CN105191121A

CN105191121A - 用于按需增压放大器的反馈机制

Info

Publication number: CN105191121A
Application number: CN201480015246.4A
Authority: CN
Inventors: 张绍勋; J·所罗门
Original assignee: Bose Corp
Current assignee: Bose Corp
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2034-11-06
Also published as: EP2936677B1; CN105191121B; EP2936677A1; WO2015073290A1

Abstract

用于将音频信号放大的方法和放大器，包括信号处理器，其用于处理进入的音频样本以为通过电子放大器电路的放大做准备。从电源接收电压。在信号处理器完成对进入的音频样本的处理之前，基于进入的音频样本来估计输入水平。响应于估计的输入水平和阈值之间的比较，确定是否对从电源接收的电压进行增压。在信号处理器完成对进入的音频样本的处理后，基于所处理的音频样本来估计输出水平。响应于估计的输出水平，确定是否调节该阈值，该阈值用于确定是否对从电源接收的电压进行增压。

Description

用于按需增压放大器的反馈机制

技术领域

本说明书总体上涉及音响系统，并更为具体地涉及具有使用增压电源以放大音频信号的放大器的音响系统。

发明内容

以下提到的所有的示例和特征可以以任何技术上可行的方式进行结合。

在一个方面，一种放大音频信号的方法包括通过信号处理器处理进入的音频样本以为通过电子放大器电路进行放大做准备，从电源接收电压，在信号处理器完成对进入的音频样本的处理之前基于进入的音频样本估计输入水平，响应于估计的输入水平和阈值之间的比较来确定是否对从电源接收的电压进行增压，在信号处理器完成对进入的音频样本的处理后，基于所处理的音频样本来估计输出水平，以及响应于估计的输出水平确定是否调节用于确定是否向从电源接收的电压进行增压的阈值。

实施例可以包括下列特征或其任意组合中的一个。阈值可以为第一阈值以及方法确定是否通过比较估计的输出水平和第二阈值来调节阈值以确定是否经处理的音频样本准许从电源接收的电压的增压，将估计的输出水平和第二阈值之间的比较的结果与估计的输入水平和第一阈值的比较的结果进行比较，以及如果结果不同则调节第一阈值。

此外，该方法还包括如果估计的输入水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的输出水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第二阈值之间的比较结果未被确保，则提高第一阈值。本方法还包括如果估计的输入水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的输出水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第二阈值之间的比较结果被确保，则降低第一阈值。

此外，该阈值可以为第一阈值以及该方法进一步估计多个输入水平和多个输出水平。从进入的音频样本的帧确定每个估计的输入水平以及从所处理的音频样本的帧确定每个估计的输出水平。此外，确定是否调节第一阈值包括：将每个估计的输入水平与第一阈值比较以确定从其中确定估计的输入水平的进入的水平样本的帧确保对从电源接收的电压进行增压；将每个估计的输出水平与第二阈值相比较以确定从其中确定估计的输出水平的所处理的音频样本的帧是否确保对从电源接收的电压进行增压；将估计的输出水平和第二阈值之间的比较的结果的窗口与估计的输入水平和第一阈值之间比较的结果的窗口进行比较；以及如果结果的一个窗口中的一个或多个结果指示了对电压的增压被确保，则调节第一阈值。

此外，该方法可以进一步包括如果估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值相比较的结果的窗口中的一个或多个结果被确保，但估计的输出水平和指示从电源接收的电压的增压的第二阈值之间比较的结果的窗口中的所有结果未被确保，则升高第一阈值。在另一实施例中，该方法可以进一步包括如果估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值相比较的结果的窗口中的一个或多个结果未被确保但估计的输出水平和显示从电源接收的电压的增压的第二阈值之间比较的结果的窗口中的所有结果被确保，则降低第一阈值。

该方法可以进一步包括根据调谐被配置为接收增压的电压的多个电子放大器电路的均衡来确定阈值。在另一实施例中，基于进入的音频样本的输入水平的估计包括从输入的音频样本中确定最大输入水平。基于进入的音频样本的该输入水平的估计可以进一步包括向最大输入水平添加音量水平。在又一实施例中，该方法可以包括如果估计的输入水平大于阈值，则将从电源接收的电压增压并将增压的电压供应到电子放大器电路，以及以其他方式将从电源接收的电压供应到电子放大器电路。

