本發(fā)明涉及功放領(lǐng)域，特別涉及一種電子設(shè)備及其音頻功放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，手機(jī)等電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)普遍采用18dB-24dB增益的音頻功放，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行8 -16倍的放大，即使很微小的噪聲信號(hào)，也被放大到比較明顯的程度。

但是由于目前用戶(hù)對(duì)各類(lèi)電子產(chǎn)品的聲音體驗(yàn)要求越來(lái)越高，要體驗(yàn)優(yōu)良的聲音，一方面要求電子產(chǎn)品提供盡可能大的音量范圍，滿(mǎn)足各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)不同音量的需求；另一方面，又要求聲音具備高保真度（High Fidelity）品質(zhì)，具有極低的失真度和底噪。

而從設(shè)計(jì)的角度上看，以上兩個(gè)要求是有沖突的。要達(dá)到大的音量，就要求音頻功放系統(tǒng)采用很高的增益，但是高增益除了把有用的聲音信號(hào)放大，同時(shí)也把聲音里面很細(xì)微的底噪放大，客觀指標(biāo)上降低了聲音信號(hào)的信噪比和動(dòng)態(tài)范圍，從而使得用戶(hù)在使用功放時(shí)，底噪一直穩(wěn)定疊加在聲音里面，揮之不去，非常擾人。

因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種電子設(shè)備及其音頻功放系統(tǒng)，在放大聲音的同時(shí)還能有效降低音頻底噪。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

一種音頻功放系統(tǒng)，與揚(yáng)聲器連接，所述音頻功放系統(tǒng)包括音頻功放模塊、第一高通濾波器、第二高通濾波器和輸出模塊，所述第一高通濾波器將音頻信號(hào)中低于截止頻率的低頻信號(hào)濾除，同時(shí)所述第二高通濾波器將音頻信號(hào)中的底噪濾除后，由音頻功放模塊進(jìn)行放大處理并輸出給輸出模塊，由輸出模塊對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述音頻功放模塊包括音頻功放芯片，所述音頻功放芯片的VDD腳連接電源線(xiàn)，音頻功放芯片的Enable腳輸入GPIO信號(hào)，音頻功放芯片的INN腳連接第一高通濾波器，音頻功放芯片的INP腳連接第二高通濾波器，音頻功放芯片的OUTP腳和OUTN腳均連接所述輸出模塊，音頻功放芯片的GND1腳和GND2腳均接地。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述第一高通濾波器包括第一電容和第一電阻，所述第一電容的一端通過(guò)所述第一電阻連接所述音頻功放芯片的INN腳，所述第一電容的另一端輸入音頻信號(hào)。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述第二高通濾波器包括第二電容和第二電阻，所述第二電容的一端通過(guò)所述第二電阻連接所述音頻功放芯片的INP腳，所述第二電容的另一端接地。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述輸出模塊包括第一磁珠、第二磁珠、第三電容和第四電容，所述第一磁珠的一端連接所述音頻功放芯片的OUTP腳，所述第一磁珠的另一端連接揚(yáng)聲器的正極，也通過(guò)所述第三電容接地，所述第二磁珠的一端連接所述音頻功放芯片的OUTN腳，所述第二磁珠的另一端連接揚(yáng)聲器的負(fù)極，也通過(guò)所述第四電容接地。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述音頻功放系統(tǒng)還包括第五電容，所述第五電容的一端連接電源線(xiàn)，也連接所述音頻功放芯片的VDD腳，所述第五電容的另一端接地。

優(yōu)選的，所述第五電容的電容值至少為10uF。

所述的音頻功放系統(tǒng)中，所述音頻功放系統(tǒng)還包括第三電阻，所述第三電阻的一端連接所述音頻功放芯片的Enable腳，也輸入GPIO信號(hào)，所述第三電阻的另一端接地。

優(yōu)選的，所述第三電阻的阻值為10 KΩ。

一種電子設(shè)備，包括如上所述的音頻功放系統(tǒng)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的電子設(shè)備及其音頻功放系統(tǒng)，所述音頻功放系統(tǒng)包括音頻功放模塊、第一高通濾波器、第二高通濾波器和輸出模塊，所述第一高通濾波器將音頻信號(hào)中低于截止頻率的低頻信號(hào)濾除，同時(shí)所述第二高通濾波器將音頻信號(hào)中的底噪濾除后，由音頻功放模塊進(jìn)行放大處理并輸出給輸出模塊，由輸出模塊對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置第一高通濾波器，使得音頻功放模塊能夠通過(guò)的音頻信號(hào)盡可能豐富，通過(guò)設(shè)置第二高通濾波器，可有效的將音頻信號(hào)中的底噪濾除，在保證有用的音頻信號(hào)被準(zhǔn)確放大的同時(shí)避免了噪聲的干擾，提高了聲音品質(zhì)和用戶(hù)的收聽(tīng)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所提供的音頻功放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明所提供的音頻功放系統(tǒng)的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種電子設(shè)備及其音頻功放系統(tǒng)，在保證有用的音頻信號(hào)被準(zhǔn)確放大的同時(shí)避免了噪聲的干擾。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供的音頻功放系統(tǒng)1，與揚(yáng)聲器2連接，同時(shí)還與基帶芯片（圖中未示出）連接，并由基帶芯片輸出GPIO信號(hào)和音頻信號(hào)至音頻功放系統(tǒng)1中，所述基帶芯片輸出GPIO信號(hào)驅(qū)動(dòng)音頻功放系統(tǒng)1工作，同時(shí)將音頻信號(hào)傳輸至音頻功放系統(tǒng)1中，由音頻功放系統(tǒng)1對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器2工作。

