同相輸入端,而且右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出的右聲道音頻信號也輸出至第八運算放大器U8的同相輸入端，第八運算放大器U8將第六運算放大器U6輸出的右聲道音頻信號和右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出的右聲道音頻信號也做加法運算后，第八運算放大器U8的輸出端輸出的是第六運算放大器U6輸出的右聲道音頻信號和右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出的右聲道音頻信號，從而從右聲道音頻輸入端Pow_Rin輸入到音頻功率放大器20的是第六運算放大器U6輸出的右聲道音頻信號和右聲道音頻輸出端MCU_Rout輸出的右聲道音頻信號的疊加。從而音頻功率放大器20接收到的左右聲道音頻信號高頻部分的增益增大，最終輸出至電視機揚聲器的左右聲道音頻信號的高頻部分增益增大，從而擴展了電視機的聲場得到，并且補償了揚聲器的高頻增益。
[0068]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種音頻信號高頻補償電路，包括主控制器和音頻功率放大器，其特征在于，還包括: 用于對所述主控制器輸出的左右聲道音頻信號進行高通濾波處理的高通濾波模塊； 用于獲取經(jīng)高通濾波處理后的左右聲道音頻信號的信號差值，并將所述信號差值進行增益放大的差值取樣放大模塊；以及 用于將所述差值取樣放大模塊輸出的左右聲道音頻信號與所述主控制器輸出的左右聲道音頻信號疊加，并將疊加的左右聲道音頻信號輸出至所述音頻功率放大器的信號疊加模塊；其中， 所述主控制器的音頻輸出端分別與所述高通濾波模塊的輸入端和所述信號疊加模塊的輸入端連接，所述高通濾波模塊的輸出端經(jīng)由所述差值取樣放大模塊與所述信號疊加模塊的輸入端連接，所述信號疊加模塊的輸出端與所述音頻功率放大器的音頻輸入端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述高通濾波模塊包括第一濾波單元和第二濾波單元，所述值取樣放大模塊包括第一取樣單元、第二取樣單元、第一放大單元和第二放大單元，所述信號疊加模塊包括第一疊加單元和第二疊加單元；所述主控制器的音頻輸出端包括左聲道音頻輸出端和右聲道音頻輸出端，所述音頻功率放大器的音頻輸入端包括左聲道音頻輸入端和右聲道音頻輸入端； 所述左聲道音頻輸出端分別與所述第一濾波單元的輸入端和所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第一濾波單元的輸出端分別與所述第一取樣單元的第一輸入端和所述第二取樣單元的第二輸入端連接；所述第一取樣單元的輸出端經(jīng)由所述第一放大單元與所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第一疊加單元的輸出端與所述左聲道音頻輸入端連接； 所述右聲道音頻輸出端分別與所述第二濾波單元的輸入端和所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二濾波單元的輸出端分別與所述第一取樣單元的第二輸入端和所述第二取樣單元的第一輸入端連接；所述第二取樣單元的輸出端經(jīng)由所述第二放大單元與所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二疊加單元的輸出端與所述右聲道音頻輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第一濾波單元包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一電容； 所述第一運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第一電阻與所述左聲道音頻輸出端連接，且經(jīng)由所述第一電容接地；所述第一運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二電阻接地，所述第一運算放大器的輸出端分別與所述第一取樣單元的第一輸入端和所述第二取樣單元的第二輸入端連接，所述第三電阻連接于所述第一運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
4.如權(quán)利要求3所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第二濾波單元包括第二運算放大器、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第二電容； 所述第二運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第四電阻與所述右聲道音頻輸出端連接，且經(jīng)由所述第二電容接地；所述第二運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第五電阻接地，所述第二運算放大器的輸出端分別與所述第二取樣單元的第一輸入端和所述第一取樣單元的第二輸入端連接，所述第六電阻連接于所述第二運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
5.如權(quán)利要求4所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第一取樣單元包括第三運算放大器、第七電阻、第八電阻、第九電阻和第十電阻； 所述第三運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第七電阻與所述第一運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第九電阻接地；所述第三運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第八電阻與所述第二運算放大器的輸出端連接，所述第三運算放大器的輸出端與所述第一放大單元的輸入端連接，所述第十電阻連接于所述第三運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
6.如權(quán)利要求4或5所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第二取樣單元包括第四運算放大器、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻和第十四電阻； 所述第四運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十一電阻與所述第二運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第十三電阻接地；所述第四運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十二電阻與所述第一運算放大器的輸出端連接，所述第四運算放大器的輸出端與所述第二放大單元的輸入端連接，所述第十四電阻連接于所述第四運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
7.如權(quán)利要求5所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第一放大單元包括第五運算放大器、第十五電阻、第十六電阻和第十七電阻； 所述第五運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十五電阻與所述第三運算放大器的輸出端連接，所述第五運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十六電阻接地，所述第五運算放大器的輸出端與所述第一疊加單元的輸入端連接，所述第十七電阻連接于所述第五運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
8.如權(quán)利要求6所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第二放大單元包括第六運算放大器、第十八電阻、第十九電阻和第二十電阻； 所述第六運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第十八電阻與所述第四運算放大器的輸出端連接，所述第六運算放`大器的反相輸入端經(jīng)由所述第十九電阻接地，所述第六運算放大器的輸出端與所述第二疊加單元的輸入端連接，所述第二十電阻連接于所述第六運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
9.如權(quán)利要求7所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第一疊加單元包括第七運算放大器、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第二十五電阻； 所述第七運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第二十一電阻與所述第五運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第二十二電阻與所述主控制器的左聲道音頻輸出端連接，還經(jīng)由所述第二十四電阻接地，所述第七運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二十三電阻接地，所述第七運算放大器的輸出端與所述音頻功率放大器的左聲道音頻輸入端連接，所述第二十五電阻連接于所述第七運算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
10.如權(quán)利要求8所述的音頻信號高頻補償電路，其特征在于，所述第二疊加單元包括第八運算放大器、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻、第二十九電阻和第三十電阻； 所述第八運算放大器的同相輸入端經(jīng)由所述第二十六電阻與所述第六運算放大器的輸出端連接，且經(jīng)由所述第二十七電阻與所述主控制器的右聲道音頻輸出端連接，還經(jīng)由所述第二十九電阻接地，所述第八運算放大器的反相輸入端經(jīng)由所述第二十八電阻接地，所述第八運算放大器的輸出端與所述音頻功率放大器的右聲道音頻輸入端連接，所述第三十電阻連接于所述第八運 算放大器的輸出端和反相輸入端之間。
【文檔編號】H04N5/60GK203596865SQ201320774336
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】賈江 申請人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司