在另一方面中，本发明以放大器为特征，放大器包括电子放大器电路以及从电源接收电压的增压供电电路。增压供电电路与电子放大器电路连通，以向其提供功率。放大器进一步包括处理器系统，其处理待由电子放大器电路放大的进入的音频样本。处理器系统包括输入水平检测器、输出水平检测器，以及处理器。输入水平检测器基于输入音频样本，在处理器系统完成对进入的音频样本的处理之前产生输入水平。输出水平检测器基于所处理的音频样本，在处理器系统完成对进入的音频样本的处理之后产生输出水平估计，以及处理器响应于估计的输入水平和阈值之间的比较来确定是否对从电源接收的电压进行增压，以及响应于估计的输出水平来确定是否调节这个阈值。

放大器的实施例可以包括以下特征中的一个或其任意组合。

在一个实施例中，阈值为第一阈值并且处理器通过如下方式来确定是否调节第一阈值：将估计的输出水平与第二阈值进行比较以确定所处理的音频样本是否确保对从电源接收的电压进行增压，将估计的输出水平和第二阈值比较的结果与估计的输入水平和第一阈值比较的结果进行比较，以及如果结果不同则调节第一阈值。如果估计的输出水平和指示对从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果被确保，而估计的输出水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第二阈值之间的比较的结果未被确保，则处理器可以增加第一阈值。如果估计的输出水平和指示对从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果未被确保，而估计的输出水平和指示对从电源接收的电压进行增压的第二阈值之间的比较的结果被确保，则处理器可以降低第一阈值。

在其他实施例中，阈值为第一阈值，输入水平检测器产生多个输入水平估计，以及输出水平检测器产生多个输出水平估计。从进入的音频样本的帧确定每个输入水平估计，以及从所处理的音频样本的帧确定每个输出水平估计。处理器通过如下方式确定是否调节第一阈值：通过将每个估计输入水平和第一阈值相比较以确定从其中确定估计的输入水平的进入音频样本的帧是否确保对从电源接收的电压进行增压，将每个估计输入水平与第二阈值相比较以确定从其中确定估计的输出水平的所处理的音频样本是否确保对从电源接收的电压的增压，将估计的输出水平和第二阈值之间的比较的结果的窗口与估计的输入水平和第一阈值之间的比较的结果的窗口进行比较，以及如果在指示了电压的增压的结果的一个窗口中的一个或多个结果被确保，而指示了电压的增压的结果的其他窗口中的所有结果没有被确保，则调节第一阈值。

如果在估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果的窗口中的一个或多个结果被确保，但在估计的输出水平和指示从电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果的窗口中的所有结果未被确保，则处理器可以升高第一阈值。如果在估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果的窗口中的一个或多个结果未被确保，但在估计的输出水平和指示从电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果的窗口中的所有结果被确保，则处理器可以降低第一阈值。

在其他实施例中，阈值可以基于配置为接收增压的电压的多个电子放大器电路的调谐均衡来确定。输入水平检测器可以基于进入的音频样本，通过确定来自进入的音频样本中的最大输入水平来估计输入水平，以及基于进入的音频样本，通过向最大输入水平添加音量水平来进一步估计输入水平。

在又一实施例中，如果估计的输入水平大于阈值，则增压供电电路对从电源接收的电压进行增压并向电子放大器电路供应增压的电压，否则，向电子放大器电路传递从电源接收的电压。

在又一方面中，本发明以机动车辆为特征，这样的机动车辆包括进入的音频样本的输入源、供应电压的电源，以及与输入源连通以接收进入的音频样本并与电源连通以接收电压的放大器。该放大器包括电子放大器电路和从电源接收电压的增压供电电路。增压供电电路与电子放大器电路连通以向其提供功率。处理器系统处理进入的音频样本以为通过电子放大器电路的放大做准备。该处理器系统包括输入水平检测器、输出水平检测器，以及处理器。输入水平检测器在处理器系统完成对进入的音频样本的处理之前基于进入的音频信号产生输入水平估计。输出水平检测器在处理器系统完成对进入的音频样本的处理之后，基于所处理的音频样本产生输出水平估计，并且该处理器响应于估计的输入水平和阈值水平的比较来确定是否对从电源接收的电压进行增压，并且响应于估计的输出水平来确定是否调节这个阈值。

