CN104581525B - 车辆用音频放大装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种车辆用音频放大装置。本发明的车辆用音频放大装置的特征在于，包括：DA(数字模拟)变换部，其把信号处理部处理的数字音频数据变换为模拟音频信号；放大部，其对所述DA变换部变换的所述模拟音频信号进行放大，输出到扬声器；电流检测部，其检测所述放大部放大、输出的音频信号的大小；及电源升压部，其根据所述电流检测部检测的所述电流值，对输入电压进行升压并供应给所述放大部。

Description

车辆用音频放大装置及其方法
技术领域
本发明涉及车辆用音频放大装置及其方法，更详细而言，涉及一种在车辆用音频系统中，接受通过放大部输出的音频输出信号大小的反馈，决定向放大部接入电压的电源升压部的电压水平，从而使电流效率上升的车辆用音频放大装置及其方法。
背景技术
一般而言，迎合汽车生活普遍化的现代人的要求，在大部分的汽车中加装了车辆用音频系统，使得在车内也能够听取优质音乐。
在这种车辆用音频系统中，基本上具备无线电调谐器及盒式录音机等，进一步地，根据驾驶员的爱好，作为选择样式，还包括光盘播放机(CDP)、或光盘转换器(CD changer)等，帮助使得驾驶员在驾驶中能够听取各种音乐。
因此，在车辆行驶中，驾驶员及车辆内部的乘客接收通过无线电调谐器接收的交通信息、天气预报、新闻等各种有用的信息和各种无线电频道的无线广播，或者听取通过录音磁带或音频CD输出的各种音乐等，消除驾驶中的无聊。
最近，随着车辆用音频系统的高级化，为了在以往的每信道(Class AB、Class D放大方式)40-50W级的输出中体现高音质、高输出，开发了具有70W级以上(Class D放大方式)的高输出的系统。
但是，随着输出的增大，电流效率性正在成为问题，为了克服这种问题，利用诸如Class G、Class H的信道使效率增大，体现高音质、高效率。
但是，就车辆用音频系统而言，由于车辆的电池电压(DC 14.4V)用作驱动用电源电压，因此，由于较低的电池电压，难以期待象家用音频系统一样的高输出。另外，由于车辆用音频系统使用车辆的电池作为电源，因而需要高效率的音频系统。
根据这种需要，车辆用音频系统日趋高级化，高音质的产品面市，高输出、高效率的产品正在实现商用化，但为了体现其特点，需要使用大量部件制造产品，因而存在伴随着价格上升的问题。
本发明的背景技术在大韩民国公开专利公报10-2012-0029015号(2012.03.26.公开，发明名称：混合动力车辆用音频系统及音频信号放大方法)。
发明内容
(要解决的技术课题)
本发明正是为了改善如上问题而研发的，本发明的目的在于提供一种车辆用音频放大装置及其方法，车辆用音频系统接受通过放大部输出的音频输出信号大小的反馈，决定向放大部接入电压的电源升压部的电压水平，从而使电流效率上升。
另外，本发明的另一目的在于提供一种车辆用音频放大装置及其方法，接受音频输出信号大小的反馈，决定电源升压部的电压水平，从而具有相对简单的结构，以低价格拥有高输出、高效率的功能。
(解决的解决手段)
本发明的车辆用音频放大装置的特征在于，包括：DA(Digital to Analog，数模转换)变换部，其把信号处理部处理的数字音频数据变换为模拟音频信号；放大部，其对DA变换部变换的模拟音频信号进行放大，输出到扬声器；电流检测部，其检测放大部放大、输出的音频信号的大小；及电源升压部，其根据电流检测部检测的电流值，对输入电压进行升压并供应给放大部。
在本发明中，其特征在于，放大部以Class-D方式进行放大。
在本发明中，其特征在于，电源升压部利用SMPS(Switching Mode Power Supply，开关模式电源)执行电压升压功能。
在本发明中，其特征在于，电源升压部包括：驱动电路部，其针对输入电压，变换成PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)波形；转换器电路部，其对PWM(脉宽调制)波形进行变压，向放大部供应电源；及控制电路部，其接受输入电流检测部检测的电流值，决定驱动电路部变换的PWM波形的波形周期。
在本发明中，其特征在于，所述电源升压部与所述电流检测部检测的所述电流值成比例地对所述电池的电源电压进行升压。
本发明的车辆用音频放大方法的特征在于，包括：DA变换部把信号处理部处理的数字音频数据变换为模拟音频信号的步骤；放大部对所述DA变换部变换的所述模拟音频信号进行放大并输出到扬声器的步骤；电流检测部检测所述放大部放大、输出的音频信号的电流值的步骤；及电源升压部根据所述电流检测部检测的所述电流值，对电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤。
本发明的特征在于，在对所述模拟音频信号进行放大并输出到扬声器的步骤中，所述放大部以Class-D方式放大所述模拟音频信号。
本发明的特征在于，在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部利用SMPS执行电压升压功能。
