CN104393850A - 基于自增益控制的宽范围音频处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自增益控制的宽范围音频处理系统，主要由信号采集电路，均与信号采集电路相连接的信号调试电路和信号处理电路，以及同时与信号处理电路和信号调试电路相连接的自增益控制电路组成；其特征在于：在自增益控制电路的输出端还设置有音频处理电路，所述的音频处理电路由音频处理芯片K，正极经电阻R13后与音频处理芯片K的GAIN2管脚相连接、负极经电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的电容C7等组成。本发明能够针对接收到的大、小音频信号进行处理，使音频处理的范围大大加宽，并且在对小信号进行处理的同时过滤掉背景的噪声，避免小信号增益放大时背景噪声也被放大，影响收听效果。

Description

基于自增益控制的宽范围音频处理系统

技术领域

本发明涉及一种音频处理系统，具体是指基于自增益控制的宽范围音频处理系统。

背景技术

音频接收设备已经是日常生活、学习、工作中不可缺少的工具，但是在使用过程中由于某些原因，如切换频道、播放广告等，信号输出时会出现音量大小不一的情况，严重影响用户的收听效果。产生这种音量相差较大的主要原因是音频信号输入的幅度不一致，解决办法就是进行增益控制。  　　然而目前的增益音频控制处理系统是模拟电路检测控制，其模拟电路设计相对繁琐，且难以实现较宽范围的增益控制，影响收听效果。

发明内容

本发明的目的在于解决目前的自增益音频处理系统设计繁琐且难以实现宽范围增益控制的缺陷，提供一种基于自增益控制的宽范围音频处理系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：基于自增益控制的宽范围音频处理系统，主要由信号采集电路，均与信号采集电路相连接的信号调试电路和信号处理电路，以及同时与信号处理电路和信号调试电路相连接的自增益控制电路组成。在自增益控制电路的输出端还设置有音频处理电路，所述的音频处理电路由音频处理芯片K，正极经电阻R13后与音频处理芯片K的GAIN2管脚相连接、负极经电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与电容C7的负极相连接的电容C9，一端与音频处理芯片K的BYP管脚相连接、另一端分别与音频处理芯片K的GAIN2管脚和VS管脚相连接的电阻R15，以及一端与自增益控制电路相连接、另一端与音频处理芯片K的IN1管脚相连接的电阻R12组成。所述的音频处理芯片K的IN2管脚与信号处理电路相连接，GND管脚接地，OUT 管脚与其VS管脚相连接。

进一步的，所述的信号采集电路包括电位器R1，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C3，三极管VT1。三极管VT1的集电极与信号调试电路相连接、其发射极则经电阻R5和电位器R1后作为信号输入端、其基极经电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电容C3的负极相连接，所述电容C3的负极还同时与信号调试电路以及信号处理电路相连接。

所述的信号调试电路由三极管VT2，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与电阻R4相连接的电容C2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电位器R3，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与电容C2的正极相连接的电位器R2组成；三极管VT2的发射极还与自增益控制电路相连接、其集电极则同时与电容C3的负极和信号处理电路相连接，电位器R2和电位器R3的滑动端均与三极管VT2的发射极相连接。

所述的信号处理电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与自增益控制电路相连接的电阻R9，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与音频处理芯片K的IN2管相连接的电阻R8，一端与音频处理芯片K的IN2管脚相连接、另一端接地的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与三极管VT2的集电极相连接的电阻R6组成。

所述的自增益控制电路由运算放大器P，三极管VT3，二极管D1，负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极则与三极管VT2的发射极相连接的电容C4，负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极与三极管VT3的发射极相连接的电容C5，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地的电阻R10，正极与三极管VT3的基极相连接、负极接地的电容C6，以及一端与二极管D1的P极相连接、另一端与运算放大器P的VS+管脚相连接的电阻R11组成；所述运算放大器P的反相端与电阻R9相连接、其VS-管脚与外部电源相连接，输出端同时与电阻R12以及音频处理芯片K的IN2管脚相连接，二极管D1的P极与外部电源相连接、其N极则与三极管VT3的发射极相连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

1、本发明与现有技术相比增加了音频处理电路，其能够针对接收到的大、小音频信号进行处理，使音频处理的范围大大加宽。

2、本发明的音频处理电路中设置有音频处理芯片K，其能够对小信号进行处理的同时过滤掉背景的噪声，避免小信号增益放大时背景噪声也被放大，影响收听效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于自增益控制的宽范围音频处理系统，主要由信号采集电路，均与信号采集电路相连接的信号调试电路和信号处理电路，以及同时与信号处理电路和信号调试电路相连接的自增益控制电路组成。

为了让音频处理系统所处理的音频范围更宽，因此在自增益控制电路的输出端还设置有音频处理电路。该音频处理电路由用于处理音频信号的音频处理芯片K，正极经电阻R13后与音频处理芯片K的GAIN2管脚相连接、负极经电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与电容C7的负极相连接的电容C9，一端与音频处理芯片K的BYP管脚相连接、另一端分别与音频处理芯片K的GAIN2管脚和VS管脚相连接的电阻R15，以及一端与自增益控制电路相连接、另一端与音频处理芯片K的IN1管脚相连接的电阻R12组成。所述的音频处理芯片K的IN2管脚与信号处理电路相连接，GND管脚接地，OUT 管脚与其VS管脚相连接。为了更好的实施本发明，所述的音频处理芯片K选择为LM386芯片，该芯片能够对小信号进行处理的同时过滤掉背景的噪声，避免小信号增益放大时背景噪声也被放大，影响收听效果。