机动车辆的实施例可以包括以下特征中的一个或其任意组合。

在一个实施例中，该阈值为第一阈值并且该处理器通过如下方式来确定是否调节第一阈值：将估计的输出水平和第二阈值相比较以确定所处理的音频样本是否确保从电源接收的电压的增压，将估计的输出水平和第二阈值相比较的结果与估计的输入水平与第一阈值相比较的结果进行比较，以及如果结果不同则调节第一阈值。如果估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值的比较的结果被确保，但估计的输出水平和指示从电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果未被确保，则处理器可以提高第一阈值。如果估计的输入水平和指示从电源接收的电压的增压的第一阈值的比较的结果未被确保，但估计的输出水平和指示由电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果被确保，则处理器可以降低第一阈值。

在其他实施例中，该阈值为第一阈值，输入水平检测器产生多个输入水平估计，以及输出水平检测器产生多个输出水平估计。从进入的音频样本的帧确定每个输入水平估计，以及从所处理的音频样本确定每个输出水平估计。该处理器通过如下方式确定是否调节第一阈值：通过将每个估计输入水平与第一阈值相比较以确定从其中确定估计的输入水平的进入的音频样本的帧是否确保对从电源接收的电压进行增压，将每个估计的输入水平与第二阈值比较以确定从其中确定估计的输出水平的所处理的音频样本的帧是否确保对从电源接收的电压的增压，将估计的输出水平和第二阈值之间的比较的结果的窗口与估计的输入水平和第一阈值之间的比较的结果的窗口进行比较，以及如果在指示电压的增压的结果的一个窗口中的一个或多个结果被确保，但在指示电压的增压的结果的其他窗口中的所有结果未被确保，则调节第一阈值。

如果估计的输入水平和指示对从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果的窗口中的一个或多个结果被确保，但估计的输出水平和指示对从电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果的窗口中的所有结果未被确保，则该处理器可以提高第一阈值。

如果估计的输入水平和指示对从电源接收的电压的增压的第一阈值之间的比较的结果的窗口中的一个或多个结果未被确保，但估计的输出水平和指示对从电源接收的电压的增压的第二阈值之间的比较的结果的窗口中的所有结果被确保，则该处理器可以降低第一阈值。

在其他实施例中，可以基于调谐被配置为接收增压的电压的多个电子放大器电路的均衡来确定该阈值。该输入水平检测器可以基于进入的音频样本，通过确定进入的音频样本的最大输入水平来估计输入水平，以及进一步基于进入的音频样本，通过向最大输入水平添加音量水平来估计输入水平。

在又一实施例中，如果估计的输入水平大于阈值，则增压供电电路对从电源接收的电压进行增压，并向电子放大器电路供应增压的电压，否则，向电子放大器电路传送从电源接收的电压。

附图说明

可以通过参考与附图结合的以下描述来更好地理解本发明的上述优点的以及其他的优点，其中在各个附图中相同的附图标记指代相同的结构元件和特征。附图不一定按比例绘制，而是其重点在于对本发明的原理的说明。

图1为按需增压系统的实施例的框图，该按需增压系统包括与电源连通的放大器、输入源、以及多个扬声器。

图2为按需增压(BOD)供电电路的实施例的简化的电路图。

图3为处理器系统的实施例的框图，该处理器系统包括具有输入水平检测器的信号处理管线，该输入水平检测器被配置为产生用于触发(即，增压使能信号)图2的BOD供电电路的输入水平估计。

图4为图示了输入水平检测器的操作的示例的随时间的信号水平的图表。

图5为用于放大音频信号的过程的实施例的流程图。

图6为用于放大音频信号的过程的另一实施例的流程图。

图7为用于确定用作触发以向放大器的一个或多个功率放大器供应增压的电压的阈值的实施例的流程图。

图8为用于确定用作触发器以向放大器的一个或多个功率放大器供应增压的电压的阈值的另一实施例的流程图。

图9为处理器系统的另一实施例的框图，其包括具有被配置为从进入的音频信号产生输入水平估计的输入水平检测器的信号处理管线、被配置为从所处理的音频信号产生输出水平估计的输出水平检测器、以及用于确定是否调节用作触发以向放大器的一个或多个功率放大器供应增压的电压的阈值的比较和调节模块。