本发明的特征在于，在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部把所述电池的电源电压变换为PWM波形，对所述PWM波形进行变压并供应给所述放大部，且根据所述电流检测部检测的所述电流值，决定所述PWM波形的波形周期。
本发明的特征在于，在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部与所述电流检测部检测的所述电流值成比例地对所述电池的电源电压进行升压。
(发明效果)
就本发明的车辆用音频放大装置而言，在车辆用音频系统中，接受通过放大部输出的音频输出信号大小的反馈，决定向放大部接入电压的电源升压部的电压水平，从而能够使电流效率上升。
另外，接受音频输出信号大小的反馈，决定电源升压部的电压水平，从而能够通过相对简单的结构，以低价格体现高输出、高效率的功能。
附图说明
图1是显示本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的构成框图。
图2是针对本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的电源升压部构成而具体进行显示的构成框图。
图3是显示本发明一个实施例的车辆用音频放大方法的体现过程的步骤流程图。
符号说明
10:信号处理部 20:DA变换部
30:放大部 40:扬声器
50:电流检测部 60:电源升压部
62:驱动电路部 64:转换器电路部
66:控制电路部 70:电池
80:控制部
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明一个实施例的车辆用音频放大装置及其方法。在此过程中，出于说明的明了性和便利原因，附图中图示的线的厚度或构成要素的大小等会夸张地图示。
另外，后述的术语作为考虑在本发明中的功能而定义的术语，其可能因使用者、运用者的意图或惯例而异。因此，对这种术语的定义应以本说明书通篇的内容为基础而作出。
图1是显示本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的构成框图。
如图1所示，本发明一个实施例的车辆用音频放大装置包括DA变换部(20)、放大部(30)、电流检测部(50)及电源升压部(60)。
从车辆用音频系统的无线电调谐器、盒式录音机、CDP、MP3等多样的音源输出的音频数据，通过信号处理部(10)实现对音量及音质的信号处理。
控制部(80)根据使用者的输入而进行音量调节控制及控制各种音响效果。即，控制部(80)根据音量调节、EQ(Equalizer，均衡器)模式变更、Fade/Balance(渐弱/平衡)、Mute(静音)控制等使用者的输入，控制信号处理部(10)。
因此，信号处理部(10)根据控制部(80)的控制而按各信道分离数字音频数据，应用音响效果，传递给DA变换部(20)。
DA变换部(20)为了放大而把信号处理部(10)输出的数字音频数据变换成模拟信号，传递给放大部(30)。
放大部(30)考虑车辆电池(70)的电源电压(14.4V)、发热及效率，以ClassD方式对DA变换部(20)变换的模拟音频信号进行放大，输出到扬声器(40)。
电流检测部(50)检测放大部(30)放大、输出的音频信号的电流值，输出到电源升压部(60)。
电源升压部(60)与电流检测部(50)检测的音频信号的电流值成比例地使电池(70)的电源电压升压，作为放大部(30)的输入电压进行输出。
电源升压部(60)可以利用SMPS(Switching Mode Power Supply)，执行电压升压(boost)功能。
如上所述，由于使电源升压部(60)的升压水平与放大部(30)输出的音频信号输出强度成比例地升压，因此，电源升压部(60)的升压水平根据实时输出的音频信号的输出强度进行调节。即，如果音频信号的输出强度小，则升压为较小电压，如果音频信号的输出强度大，则升压为较大电压，输入放大部(30)，使得能够发出高输出。
图2是针对本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的电源升压部构成而具体进行显示的构成框图。
本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的电源升压部(60)构成得能够把放大部(30)的输出再次用作电源升压部(60)的输入。
即，根据放大部(30)的输出大小，电源升压部(60)的电源升压水平成比例地调节。
因此，电源升压部(60)在电流检测部(50)感知放大部(30)的输出电流后，把该电流值转换成电源信号，用作电源升压部(60)的电源升压水平的基准。因此，在发出较小声音的情况下，不升压或较小地升压，只有当发出较大声音时，才较大地升压，因而能够提高电流效率。
如图2所示，本发明一个实施例的车辆用音频放大装置的电源升压部(60)包括驱动电路部(62)、转换器电路部(64)及控制电路部(66)。
