CN104469620B - 一种音频输出功率大范围可调的声学产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音频输出功率大范围可调的声学产品，设置有供电电压调节电路、音频功放电路、电流/电压检测电路和控制器；所述电流/电压检测电路对通过音频功放输出的音频信号的电流或者电压进行检测，并生成相应的检测信号输出至控制器；控制器根据检测信号判断音频功放输出的音频信号是否失真；若失真，则通过调节音频功放的增益和调节输入到音频功放的供电电压相结合的控制方式来增大音频功放的输出功率，以驱动扬声器正常发声。本发明采用增益调节和供电电压调节两种方式对音频功放的输出功率进行综合调节，由此扩大了音频输出功率的调节范围，使得同一款声学产品可以驱动更多类型的扬声器，从而更好地满足了广大消费者的不同应用需求。
Description
技术领域
本发明属于声学产品技术领域，具体地说，是涉及一种可以对声学类电子产品输出的音频功率实现大范围调节的电路设计。
背景技术
对于目前具有音频输出功能的声学类电子产品来说，特别是像手机、掌上电脑、随身听等这类小型化的手持类声学产品，其内部所使用的音频功放的增益都是固定的，即使有些音频功放具有增益调节功能，但其可调节的范围也是非常有限的。因此，这类声学产品的音频功放只能驱动耳机或者布设在本机上的小功率扬声器输出音频信号，无法对外置的功率较大的扬声器实现直接驱动，这就限制了该类声学产品在某些特殊场合的应用，无法更好地满足不同消费者的不同应用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种音频输出功率大范围可调的声学产品，通过对音频功放的增益和供电电压进行综合调节，从而扩大了音频功放的输出功率的调节范围，可以满足多种扬声器的不同驱动要求。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种音频输出功率大范围可调的声学产品，设置有：
供电电压调节电路，用于产生不同幅值的供电电压；
音频功放电路，用于接收音频信号，并根据选择的增益级别和/或供电电压对接收到的音频信号进行功率放大处理后，推动扬声器发声；
电流/电压检测电路，对通过音频功放电路输出的音频信号的电流或者电压进行检测，并生成相应的检测信号；
控制器，接收所述的检测信号，并根据所述检测信号判断音频功放电路输出的音频信号是否失真；若失真，则通过调节输入到音频功放电路的增益级别和供电电压幅值相结合的控制方式来增大音频功放电路的输出功率，以驱动扬声器正常发声。
进一步的，所述控制器在控制音频功放电路增大其输出功率时，首先增大音频功放电路的增益，若通过音频功放电路输出的音频信号不再失真，则停止调节；若增益调节到最大仍失真，则首先降低音频功放电路的增益，然后将输入到音频功放电路的供电电压升高一级；此时若不再失真，则停止调节，若仍失真则再次增大音频功放电路的增益，并在增益调节到最大仍失真时，再次降低音频功放电路的增益，并将供电电压再升高一级，以此类推，直到驱动扬声器正常发声。
又进一步的，在所述声学产品中还设置有音频处理芯片，输出音频信号，并根据接收到的音量调节信号调节其输出的音频信号的音量；所述控制器在调节输入到音频功放电路的供电电压达到最高级别，且音频功放电路的增益调节到最大时，若检测到通过音频功放电路输出的音频信号仍失真，则控制音频处理芯片降低音量，使通过所述音频功放电路输出的音频信号不再失真。
作为是否失真的一种判断方式，所述控制器根据接收到的检测信号判断通过所述音频功放电路输出的音频信号的电流或者电压是否变化，若检测到所述的电流或者电压在设定的时间段内未发生变化，则判定通过所述音频功放电路输出的音频信号失真。这里的未发生变化是指电流和电压的变化未超出设定的允许波动范围。