图10为用于调节用作触发以向放大器的一个或多个功率放大器供应增压的电压的阈值的比较和调节模块的实施例的框图。

图11为使用图10的反馈机制以调节用作触发以向放大器的一个或多个功率放大器供应增压的电压的阈值的过程的实施例的框图。

具体实施方式

此处所描述的按需增压(BOD)系统包括放大器，其被配置为当输出水平足够低而不需要增压时通过使用关断的增压电源来降低从电源(诸如电池或汽车交流发电机)中获取的功率，以及当输出水平需要额外的功率时自动地开启增压供电。简言之，这些按需增压系统可以决定是否基于进入的音频信号的幅度和放大器的音量控制的设定来增加功率或仅仅传递电池功率。该BOD系统向放大器的音量设定(以dBFS为单位)(以及可选地，向预设的校准值)添加进入的音频样本的幅度值(以完全的分贝或dBFS为单位)，并且将总和与阈值进行比较。如果总和超过了阈值，则BOD系统开启增压供电；否则，该BOD系统仅仅将电池电压传送给一个或多个功率放大器。如本文中所述，该阈值可以被初始地预先确定，调整以与增压通道的均衡或在反馈机制上相匹配。每个BOD系统建立其自身的阈值。

此外，在数字信号处理器完全地对进入的音频信号进行处理之前，是否对电压增压的决定出现在数字信号处理管线的前端处。从进入的音频样本到流出的音频的音频处理导致了延迟。在一些放大器中，这个延迟可以长至50ms。由数字信号处理引发的延迟提供时间窗口，在该时间窗口内，可以做出增压决定，以及在该时间窗口内，电压可以从电池电压斜坡上升到增压电压。举例来说，认为向功率放大器供应的电压花费5ms从14.4瓦特的电池电压升至24瓦特的增压电压。对于引发了50ms处理延迟的放大器，增压电压具有额外的45ms以在功率放大器将触发了增压的音频样本变换为音频之前来稳定。因此，该BOD系统利用延迟来“预测”给定的进入的音频样本(或样本的群组)是否需要增压，以及在对样本的音频处理完成之前，确保增压电压被传送并且稳定。

其他放大器可能引发比50ms更短或更长的延迟，并且其他BOD系统可以具有更短和更长的电压上升时间；显著的标准是所处理的延迟足够长以使BOD系统做出对音频样本增压的决定，并然后将电压提升到增压电压以对音频样本的放大提供功率。在进入的音频样本触发增压供电开启之后，内置的计时器保持增压供电接通达最小的持续时间(例如，160ms)，以避免可能由增压供电开启和关断之间的频繁转换所导致的滞后作用。

可以使用对阈值进行微调的自动反馈机制来动态地升高或降低用于做出增压决定的阈值。(这个相同的反馈机制还可以初始地被用于在校准过程期间调节增压阈值)。简要概述，反馈机制涉及被置于数字信号处理管线的后端处的输出水平监测器的使用，其中所处理的音频信号出现，并且其中输出水平检测器基于所处理的音频信号的水平来确定对电压进行增压的“实际的”必要性。虽然这个决定在信号处理链中出现的太迟而无法对这些所处理的音频信号做出增压决定，但这个结果可以用来改进未来增压决定的准确性。从由这个输出水平检测器产生的输出水平估计做出的决定与在数字信号处理的前端做出的决定进行比较。理想地，该比较应当在音频样本的相同帧(或组)上做出的前端决策和后端决定之间。相应地，这样的比较涉及定时校准。可以通过将多个前端决策(即其窗口)与多个后端决策(即其窗口)进行比较来将容差构建到定时校准中。

有利地，当电池电压下降到特定水平之下时，该BOD系统还可以被配置为作为提升供应来操作。典型地，当该BOD系统决定不进行增压时，其操作以将电池电压传送通过一个或多个功率放大器。如果电池电压低于这个特定的水平，则该增压供应将该电压保持在特定的水平上。

图1示出了例如可以在车辆中操作的按需增压(BOD)系统10的实施例。该BOD系统10包括与电源14以及音频信号的输入源16连通的放大器12。该电源14(通常地，机动车辆的电池或交流发电机)提供了也被称作电池电压的特定电压(例如，14.4伏特)。电源14的正极端连接到放大器12；负极端连接到系统地线(例如，车辆的底盘)。例如，输入源16可以为提供模拟音频信号的RF(射频)接收器。模拟-数字(A/D)变换器18可以将诸如来自输入源的信号变换为数字音频样本，并向放大器12提供该数字信号。虽然被示出与放大器12分离，但该A/D转换器18可以为放大器12的一部分。备选地，输入源16可以为向放大器12直接传送数字音频样本的数字音频源，例如，CD播放器。

该放大器12包括多个功率放大器芯片20-1、20-2、20-N、22-1、22-N(也被称为电子放大器电路)、BOD电源24、处理器系统26。该处理器系统26包括计时器28。在一个实施例中，功率放大器芯片20、22中的每个为D级放大器(即，开关式放大器)。每个功率放大器芯片20-1、20-2、20-N、22-1、22-N与至少一个扬声器30连通，并且对应于分离的通道。可以针对扬声器被使用的特定的通道频率来选择每个扬声器30。电源14与每个功率放大器芯片20-1、20-2、20-N(统称为20)连通并与BOD电源24连通。