驱动电路部(62)接受电池(70)的电源电压作为输入电压，变换成PWM波形。
转换器电路部(64)对驱动电路部(62)变换的PWM波形进行变压，向放大部(30)供应电源。
控制电路部(66)接受输入电流检测部(50)检测的电流值，决定驱动电路部(62)变换的PWM波形的波形周期。
如上所述，电源升压部(60)以如下方式调节升压水平，即，控制电路部(66)根据从电流检测部(50)检测的电流值，决定PWM波形的波形周期，变换驱动电路部(62)的PWM波形。
因此，根据实时输出的当前音频信号的输出强度，如果音频信号的输出强度小，放大部(30)则使用较小电压，如果音频信号的输出强度大，则使电压上升，使得能够发出较大输出，从而能够提高效率，能够通过简单的构成，无需另外的控制地体现。
图3是显示本发明一个实施例的车辆用音频放大方法的体现过程的步骤流程图。
如果参照图3，考查本发明一个实施例的车辆用音频放大方法的体现过程，首先，DA变换部(20)把信号处理部(10)处理的数字音频数据变换成模拟音频信号(S100)。
而且，放大部(30)对DA变换部(20)变换的模拟音频信号进行放大，输出到扬声器(80)(S200)。
特别是放大部(30)考虑车辆电池(70)的电源电压(14.4V)、发热及效率，以ClassD方式放大模拟音频信号。
接着，电流检测部(50)检测放大部(30)放大、输出的音频信号的电流值(S300)，电源升压部(60)根据电流检测部(50)检测的音频信号的电流值，对电池(70)的电源电压进行升压，供应给放大部(30)(S400)。
此时，电源升压部(60)与电流检测部(50)检测的电流值成比例地对电池(70)的电源电压进行升压。
即，在本实施例中，如果音频信号的输出强度小，电源升压部(60)则升压为较小电压，如果音频信号的输出强度大，则升压为相对更大的电压，输出到放大部(30)，从而使得能够发出高输出。
综上所述，根据本发明的车辆用音频放大装置，在车辆用音频系统中，接受通过放大部输出的音频信号的输出强度的反馈，决定电源升压部向放大部接入电压的电压水平，从而能够使电流效率上升，具有比Class G、Class H方式相对简单的结构，能够以低价格体现高输出、高效率的功能。
本发明以附图所示实施例为参考进行了说明，但这只不过是示例性的而已，只要是相应技术所属领域的技术人员便会理解，可以由此导出多种变形及均等的其它实施例。
因此，本发明的技术保护范围应由以下权利要求书确定。

Claims (6)

1.一种车辆用音频放大装置，其特征在于，包括：
DA变换部，其把信号处理部处理的数字音频数据变换为模拟音频信号；
放大部，其对所述DA变换部变换的所述模拟音频信号进行放大，输出到扬声器；
电流检测部，其检测所述放大部放大、输出的音频信号的电流值；及
电源升压部，其根据所述电流检测部检测的所述电流值，对电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部，
所述电源升压部包括：
驱动电路部，其针对所述电池的电源电压，变换成PWM波形；
转换器电路部，其对所述PWM波形进行变压，向所述放大部供应电源；及
控制电路部，其接受输入所述电流检测部检测的所述电流值，决定所述PWM波形的波形周期，
所述电源升压部与所述电流检测部检测的所述电流值成比例地对所述电池的电源电压进行升压。
2.根据权利要求1所述的车辆用音频放大装置，其特征在于，
所述放大部以Class-D方式放大所述模拟音频信号。
3.根据权利要求1所述的车辆用音频放大装置，其特征在于，
所述电源升压部利用SMPS执行电压升压功能。
4.一种车辆用音频放大方法，其特征在于，包括：
DA变换部把信号处理部处理的数字音频数据变换为模拟音频信号的步骤；
放大部对所述DA变换部变换的所述模拟音频信号进行放大并输出到扬声器的步骤；
电流检测部检测所述放大部放大、输出的音频信号的电流值的步骤；及
电源升压部根据所述电流检测部检测的所述电流值，对电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤，
在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部把所述电池的电源电压变换为PWM波形，对所述PWM波形进行变压并供应给所述放大部，且根据所述电流检测部检测的所述电流值，决定所述PWM波形的波形周期，
在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部与所述电流检测部检测的所述电流值成比例地对所述电池的电源电压进行升压。
5.根据权利要求4所述的车辆用音频放大方法，其特征在于，
在对所述模拟音频信号进行放大并输出到扬声器的步骤中，所述放大部以Class-D方式放大所述模拟音频信号。
6.根据权利要求4所述的车辆用音频放大方法，其特征在于，
在对所述电池的电源电压进行升压并供应给所述放大部的步骤中，所述电源升压部利用SMPS执行电压升压功能。
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