为了降低系统功耗，所述控制器在检测到用于驱动发声的扬声器改变时，首先将输入到音频功放电路的供电电压调节至最低级别，并将音频功放电路的增益调节至默认级别；所述默认级别是所述声学产品在通过其惯用扬声器发声时，在满足音量调节到最大时通过音频功放电路输出的音频信号不失真的条件下，确定出来的增益级别。
作为调节音频功放增益的一种实现方式，在所述声学产品中设置增益级别选择电路，接收控制器输出的增益控制信号，并传输至音频功放电路的增益引脚，以调节音频功放电路的增益级别。
优选的，在所述增益级别选择电路中设置有N路开关元件，所述控制器输出N路增益控制信号，一一对应地传输至N路开关元件的控制极，通过控制所述N路开关元件通断，生成N路开关量信号，对应传输至音频功放电路的N个增益引脚，对音频功放电路进行2N个级别的增益调节；所述N为正整数。
为了对输入到音频功放电路的供电电压进行调节，所述供电电压调节电路接收控制器输出的供电电压切换信号，进而根据所述供电电压切换信号调节其输出的供电电压的幅值，并将所述供电电压传输至音频功放电路的供电引脚。
作为所述供电电压调节电路的一种优选电路组建方式，在所述供电电压调节电路中设置有电池和M路升压电路，所述M路升压电路的输入端连接电池，对电池电压进行升压变换后，输出不同幅值的供电电压；所述控制器输出的供电电压切换信号为M路使能信号，分别对所述的M路升压电路进行使能控制，进而将通过电池或者其中一路升压电路输出的供电电压传输至所述音频功放电路的供电引脚，以调节输入到音频功放电路的供电电压的幅值；所述M为正整数。
作为所述供电电压调节电路的另外一种优选电路组建方式，在所述供电电压调节电路中设置有电池和一路输出电压可调的升压电路，所述升压电路的输入端连接电池，输出端连接阻值可调的电阻分压网络，所述电阻分压网络的分压节点连接升压电路的反馈端；所述控制器输出的供电电压切换信号为阻值调节信号，通过调节电阻分压网络中分压电阻的阻值来改变通过升压电路输出的供电电压的幅值；通过电池输出的供电电压与通过升压电路输出的供电电压各自经由一防反偏二极管选通其中一路供电电压传输至所述音频功放电路的供电引脚。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明采用增益调节和供电电压调节两种方式对音频功放的输出功率进行综合调节，由此扩大了音频输出功率的调节范围，使得同一款声学产品可以驱动更多类型的扬声器，从而拓展了该类声学产品的适用领域，可以更好地满足广大消费者的不同应用需求。此外，本发明的声学产品可以自动检测音频功放输出的音频信号是否失真，并根据检测结果自动调整音频功放的输出功率，由此解决了用户手动调节所存在的盲目性，方便了用户的使用。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明所提出的声学产品的内部电路原理框图；
图2是本发明所提出的声学产品的内部电路的一种实施例的电路原理图；
图3是图1中供电电压调节电路的一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实施例的声学产品为了能够驱动更多类型的扬声器播放音频信号，在声学产品的内部电路板上设计了一套可以实现输出功率大范围可调的音频电路，参见图1所示，包括音频功放电路（例如音频功率放大器）、控制器和供电电压调节电路。其中，音频功放电路接收音源或者音频处理芯片（对于内置有音频处理芯片的声学产品而言）输出的音频信号，并根据选择的增益级别和/或供电电压，对接收到的音频信号进行功率放大处理后，驱动本机或者外置扬声器发声，播放音频信号。
由于不同的扬声器所需的驱动功率不同，为了使本实施例的音频电路能够驱动更多类型的扬声器，需要对音频功放电路的输出功率的调节范围进行扩展。为了调节音频功放电路的输出功率，本实施例采用调节音频功放电路（以下简称音频功放）的增益和供电电压相结合的方式来实现对音频功放输出功率的大范围调节。
为了实现对音频输出功率的按需调节，一种设计方式是手动调节方式，另一种设计方式是自动调节方式。