BOD电源24与一个或多个功率放大器芯片22-1、22-N(统称为22)电连接。这些功率放大器芯片22的每个对应于增压的输出或通道。该BOD电源24被配置为向一个或多个功率放大器芯片22传送电池电压(例如，14.4V)或供应增压的电压(例如，24V)，如随后将更为详细地描述的。

用于功率放大器芯片的不同的附图标记(20、22)在此被用于在被配置为从BOD电源24接收增压电压的这些功率放大器芯片22和不从BOD电源24接收增压电压的这些功率放大器芯片20之间做出区分。此外，虽然图1示出了多个功率放大器芯片20-1、20-2、20-N，但其他实施例可以不具有或仅具有一个与电源14电连通的一个功率放大器芯片20。

这些处理器系统26包括放大器12的计算源。在一个实施例中，处理器系统26包括数字信号处理器、微处理器(或微控制器)、以及存储器。该数字信号处理器对来自A/D转换器18(或，在输入源为数字音频源的情况下直接来自输入源16)的数字音频样本进行处理，并且微处理器根据存储在存储器中的程序代码来执行BOD电源24的开启和关断。在其他实施例中，DSP以及微处理器的功能可以被组合在单个处理器中。可以作为DSP的一部分的计时器28被设定为与BOD电源24处于开启状态的最小持续时间相对应的值；即，用以避免在开启后过快将BOD电源24关闭，由此可能产生不期望的滞后作用。这个最小的持续时间还可以用作给予微处理器足够的时间以完成各种监控功能。在一个实施例中，该计时器被设定为160ms。

图2示出了BOD电源24的实施例，包括用于产生增压电压和按需向功率放大器芯片22供应增压的电压的增压控制器芯片40。在这个实施例中，增压控制器芯片40是由(由LinearTechnologyCorporationofMilpitas，CA生产的)LTC3787多相同步增压控制装置来实现的。可以在不偏离本文描述的原理的情况下下使用其他增压控制器芯片。增压控制芯片40的管脚包括TG1(顶部栅极1)管脚、BG1(底部栅极1)、TG2(顶部栅极2)管脚、BG2(底部栅极2)管脚、以及VFB(调整反馈电压)管脚。为简单起见，并未示出或描述增压控制芯片40的所有栅极。

TG1和BG1管脚被分别连接到第一对40-1同步N-沟道MOSFET的顶部栅极和底部栅极；TG2和BG2管脚被分别连接到第二对40-2同步N-沟道MOSFET的顶部栅极和底部栅极。每个同步N-沟道MOSFET对40-1、40-2的顶部和底部栅极之间的中心节点44通过电感器(L)被连接到电池电压(Vin)。每个同步N-沟道MOSFET对40-1、40-2的顶部栅极的源极节点46被连接到BOD电源24的输出(Vo)。电容器(C₁)48被连接到输出(Vo)。优选地，电容器(C1)48的容量小于或等于5000μF。该输出(Vo)被反馈到增压控制器芯片40的VFB管脚。根据BOD电源24的操作，输出(Vo)为在电池电压(Vin，例如，11V)和增压电压(例如，24V)之间切换的调整电压。在一些示例中，输出(Vo)可以被保持在提升电压处，如在随后更为详细地进行描述的。

被连接到增压控制器芯片40的输出(Vo)和VFB管脚的电阻分压器电路50控制电池电压(Vin)和增压电压之间的切换。电路50包括MOSFET52、第一电阻器(R₁)54、第二电阻器(R₂)56、第三电阻器(R₃)58、第四电阻器(R₄)60、以及电容器(C₂)62。第一电阻器(R₁)54和第二电阻器(R₂)56被串联连接。第一电阻器(R₁)54和第二电阻器(R2)56之间的节点64被连接到VFB管脚。第三电阻器(R₃)58、第四电阻器(R₄)60以及电容器(C₂)62被并联地连接。第四电阻器(R₄)60同样被连接到MOSFET52的源极。

