CN104540070A - 一种高带宽的自增益音频处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高带宽的自增益音频处理系统，其特征在于：主要由信号采集电路，与信号采集电路相连接的信号调试电路，同时与信号调试电路以及信号采集电路相连接的线性驱动电路，与信号调试电路相连接的自增益控制电路，与线性驱动电路相连接的信号处理电路，与自增益控制电路相连接的音频处理电路组成；所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，正极与信号调试电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10等组成。本发明增加了线性驱动电路，使处理系统在处理宽频信号时仍然保持很高的稳定性。

Description

一种高带宽的自增益音频处理系统

技术领域

本发明涉及一种音频处理系统，具体是指一种高带宽的自增益音频处理系统。

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，提供一种高带宽的自增益音频处理系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种高带宽的自增益音频处理系统，主要由信号采集电路，与信号采集电路相连接的信号调试电路，同时与信号调试电路以及信号采集电路相连接的线性驱动电路，与信号调试电路相连接的自增益控制电路，与线性驱动电路相连接的信号处理电路，与自增益控制电路相连接的音频处理电路组成；所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，正极与信号调试电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT7的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT6的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT6的集电极相连接的二极管D3，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT8的集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT8发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接的电阻R22，P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT6的集电极相连接，三极管VT6的集电极还与三极管VT8的基极相连接、其发射极与三极管家VT7的基极相连接，三极管VT7的集电极接地，二极管D2的N极同时与信号采集电路以及信号处理电路相连接。

所述的信号采集电路包括电位器R1，电阻R4，电阻R5，极性电容C1，极性电容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、其基极经极性电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，极性电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电阻R5和电位器R1的连接点相连接，所述电阻R5和电位器R1的连接点同时与二极管D2的N极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相连接的极性电容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、另一端与极性电容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、其集电极则与电容C10的正极相连接，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、另一端与音频处理电路相连接的电阻R8，一端与电阻R8和音频处理电路的连接点相连接的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与二极管D2的N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的发射极相连接的极性电容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的发射极相连接的极性电容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、负极接地的极性电容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R8和电阻R7的连接点以及音频处理电路相连接，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。

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、负极经极性电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的极性电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与极性电容C7的负极相连接的极性电容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，以及一端与运算放大器P的输出端相连接、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管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接，GND管脚接地，OUT管脚与其VS管脚相连接的同时作为系统输出端。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

1、本发明的音频处理电路，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。

3、本发明增加了线性驱动电路，使处理系统在处理宽频信号时仍然保持很高的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明线性驱动电路的结构示意图。

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，本发明的一种高带宽的自增益音频处理系统，主要由信号采集电路，与信号采集电路相连接的信号调试电路，同时与信号调试电路以及信号采集电路相连接的线性驱动电路，与信号调试电路相连接的自增益控制电路，与线性驱动电路相连接的信号处理电路，与自增益控制电路相连接的音频处理电路组成。

如图2所示，所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，正极与信号调试电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT7的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT6的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT6的集电极相连接的二极管D3，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT8的集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT8发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接的电阻R22，P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT6的集电极相连接，三极管VT6的集电极还与三极管VT8的基极相连接、其发射极与三极管家VT7的基极相连接，三极管VT7的集电极接地，二极管D2的N极同时与信号采集电路以及信号处理电路相连接。线性驱动电路，使处理系统在处理宽频信号时仍然保持很高的稳定性。为了保证实施效果，所述的驱动芯片U优选为LM387集成芯片，其灵敏度高、并且价格便宜。

所述的信号采集电路包括电位器R1，电阻R4，电阻R5，极性电容C1，极性电容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、其基极经极性电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，极性电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电阻R5和电位器R1的连接点相连接，所述电阻R5和电位器R1的连接点同时与二极管D2的N极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相连接的极性电容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、另一端与极性电容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、其集电极则与电容C10的正极相连接，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、另一端与音频处理电路相连接的电阻R8，一端与电阻R8和音频处理电路的连接点相连接的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与二极管D2的N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的发射极相连接的极性电容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的发射极相连接的极性电容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、负极接地的极性电容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R8和电阻R7的连接点以及音频处理电路相连接，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。

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、负极经极性电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的极性电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与极性电容C7的负极相连接的极性电容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，以及一端与运算放大器P的输出端相连接、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管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接，GND管脚接地，OUT管脚与其VS管脚相连接的同时作为系统输出端。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种高带宽的自增益音频处理系统，其特征在于：主要由信号采集电路，与信号采集电路相连接的信号调试电路，同时与信号调试电路以及信号采集电路相连接的线性驱动电路，与信号调试电路相连接的自增益控制电路，与线性驱动电路相连接的信号处理电路，与自增益控制电路相连接的音频处理电路组成；所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT5，三极管VT6，三极管VT7，三极管VT8，正极与信号调试电路相连接、负极经电阻R16后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R18后与三极管VT7的基极相连接的电阻R17，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C12，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C11，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT6的基极相连接的电阻R20，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端与三极管VT7的基极相连接的电阻R19，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT6的集电极相连接的二极管D3，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT8的集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT8发射极相连接、另一端经电阻R21后与三极管VT7的发射极相连接的电阻R22，P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R22和电阻R21的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT6的集电极相连接，三极管VT6的集电极还与三极管VT8的基极相连接、其发射极与三极管家VT7的基极相连接，三极管VT7的集电极接地，二极管D2的N极同时与信号采集电路以及信号处理电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高带宽的自增益音频处理系统，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，极性电容C1，极性电容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、其基极经极性电容C1后与电位器R1的滑动端相连接，极性电容C3与电阻R5相并联，电阻R4的一端与信号调试电路相连接、另一端则与电阻R5和电位器R1的连接点相连接，所述电阻R5和电位器R1的连接点同时与二极管D2的N极以及信号处理电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种高带宽的自增益音频处理系统，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相连接的极性电容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、另一端与极性电容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、其集电极则与电容C10的正极相连接，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所述的一种高带宽的自增益音频处理系统，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、另一端与音频处理电路相连接的电阻R8，一端与电阻R8和音频处理电路的连接点相连接的电阻R7，以及一端与三极管VT4的基极相连接、另一端则与二极管D2的N极相连接的电阻R6组成。

5.根据权利要求4所述的一种高带宽的自增益音频处理系统，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的发射极相连接的极性电容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的发射极相连接的极性电容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、负极接地的极性电容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R8和电阻R7的连接点以及音频处理电路相连接，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。

6.根据权利要求5所述的一种高带宽的自增益音频处理系统，其特征在于：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、负极经极性电容C8后与音频处理芯片K的GAIN1管脚相连接的极性电容C7，正极经电阻R14后与音频处理芯片K的OUT管脚相连接、负极则与极性电容C7的负极相连接的极性电容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，以及一端与运算放大器P的输出端相连接、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管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接，GND管脚接地，OUT管脚与其VS管脚相连接的同时作为系统输出端。