当选用手动调节方式时，可以在内置有所述音频电路的声学产品上增设增益调节键（或旋钮）和供电电压调节键（或旋钮），将所述增益调节键和供电电压调节键通过按键电路连接至所述的控制器。所述控制器通过按键电路检测增益调节键和供电电压调节键的操作状态，进而生成相应的增益控制信号和供电电压切换信号输出。对于控制器输出的增益控制信号可以传输至音频功放的增益引脚，用于对音频功放的增益进行调整；而对于控制器输出的供电电压调节信号则可以传输至供电电压调节电路，以控制供电电压调节电路切换输出不同幅值的供电电压，传输至音频功放的供电引脚，通过改变音频功放的供电电压来调整音频功放的输出功率。
当用户选择一个扬声器连接到所述的声学产品上时，可以根据所述扬声器的驱动功率调节声学产品上的增益调节键和/或供电电压调节键。若通过增大音频功放的增益即可满足对该扬声器的驱动要求，则可以仅操作增益调节键来调节音频功放的输出功率。若将增益调节到最大，仍不能满足对该扬声器的驱动要求，则可以采用操作供电电压调节键的方式，通过增大输入到音频功放的供电电压，来增大音频功放的输出功率，以满足对该扬声器的驱动要求。当然，用户也可以采用同时调节增益调节键和供电电压调节键的方式来调整音频功放的输出功率，以期达到对该扬声器的驱动要求。
当选用自动调节方式时，可以通过检测音频功放输出的音频信号是否失真，来间接地判断音频功放当前的输出功率是否能够满足扬声器的驱动要求。若失真，则表示音频功放对当前所选用的扬声器的驱动能力不足，需要增大音频功放的输出功率；若不失真，无需进行调整。
考虑到音频信号是一种交流信号，当音频输出正常时，通过音频功放输出的音频信号的电流和电压是波动的；而当出现失真问题时，通过音频功放输出的电流和电压是不变的。因此，可以通过检测音频功放输出的电流或者电压是否发生变化，来间接地判断出通过音频功放输出的音频信号是否出现失真问题。
为了实现上述目的，本实施例在音频电路中进一步设置电流/电压检测电路，如图1所示，连接音频功放的输出端，用于对音频功放输出的音频信号的电流I或者电压V进行检测，并生成相应的检测信号，输出至所述的控制器。所述控制器根据接收到的检测信号判断通过音频功放输出的音频信号的电流I或者电压V是否变化，当检测到所述的电流I或者电压V在设定的时间段内未发生变化，即所述电流I和电压V在设定的时间段内，其变化范围未超出设定的允许波动范围，则判定通过所述音频功放输出的音频信号失真，需要对音频功放的输出功率进行调整，以满足当前所选用扬声器的驱动要求。
本实施例的控制器在对音频功放的输出功率进行调节的过程中，采用的是增益调节和供电电压调节相结合的方式，具体调节过程如下：
当控制器检测到音频失真时，首先调节其输出的增益控制信号，以增大音频功放的增益；若通过增大音频功放的增益，即可调整其输出的音频信号不再失真，则通过调整增益，即可满足对当前扬声器的驱动要求，此时便可停止调节过程；
若控制器将音频功放的增益调整到最大时，仍未解决音频失真的问题，则控制器首先降低音频功放的增益，然后改变其输出的供电电压切换信号，控制供电电压调节电路增大其输出的供电电压的幅值，进而将输入到音频功放的供电电压升高一级，以增大音频功放的输出功率。若此时，音频信号不再失真，则可以结束调节过程；若仍失真，则在此级别的供电电压的基础上，再次采用调增益的方式来进一步增大音频功放的输出功率；
控制器控制供电电压调节电路保持当前输出的供电电压不变，调节增益控制信号以逐级增大音频功放的增益，并在增益调节的过程中实时检测通过音频功放输出的电流或者电压是否变化，若检测到电流或者电压正常波动，则判定音频输出正常，退出调节过程；若将增益调节到最大仍失真，则需要再次采用调节供电电压的方式来进一步增大音频功放的输出功率；
此时，控制器调节其输出的增益控制信号，调整音频功放的增益，例如将音频功放的增益降至最低，然后调节其输出的供电电压切换信号，控制供电电压调节电路再次增大其输出的供电电压的幅值，将输入到音频功放的供电电压再升高一级，以进一步增大音频功放的输出功率；