具體來(lái)說(shuō)，所述音頻功放系統(tǒng)1包括音頻功放模塊11、第一高通濾波器12、第二高通濾波器13和輸出模塊14，所述音頻功放模塊11用于放大音頻信號(hào)并將音頻信號(hào)輸出至輸出模塊14，所述第一高通濾波器12用于濾除音頻信號(hào)中低于截止頻率的低頻信號(hào)，而且所述第一高通濾波器12的截止頻率很低，使得能夠通過(guò)的音頻信號(hào)更加豐富，增加音質(zhì)效果；所述第二高通濾波器13用于將音頻信號(hào)中的底噪濾除，所述第二高通濾波器13的低頻截止頻率高于22000Hz，所以音頻頻段（20Hz–20000Hz）的底噪不能進(jìn)入到音頻系統(tǒng)，從而起到濾除底噪的作用；所述輸出模塊14用于將音頻功放模塊輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器2工作。

具體實(shí)施時(shí)，所述第一高通濾波器12將音頻信號(hào)中低于截止頻率的低頻信號(hào)濾除，同時(shí)所述第二高通濾波器13將音頻信號(hào)中的底噪濾除后，由音頻功放模塊11進(jìn)行放大處理并輸出至輸出模塊14，由輸出模塊14對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器2工作。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖1和圖2，所述音頻功放模塊11包括音頻功放芯片U1，所述音頻功放芯片的VDD腳連接電源線(xiàn)VBAT，音頻功放芯片U1的Enable腳輸入GPIO信號(hào)，音頻功放芯片U1的INN腳連接第一高通濾波器12，音頻功放芯片U1的INP腳連接第二高通濾波器13，音頻功放芯片U1的OUTP腳和OUTN腳軍連接所述輸出模塊14，音頻功放芯片U1的GND1腳和GND2腳均接地。

具體來(lái)說(shuō)，所述音頻功放芯片U1的Enable腳為使能端，用于輸入GPIO信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)音頻功放芯片U1工作，所述音頻功放芯片U1的Enable腳與基帶芯片的GPIO端口連接，所述基帶芯片通過(guò)GPIO端口輸出GPIO信號(hào)；所述音頻功放芯片U1的INP腳為音頻功放的正輸入腳，INN腳為音頻功放的負(fù)輸入腳，OUTP腳為音頻功放的正輸出腳，OUTN腳為音頻功放的負(fù)輸出腳。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1和圖2，所述第一高通濾波器12包括第一電容C1和第一電阻R1，所述第一電容C1的一端通過(guò)所述第一電阻連接所述音頻功放芯片U1的 INN腳，所述第一電容C1的另一端輸入音頻信號(hào)。

具體來(lái)說(shuō)，所述第一電容C1和第一電阻R1組成第一高通濾波器12，,其低頻截止頻率很低，使得能夠通過(guò)的音頻信號(hào)更加豐富，具體選型時(shí)，根據(jù)音頻功放芯片的放大反饋電阻Rf和音頻功放芯片的放大倍數(shù)Av進(jìn)行選型，具體根據(jù)公式Av = 20×lg（Rf / R1）來(lái)選取R1的阻值，比如手機(jī)音頻功放系統(tǒng)的放大反饋電阻Rf為144 KΩ，要求Av為24dB的增益，則第一電阻R1選取阻值為9 KΩ的電阻；第一電容C1則按照系統(tǒng)的低頻截止頻率fL選型，fL越低，被濾掉的低頻越少，聲音越豐富，具體根據(jù)公式fL = 1 /（2 ×π×R1×C1）來(lái)選取第一電容C1的電容值，例如低頻性能要求fL達(dá)到315Hz，第一電阻R1選取為9 KΩ，則第一電容C1選用電容值為56nf的電容。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1和圖2，所述第二高通濾波器13包括第二電容C2和第二電阻R2，所述第二電容C2的一端通過(guò)所述第二電阻R2連接所述音頻功放芯片U1的INP腳，所述第二電容C2的另一端接地。