被连接到MOSFET52的栅极的是处理器系统26，其通过BOD_ON/OFF信号线路66发送高水平和低水平信号以分别开启和关断场效应管52。电路50提供了电压分压器；在节点64处产生的电压取决于MOSFET52的开启/关断状态。当MOSFET52由通过BOD_ON/OFF信号线路66到达其栅极的高水平信号打开时，第四电阻器(R₄)60的电阻将包括在节点64上产生的电压的因素。当MOSFET52由通过BOD_ON/OFF信号线路66到达其栅极上的低水平信号关闭时，第四电阻器(R4)60的电阻从分压器的操作上被有效地移除。

当MOSFET52开启时，电路50的各种组件的值被选择以提供增压电压(例如，大约24伏)，以及当MOSFET52关断时，传送电池电压。电路50还在电池电压下降到某个水平之下的情况下产生提升电压(例如，大约10伏)。这个提升电压低于预期由电池供应的输入电压。通常，当输入电压(Vin)大于输出电压(Vo)时，诸如当增压控制器40未进行增压时，增压控制器40将输入电压(Vin)传送到输出。相应地，如果电池电压(Vin)(如其在通常情况下)大于提升电压，则电池电压被传送到输出。然而，如果电池电压下降到提升电压之下，则增压控制器40将输出(Vo)调节为提升电压。如果MOSFET52被开启，并且增压控制器40正对电压进行增压，则无论输入电压(Vin)是否高于或低于提升电压，输出(Vo)均被调节为增压电压。

当从电池电压向增压电压转换时，电路50的各个组件的值还被选择产生输出电压(Vo)的特定的上升率。对于在功率放大器22处及时可用于放大给定的进入音频样本的增压电压来说，该电压需要在处理器系统26完成对进入的音频样本的处理之前从电池电压斜坡上升到增压电压。优选地，电压可以在20ms内从电池电压斜坡上升到增压电压，为该电压留出大约30ms用于在增压电压水平处稳定。在实现这些目标的实施例中，第一电阻器(R₁)54的值为90.9K，第二电阻器(R₂)56的值为2.49K，第三电阻器(R₃)58的值为9.09K，第四电阻器(R₄)60的值为3.32K，以及电容器(C₂)64的值为2.2μF。部件值的特定的组合在输出(Vo)上产生大约10V的提升电压。如果由电源(Vin)供应的电压低于提升电压，则BOD电源24提升由电源供应的电压以在输出(Vo)处产生提升电压。部件值的其他组合可以被用来实现上面提到的目标增压电压水平和提升电压水平以及斜坡率的目标。

图3示出了处理器系统26的一个实施例，该处理器系统26包括带有音量控制模块72、前置放大功能模块74、后处理功能模块76、以及输入水平检测器78的信号处理管线70。进入的输入音频样本传送到音量控制模块72以及输入水平检测器78。该音量控制模块72确定待被播放的音频样本的音量水平。该输入水平检测器78从音量控制模块72接收音量水平并使用该音量设定基于进入的输入音频样本产生输入水平估计。处理器系统26使用该输入水平估计确定是否开启增压电源24(经由BOD_ON_OFF信号66)。可以被包括到数字信号处理器的前置放大功能模块74和后处理功能模块76实施音频信号的数字信号处理，如现有技术中已知的。通过前置放大功能模块74实施的信号处理具有固有的延迟；后处理功能模块76的信号处理具有可调谐的延迟。将输出音频信号通过扬声器30从后处理功能模块76传送到功能放大器芯片22以用于音频输出。

图4图形化地示出了输入水平检测器78的操作以从进入的音频样本产生输入水平估计。该操作涉及三个步骤：第一，输入水平检测器78通过采用与一个或多个增压的音频通道相关联的进入的音频样本的帧的最大绝对值来执行对水平的“快速”确定84。例如，与两个音频通道相关联的一个32-样本帧对于两个音频通道中的每个具有16个音频样本。与帧中的最大值相对应的该水平估计以dB为单位，并可以被称做“快速包络”。

第二，输入水平检测器78基于“快速”包络84而执行“慢速”条件的输出86。从该慢速输出产生的水平估计由处理器系统26(图1)使用以做出阈值的比较并由此确定是否开启增压电源24(通过BOD_ON_OFF信号66)。在没有任何衰减或延迟的情况下，当快速包络84大于当前输出时，输入水平检测器78的输出86随着快速包络84而上升。对于快速包络84小于当前输出的情况，输入水平检测器78的输出86以慢速衰减速率下降。如果快速包络84保持低于输出86达至少由保持时间指示的时间段(以秒计)，并且快速包络84低于电流输出86达至少在保持边缘中指示的量，则检测器输出86以快速衰减速率下降直到输出86再次等于当前快速包络84。还被称为“慢速包络”的从输出86确定的峰值水平估计相对于全刻度输入以dB为单位，并且因此其值为负数。