以此类推，控制器采用先调节增益再调节供电电压的方式，控制音频功放的输出功率逐步增大，直到满足当前所选用的扬声器的驱动要求，推动扬声器正常发声为止。
当然，音频功放的输出功率并不是可以无限增大的，所述控制器在调节输入到音频功放的供电电压达到最高级别，且音频功放的增益调节到最大时，若检测到通过音频功放输出的音频信号仍失真，则表示超出了当前声学产品的驱动能力范围。当出现这种情况时，对于内置有音频处理芯片的声学产品来说，可以通过控制器输出音量调节信号，传输至音频处理芯片，以控制音频处理芯片降低其输出的音频信号的音量，以期使得通过所述音频功放输出的音频信号不再失真。
在用户更换扬声器时（可以通过检测扬声器连接器上扬声器的插拔状态来判断用户是否更换了扬声器），为了降低系统功耗，延长声学产品的续航时间，本实施例优选设计控制器在检测到用于驱动发声的扬声器改变时，首先将输入到音频功放的供电电压调节至最低级别，即幅值最小的一级供电电压，并将音频功放的增益调节至默认级别。所述默认级别可以根据声学产品在使用惯用扬声器（所述惯用扬声器是指系统设置的默认扬声器或者用户在使用过程中最常使用的扬声器）发声时，在满足音量调节到最大值时通过音频功放输出的音频信号不失真的条件下，对应的增益级别进行确定。
对于采用小容量电池供电的声学产品来说，当用户选用的扬声器所要求的输出功率较小时，可以直接使用电池供电，这样可以将比较小的电池容量的利用率最大化。而当要求比较大的输出功率时，则切换到相应能满足驱动要求的最小级别的供电电压对音频功放进行供电，以尽量控制系统能耗。同时，考虑到当声学产品驱动大功率扬声器发声时，电量消耗比较大，为了保证用户能够长时间连续收听音频信号，本实施例设计所述控制器在音频功放的输出功率较大时，自动生成提示信息，传输至声学产品上的显示屏进行显示，以提示用户尽快插上充电器对电池进行充电，这样就解决了电池容量比较小，却要带动比较大的音频功放的矛盾。
为了对音频功放的增益和供电电压实现准确地控制，本实施例提出了如图2所示的供电电压调节电路和增益级别选择电路的组建结构。其中，增益级别选择电路用于产生和选择增益级别，具体可连接至所述的控制器，接收控制器输出的增益控制信号，并传输至音频功放电路的增益引脚，以调节音频功放电路的增益级别。
为了实现音频功放的增益的多级调节，可以设计控制器输出多路增益控制信号，例如N路，所述N为正整数，并在所述增益级别选择电路中设置N路开关元件。将所述控制器输出的N路增益控制信号一一对应地传输至N路开关元件的控制极，通过控制所述N路开关元件通断，以生成N路高电平或者低电平的开关量信号，进而对应传输至音频功放的N个增益引脚，由此可以对音频功放实现2N个级别的增益调节。
本实施例以实现四级增益调节为例进行说明，即N=2，则需要控制器输出两路增益控制信号GAIN_CONTROL1和GAIN_CONTROL2，如图2所示。将所述两路增益控制信号GAIN_CONTROL1和GAIN_CONTROL2对应传输至两路开关元件，以NPN型三极管Q1、Q5作为所述开关元件为例进行说明。通过三极管Q1、Q5的基极接收所述的增益控制信号GAIN_CONTROL1或GAIN_CONTROL2，并将三极管Q1、Q5的基极分别通过下拉电阻R4、R2接地。将三极管Q1、Q5的发射极接地，集电极分别通过上拉电阻R6或R3连接直流电源VCC，并分别与音频功放U1的两个增益引脚G1、G0一一对应连接。
采用这种电路设计，通过控制器输出的增益控制信号GAIN_CONTROL1和GAIN_CONTROL2的高低电平状态与传输至音频功放U1的相应增益引脚G1、G0的电平状态刚好是反向的，通过调节输入到增益引脚G1、G0的电平状态为00、01、10、11，从而实现对音频功放U1的增益的四级调节。