系统中的信号采集电路用于采集系统外部音频信号，其包括电位器R1，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C3，三极管VT1。连接时，三极管VT1的集电极与信号调试电路相连接、其发射极则经电阻R5和电位器R1后作为信号输入端、其基极经电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电容C3的负极相连接，所述电容C3的负极还同时与信号调试电路以及信号处理电路相连接。

为了对采集到的信号进行初步调试，系统中设置了信号调试电路，其采用双电位器的结构使得调试更准确。其具体结构由三极管VT2，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与电阻R4相连接的电容C2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电位器R3，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与电容C2的正极相连接的电位器R2组成；三极管VT2的发射极还与自增益控制电路相连接、其集电极则同时与电容C3的负极和信号处理电路相连接，电位器R2和电位器R3的滑动端均与三极管VT2的发射极相连接。

所述的信号处理电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与自增益控制电路相连接的电阻R9，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与音频处理芯片K的IN2管相连接的电阻R8，一端与音频处理芯片K的IN2管脚相连接、另一端接地的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与三极管VT2的集电极相连接的电阻R6组成。

自增益控制电路由其由运算放大器P，三极管VT3，二极管D1，电阻R10，电阻R11，电容C4，电容C5，电容C6组成。连接时，电容C4的负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极则与三极管VT2的发射极相连接，电容C5的负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极与三极管VT3的发射极相连接，电阻R10的一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地，电容C6的正极与三极管VT3的基极相连接、负极接地，电阻R11的一端与二极管D1的P极相连接、另一端与运算放大器P的VS+管脚相连接。同时，运算放大器P的反相端与电阻R9相连接、其VS-管脚与外部电源相连接，输出端同时与电阻R12以及音频处理芯片K的IN2管脚相连接，二极管D1的P极与外部电源相连接、其N极则与三极管VT3的发射极相连接。经过自增益控制电路的处理后使得所输入的音频信号幅度一致，从而避免在切换频道、播放广告时出现音量大小不一的情况。运算放大器P与电容C4一起构成了检波器，因此，运算放大器同时起到放大器和检波器的职能，使得系统即简单又便宜。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.基于自增益控制的宽范围音频处理系统，主要由信号采集电路，均与信号采集电路相连接的信号调试电路和信号处理电路，以及同时与信号处理电路和信号调试电路相连接的自增益控制电路组成；其特征在于：在自增益控制电路的输出端还设置有音频处理电路，所述的音频处理电路由音频处理芯片K，正极经电阻R13后与音频处理芯片K的GAIN2管脚相连接、负极经电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与电容C7的负极相连接的电容C9，一端与音频处理芯片K的BYP管脚相连接、另一端分别与音频处理芯片K的GAIN2管脚和VS管脚相连接的电阻R15，以及一端与自增益控制电路相连接、另一端与音频处理芯片K的IN1管脚相连接的电阻R12组成；所述的音频处理芯片K的IN2管脚与信号处理电路相连接，GND管脚接地，OUT 管脚与其VS管脚相连接。

2.根据权利要求1所述的基于自增益控制的宽范围音频处理系统，其特征在于：所述的信号采集电路包括电位器R1，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C3，三极管VT1；三极管VT1的集电极与信号调试电路相连接、其发射极则经电阻R5和电位器R1后作为信号输入端、其基极经电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电容C3的负极相连接，所述电容C3的负极还同时与信号调试电路以及信号处理电路相连接。

3.根据权利要求2所述的基于自增益控制的宽范围音频处理系统，其特征在于：所述的信号调试电路由三极管VT2，负极与三极管VT2的基极相连接、正极与电阻R4相连接的电容C2，一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电位器R3，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与电容C2的正极相连接的电位器R2组成；三极管VT2的发射极还与自增益控制电路相连接、其集电极则同时与电容C3的负极和信号处理电路相连接，电位器R2和电位器R3的滑动端均与三极管VT2的发射极相连接。

4.根据权利要求3所述的基于自增益控制的宽范围音频处理系统，其特征在于：所述的信号处理电路由三极管VT4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与自增益控制电路相连接的电阻R9，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与音频处理芯片K的IN2管相连接的电阻R8，一端与音频处理芯片K的IN2管脚相连接、另一端接地的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与三极管VT2的集电极相连接的电阻R6组成。

5.根据权利要求4所述的基于自增益控制的宽范围音频处理系统，其特征在于：所述的自增益控制电路由运算放大器P，三极管VT3，二极管D1，负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极则与三极管VT2的发射极相连接的电容C4，负极与运算放大器P的正相输入端相连接、正极与三极管VT3的发射极相连接的电容C5，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端接地的电阻R10，正极与三极管VT3的基极相连接、负极接地的电容C6，以及一端与二极管D1的P极相连接、另一端与运算放大器P的VS+管脚相连接的电阻R11组成；所述运算放大器P的反相端与电阻R9相连接、其VS-管脚与外部电源相连接，输出端同时与电阻R12以及音频处理芯片K的IN2管脚相连接，二极管D1的P极与外部电源相连接、其N极则与三极管VT3的发射极相连接。