第三，输入水平检测器78将以dB为单位的水平估计(慢速及快速包络)变化为估计的dBSPL值，其代表在周围环境中(例如，车辆)所感知的声音强度。该变换包括两个补偿的应用，即，音量控制设定82(图3)以及放大器的最大输出(以dBSPL为单位)。

图5示出了过程100的实施例，过程100用于开启增压电源24以对一个或多个输出通道(即，功率放大器芯片22)增压并当增压被认为是未被确保时，关断增压电源24。(应当理解的是，增压操作是开启和关断的操作；BOD电源24本身(更为具体地，增压控制器40)在贯穿将增压功能的开启和关断的整个过程中保持运行(即开启))。在过程100的描述中，同样参考图1和图2的元件。该过程100能够在来自输入源16的每个进入的样本上操作或在进入的音频样本组上操作。出于说明的目的，对过程100的下面描述与进入的音频样本的群(或组)相结合。

在步骤102，处理器系统26从A/D转换器18获取音频样本的集合。在处理该音频样本的集合之前或同时，处理器系统26读取(步骤104)DSP的音量水平(以dBFS为单位)。该处理器系统26还确定(步骤106)在该进入的音频样本的集合中的峰值水平(以dBFS为单位)。该处理器系统26然后将两个dBFS水平求和(步骤108)，并将该总和与预先确定的阈值(以dBFS为单位)相比较(步骤110)。(将预先确定该阈值的过程的示例与图7或图8相结合地进行描述)。在一个实施例中，阈值为-20dBFS。该BOD电源24将电池电压从电源14传送到一个或多个功率放大器芯片22，直到达到这个阈值。

如果总和超过阈值，则处理器系统26已经确定一个或多个功率放大器芯片22需要对这个特定的音频样本进行功率增压。作为响应，如果增压电源目前未被接通，则处理器系统26发出开启增压电源的高水平的BOD_ON/OFF信号66(步骤112)。(如之前图2所示，在一个实施例中，高水平的BOD_ON/OFF信号66开启MOSFET开关52，其引起增压控制器40切换到增压电压，并且低水平的BOD_ON/OFF信号关断MOSFET开关52，其引起增压控制器40传送电池电压)。

如果当高水平BOD_ON/OFF信号16被接收时BOD电源24是关断的，则该BOD电源24通过切换来做出响应以向一个或多个功率放大器22提供增压电压(例如，调节的20V)。如果当BOD_ON/OFF被接收时BOD电源24已经是开启的，则增压电源24继续向功率放大器22提供增压电压。处理器系统26还从时间0(t₀)处重设并重启计时器28(步骤114)。相应地，计时器28提供利用需要增压电压的样本的每个集合而重设的滑动窗口。

如果比较的结果指示总和小于阈值，并且该BOD电源24目前为关断，则处理器系统26继续发出低水平的BOD_ON/OFF信号66，其保持BOD电源24关断并获取下一音频样本集合来处理(步骤102)。相应地，该BOD电源24对将电源14的电压传送到一个或多个功率放大器芯片22的低水平的BOD_ON/OFF信号66做出响应。相反地，如果该BOD电源24目前为开启的，则处理器系统26检查计时器28(步骤116)。如果计时器28已经超期，则处理器系统26发出关断BOD电源24的低水平BOD_ON/OFF信号66(步骤118)。如果处理器系统26以其他方式确定计时器28没有超期，则过程100返回到对下一音频样本集合进行处理)。尽管目前该音频样本集合不需要输出增压，但BOD电源24为其在非常最近时已开启，而现在待被关断。

图6示出了过程120的另一实施例，其用于开启增压电源24以对一个或多个输出通道(即，功率放大器芯片22)增压，并且当增压被认为未被确保时关闭增压电源。在该过程120的描述中，同样参考图1和图2的元件。该过程120在进入的音频样本的每个帧上运行。初始，计时器28被设定为超期(步骤122)；并且慢速和快速包络的峰值水平被设定为-120dBFS。在这个实施例中，计时器28被包括在输入水平检测器78内。如前所述，计时器28所起的作用为提供利用需要增压电源的样本的每个集合而重设的滑动窗口。该滑动窗口对应于BOD电源24保持开启的最小的持续时间以便避免将BOD电源24在开启后过快关闭。