当然，对于音频功放U1具有更多路增益引脚的情况，则可以配置更多路开关元件传输更多路增益控制信号，以对音频功放U1实现更多级的增益调节。
需要说明的是：对于所述开关元件，也可以采用MOS管、可控硅等其他具有开关作用的元器件代替所述NPN型三极管Q1、Q5设计所述的增益控制电路。例如：当采用N沟道MOS管替换所述NPN型三极管Q1、Q5时，可以通过所述N沟道MOS管的栅极接收所述控制器发出的增益控制信号GAIN_CONTROL1或GAIN_CONTROL2，将N沟道MOS管的源极接地，漏极连接音频功放U1的增益引脚，并通过上拉电阻连接直流电源，由此也可实现对音频功放U1的增益调节。
对于所述供电电压调节电路，本实施例提出两种优选电路结构设计，参见图2、图3所示。其中一种电路设计方式是采用M路输出电压恒定的升压电路配合声学产品内部的电池构建而成，所述M为正整数。所述升压电路可以选择升压芯片配合简单的外围电路设计而成。当选择升压芯片时，应选择输出电压幅值各不相同的M路升压芯片，由此通过所述供电电压调节电路可以切换输出M+1路不同幅值的供电电压。
为了实现对各路供电电压的准确切换，本实施例设计通过所述控制器输出的供电电压切换信号为M路使能信号，分别对M路升压芯片进行使能控制，进而将通过电池或者其中一路升压芯片输出的供电电压传输至所述音频功放U1的供电引脚VDD，以调节输入到音频功放U1的供电电压的级别。
以M=2为例进行说明。在所述供电电压调节电路中设置两路升压芯片U2、U3，如图2所示，通过控制器输出两路使能信号VDD_EN_1、VDD_EN_2，分别经由阻容滤波电路R5、C4或者R7、C15对应传输至升压芯片U2、U3的使能引脚EN，分别对两路升压芯片U2、U3进行使能控制。将电池输出的电池电压VBAT分别经由滤波电容C1或C13进行滤波处理后，对应传输至两路升压芯片U2、U3的输入端VIN，所述升压芯片U2、U3在接收到有效的使能信号VDD_EN_1或VDD_EN_2后，对输入的电池电压VBAT进行升压变换，输出其对应幅值的供电电压V2或V3，经滤波电容C2、C3或者C14、C16滤除掉干扰噪波后，分别通过防反偏二极管D2或D3传输至音频功放U1的供电引脚VDD。所述电池也通过一路防反偏二极管D1连接至音频功放U1的供电引脚VDD，由此可对音频功放U1提供三个不同级别的供电电压。
在供电电压调节电路中设计防反偏二极管D1、D2、D3，可以保证在切换至不同幅值的供电电压时，供电电流的正确流向。
第二种供电电压调节电路设计方式是采用一路输出电压可调的升压电路配合声学产品内部的电池构建而成。如图3所示，所述升压电路优选采用一颗输出电压可调的升压芯片U4配合简单的外围电路设计而成。将通过电池BAT输出的电池电压VBAT传输至升压芯片U4的输入端FREQ，通过升压芯片U4的输出端BOOT输出升压变换后的供电电压V1。在升压芯片U4的输出端BOOT连接阻值可调的电阻分压网络，例如由电阻RF1和RF2组成的分压网络，将其分压节点连接至升压芯片U4的反馈端FB，通过调节所述分压节点处的电压值，以改变通过升压芯片U4输出的电压幅值。
为了对通过升压芯片U4输出的供电电压V1的幅值实现多级调节，本实施例设计通过所述控制器输出的供电电压切换信号为阻值调节信号，通过调节电阻分压网络中分压电阻RF2的阻值来改变通过升压芯片U4输出的供电电压V1的幅值。在升压芯片U4的输出端BOOT与电池连接音频功放U1的供电引脚VDD的线路中各自串联一路防反偏二极管D32、D1，利用所述防反偏二极管D32、D1选通电池BAT输出的供电电压VBAT或者升压芯片U4输出的供电电压V1传输至所述音频功放U1的供电引脚VDD，以实现对音频功放U1输出功率的调节。
当然，所述供电电压调节电路也可以采用其他电路组建方式设计而成，本实施例并不仅限于以上举例。
采用图2、图3所示的供电电压调节电路组建方式，通过电池输出的供电电压VBAT是最低级别的供电电压，通过升压芯片U2、U3、U4输出的供电电压是更高级别的供电电压。控制器可以根据所需要的输出功率，选择切换至其中一种级别的供电电压传输至所述音频功放U1的供电引脚VDD。