具體來(lái)說(shuō)，所述第二電容C2和第二電阻R2組成第二高通濾波器13，,其低頻截止頻率大于22000HZ，使得音頻頻段（20Hz–20000Hz）的底噪不能進(jìn)入到音頻系統(tǒng)，具體選型時(shí)，同樣也是根據(jù)音頻功放芯片的放大反饋電阻Rf和音頻功放芯片的放大倍數(shù)Av進(jìn)行選型，具體根據(jù)公式Av = 20×lg（Rf / R2）來(lái)選取R2的阻值，比如手機(jī)音頻功放系統(tǒng)的放大反饋電阻Rf為144 KΩ，要求Av為24dB的增益，則第二電阻R2選取阻值為9 KΩ的電阻；第二電容C2則按照系統(tǒng)的低頻截止頻率fLN選型，fLN略高于高頻頻段，具體根據(jù)公式fL N= 1 /（2 ×π×R2×C2）來(lái)選取第二電容C2的電容值，例如低頻性能要求fLN達(dá)到31500Hz，第二電阻R1選取為9 KΩ，則第二電容C2選用電容值為560pf的電容。

本發(fā)明通過(guò)同時(shí)設(shè)置第一高通濾波器12和第二高通濾波器13，既能使通過(guò)的音頻信號(hào)更加豐富，保證有用的音頻信號(hào)被準(zhǔn)確放大，同時(shí)還可避免噪聲的干擾，提高聲音的音質(zhì)和用戶(hù)的收聽(tīng)效果。

同時(shí)，本發(fā)明的音頻信號(hào)輸入采用單端輸入方式，音頻功放芯片U1的負(fù)輸入腳（INN），通過(guò)第一電容C1和第一電阻R1連接基帶芯片的音頻信號(hào)接口（AUD_IN）；音頻功放芯片U1的正輸入腳（INP）通過(guò)第二電容C2和第二電阻R2接地，從而滿(mǎn)足目前主流的單端音頻輸出和反相音頻功放設(shè)計(jì)要求。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1和圖2，所述輸出模塊14包括第一磁珠B1、第二磁珠B2、第三電容C3和第四電容C4，所述第一磁珠B1的一端連接所述音頻功放芯片U1的OUTP腳，所述第一磁珠的另一端連接揚(yáng)聲器2的正極，也通過(guò)所述第三電容C3接地，所述第二磁珠的一端連接所述音頻功放芯片U1的OUTN腳，所述第二磁珠的另一端連接揚(yáng)聲器2的負(fù)極，也通過(guò)所述第四電容C4接地。

具體來(lái)說(shuō)，由于音頻功放芯片U1輸出音頻信號(hào)至揚(yáng)聲器2的正負(fù)極的走線(xiàn)太長(zhǎng)，電路布局時(shí)較長(zhǎng)的走線(xiàn)會(huì)受到干擾，需通過(guò)所述第一磁珠B1、第二磁珠B2來(lái)濾除走線(xiàn)上耦合到的高頻干擾，同時(shí)還通過(guò)第三電容C3和第四電容C4來(lái)濾除音頻中的TDD噪聲，進(jìn)一步保證音質(zhì)的效果。

在具體實(shí)施時(shí)，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，所述音頻功放系統(tǒng)1還包括第五電容C5，所述第五電容C5的一端連接電源線(xiàn)VBAT，也連接所述音頻功放芯片的VDD腳，所述第五電容C5的另一端接地，所述第五電容C5用于濾除電源紋波，保證聲音的音質(zhì)，具體選型時(shí)，所述第五電容C5的電容值至少為10uF，本實(shí)施例中，第五電容C5的電容值選用10uF。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，所述音頻功放系統(tǒng)1還包括第三電阻R3，所述第三電阻R3的一端連接所述音頻功放芯片U1的Enable腳，也輸入GPIO信號(hào)，所述第三電阻R3的另一端接地，所述第三電阻R3用作下拉電阻，本實(shí)施例中，第三電阻R3選用阻值為10 KΩ的電阻。

為了更好的理解本發(fā)明，以下結(jié)合圖1和圖2對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說(shuō)明：

基帶芯片將GPIO信號(hào)傳輸至音頻功放芯片U1的Enable腳，驅(qū)動(dòng)音頻功放芯片U1工作，同時(shí)基帶芯片還通過(guò)音頻接口將音頻信號(hào)傳輸至第一高通濾波器12，由第一高通濾波器12濾除音頻信號(hào)中低于截止頻率的低頻信號(hào)，并由第二高通濾波器13將音頻信號(hào)中的底噪濾除后，傳輸至音頻功放芯片U1中，由音頻功放芯片U1對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理后輸出至輸出模塊14，由輸出模塊14濾除音頻信號(hào)中的高頻干擾和TDD噪聲后，音頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器2工作，從而達(dá)到放大聲音的同時(shí)還能有效降低音頻底噪的目的。

基于上述音頻功放系統(tǒng)，本發(fā)明還相應(yīng)的提供一種電子設(shè)備，包括如上所述的音頻功放系統(tǒng)1，在使用時(shí)可有效地放大有用的音頻信號(hào)，同時(shí)還能避免噪聲的干擾，由于上文已對(duì)音頻功放系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置第一高通濾波器，使得音頻功放模塊能夠通過(guò)的音頻信號(hào)盡可能豐富，通過(guò)設(shè)置第二高通濾波器，可有效的將音頻信號(hào)中的底噪濾除，在保證有用的音頻信號(hào)被準(zhǔn)確放大的同時(shí)避免了噪聲的干擾，提高了聲音品質(zhì)和用戶(hù)的收聽(tīng)效果。

可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。