在本实施例中，通过所述音频处理芯片输出的音频信号可以是差分形式的左、右声道音频信号SPK_RN、SPK_RP、SPK_LN、SPK_LP，如图2所示，各自经由一路串联的隔直电容C5-C7隔离掉其中的直流分量后，传输至所述的音频功放U1的输入引脚INL-、INL+、INR-、INR+，通过音频功放U1将其转换成单端形式的左、右声道音频信号后，通过音频功放U1的输出引脚OUTL、OUTR输出至本机扬声器，并可经由串联电感FB2、FB1传输至扬声器连接器。在本实施例中，所述扬声器连接器可以包括用于插接耳机的耳机扬声器CR2和用于插接外置音响的连接器CR1，如图2所示，由此可以为用户提供更多的音频播放途径，满足不同用户的使用需求，提供用户使用的满意度。
本实施例通过采用上述音频电路的结构设计以及输出功率的调节方式，不仅扩大了音频功放的输出功率调节范围，使得内置有上述音频电路的声学产品可以根据当前选定扬声器的驱动要求实现其输出功率的自动调整，而且通过有效控制系统能耗，对于采用电池供电的小型化手持类声学产品来说，可以尽可能地延长产品的续航时间，解决用户频繁充电的烦恼。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种音频输出功率大范围可调的声学产品，设置有：
供电电压调节电路，用于产生不同幅值的供电电压；
音频处理芯片，输出音频信号，并根据接收到的音量调节信号调节其输出的音频信号的音量；
音频功放电路，用于接收所述音频处理芯片输出的音频信号，并根据选择的增益级别和/或供电电压对接收到的音频信号进行功率放大处理后，推动扬声器发声；
电流/电压检测电路，对通过音频功放电路输出的音频信号的电流或者电压进行检测，并生成相应的检测信号；
控制器，接收所述的检测信号，并根据所述检测信号判断音频功放电路输出的音频信号是否失真；若失真，则通过调节输入到音频功放电路的增益级别和供电电压幅值相结合的控制方式来增大音频功放电路的输出功率，以驱动扬声器正常发声；
其中，所述控制器在控制音频功放电路增大其输出功率时，首先增大音频功放电路的增益，若通过音频功放电路输出的音频信号不再失真，则停止调节；若增益调节到最大仍失真，则首先降低音频功放电路的增益，然后将输入到音频功放电路的供电电压升高一级；此时若不再失真，则停止调节，若仍失真则再次增大音频功放电路的增益，并在增益调节到最大仍失真时，再次降低音频功放电路的增益，并将供电电压再升高一级，以此类推，直到驱动扬声器正常发声； 所述控制器在调节输入到音频功放电路的供电电压达到最高级别，且音频功放电路的增益调节到最大时，若检测到通过音频功放电路输出的音频信号仍失真，则控制音频处理芯片降低音量，使通过所述音频功放电路输出的音频信号不再失真。
2.根据权利要求1所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，所述控制器根据接收到的检测信号判断通过所述音频功放电路输出的音频信号的电流或者电压是否变化，若检测到所述的电流或者电压在设定的时间段内未发生变化，则判定通过所述音频功放电路输出的音频信号失真。
3.根据权利要求1或2所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，所述控制器在检测到用于驱动发声的扬声器改变时，首先将输入到音频功放电路的供电电压调节至最低级别，并将音频功放电路的增益调节至默认级别；所述默认级别是所述声学产品在通过其惯用扬声器发声时，在满足音量调节到最大时通过音频功放电路输出的音频信号不失真的条件下，确定出来的增益级别。
4.根据权利要求1或2所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，在所述声学产品中设置有增益级别选择电路，接收控制器输出的增益控制信号，并传输至音频功放电路的增益引脚，以调节音频功放电路的增益级别。
5.根据权利要求4所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，在所述增益级别选择电路中设置有N路开关元件，所述控制器输出N路增益控制信号，一一对应地传输至N路开关元件的控制极，通过控制所述N路开关元件通断，生成N路开关量信号，对应传输至音频功放电路的N个增益引脚，对音频功放电路进行2N个级别的增益调节；所述N为正整数。
6.根据权利要求1或2所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，所述供电电压调节电路接收控制器输出的供电电压切换信号，进而根据所述供电电压切换信号调节其输出的供电电压的幅值，并将所述供电电压传输至音频功放电路的供电引脚。
7.根据权利要求6所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，在所述供电电压调节电路中设置有电池和M路升压电路，所述M路升压电路的输入端连接电池，对电池电压进行升压变换后，输出不同幅值的供电电压；所述控制器输出的供电电压切换信号为M路使能信号，分别对所述的M路升压电路进行使能控制，进而将通过电池或者其中一路升压电路输出的供电电压传输至所述音频功放电路的供电引脚，以调节输入到音频功放电路的供电电压的幅值；所述M为正整数。
8.根据权利要求6所述的音频输出功率大范围可调的声学产品，其特征在于，在所述供电电压调节电路中设置有电池和一路输出电压可调的升压电路，所述升压电路的输入端连接电池，输出端连接阻值可调的电阻分压网络，所述电阻分压网络的分压节点连接升压电路的反馈端；所述控制器输出的供电电压切换信号为阻值调节信号，通过调节电阻分压网络中分压电阻的阻值来改变通过升压电路输出的供电电压的幅值；通过电池输出的供电电压与通过升压电路输出的供电电压各自经由一防反偏二极管选通其中一路供电电压传输至所述音频功放电路的供电引脚。
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Citations (3)
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| CN101242679A (zh) * | 2008-02-29 | 2008-08-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多音源共用音频功放电路及其控制方法 |
| CN101507105A (zh) * | 2006-08-21 | 2009-08-12 | 美国思睿逻辑有限公司 | 控制可选电压音频功率放大器输出级的方法和装置 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101507105A (zh) * | 2006-08-21 | 2009-08-12 | 美国思睿逻辑有限公司 | 控制可选电压音频功率放大器输出级的方法和装置 |
| CN101242679A (zh) * | 2008-02-29 | 2008-08-13 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多音源共用音频功放电路及其控制方法 |
| CN101841310A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-09-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种自动调节功放音量的方法和系统 |
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