处理器系统26从可以从A/D转换器18增压的全部输入通道中获取音频样本的集合(步骤124)。该处理器系统26在被称为当前快速包络的进入的音频样本的集合中确定峰值水平的绝对值(以dBFS为单位)(步骤126)。处理器系统26然后将当前快速包络的峰值水平与在先的慢速包络的峰值水平(最初设定为-120dBFS)相比较(步骤128)。如果当前快速包络的峰值水平大于在先慢速包络的峰值水平，则计时器28被重启(步骤130)；重启计时器28确保了保持增压电源开启的最小持续时间，该峰值引起增压电源开启。此外，慢速包络的水平被设定到当前快速包络的峰值水平(步骤132)。

相反，在步骤128，如果当前快速包络的峰值水平小于或等于在先的慢速包络的峰值水平，则计时器28被检查以查看是否其已经超期(步骤134)。如果计时器28未超期，则慢速包络的峰值水平保持不变(步骤136)。如果计时器28已经超期，则慢速包络的峰值水平被降低以固定的量(步骤138)。

在处理该组音频样本之前或同时，处理器系统26读取DSP的音量水平(以dBFS为单位)(步骤140)。该音量水平、慢速包络的当前的峰值水平、以及可选的预先测量的校准值被求和(步骤142)以获得针对该进入的音频样本的集合的水平估计(以dBSPL为单位)。在步骤144，所得到的水平估计与预先确定的增压阈值(以dBSPL为单位)相比较。如果水平估计超过增压阈值，则使能增压电源(步骤146)，否则，禁用增压电源(步骤148)。

图7示出了过程150的实施例，其用于确定按需增压系统10的增压阈值。在步骤152，在BOD电源24开启的情况下，放大器12被设定为全音量。在放大器12的输入上播放10dB的峰值因子的粉红噪音信号，并且峰值水平达到0dBFS(步骤154)。在一个增压输出(例如，通道)上测量峰值水平(步骤156)。输入信号以一个分贝的增量被降低(步骤158)直到增压输出上的峰值水平不再超过13伏的峰值(这里，13伏为一个示例)。在不偏离本文所描述的原理的前提下，可以使用比一个分贝更细微的或更粗略的增量，以及比13伏更高或更低的阈值电压。响应于增压输出上的峰值水平不再超过13伏，输入信号的水平以分贝步长的数量、从全刻度向下被记录(步骤160)。针对每个增压输出重复过程150。由按需增压系统10使用以开启和关断BOD电源24的阈值是在增压输出的步骤160中被记录为最低输入水平。

图8示出了过程170的另一实施例，其用于确定按需增压系统10的增压阈值。在步骤172中，在BOD电源24的开启的情况下，放大器12被设定为全音量。在放大器12的输入上播放相关频率范围内的正弦扫描(线性调频信号)(步骤174)。输入水平被设定在-20dBFS(步骤176)。峰值电压水平在一个增压输出(例如，通道)上被测量(步骤178)。

在步骤180，将阈值电压(例如，被预先确定在13V)和峰值电压水平相比较。如果电压不相等，则以分贝为单位计算阈值电压与峰值电压的比率(步骤182)。该比率作为修正被应用到输入水平(步骤184)，并且该流程170返回到步骤178。当峰值电压和阈值电压相等时(在步骤180)，该水平估计从DSP被记录(步骤186)。该流程继续在接下来的增压通道中(如果有)继续(步骤188)。当所有的增压通道被评估时，增压阈值被设定为针对增压输出的任何一个的最低的记录的水平估计。

图9示出了用于放大信号的处理器系统200的实施例，包含信号处理管线218，处理管线218包括音量控制模块202、前置放大功能模块204、后处理功能模块206。该处理器系统200进一步包括输入水平检测器208以及输出水平检测器210。输入样本传送到音量控制模块202和输入水平检测器208。该音量控制模块202提供了音频样本待被播放的音量设定。该输入水平检测器208从音量控制模块202接收音量设定并基于进入的输入音频样本来使用该音量设定产生输入水平估计，其之前被称作“快速包络”。

输出水平检测器210与后处理功能模块206的输出连通。该输出水平检测器仅仅被应用到按需增压被实施在其上的通道中。该输出水平检测器210基于由后处理功能模块206产生的音频输出来产生输出水平估计。像输入水平检测器208一样，输出水平检测器210产生在一个音频帧中的所有通道的峰值的最大值。

输入水平估计和输出水平估计被传送到比较和调节模块212，如结合图10更为详细地描述的，其可以基于这些水平估计来调节输入增压阈值。

图10示出了比较和调节模块212的实施例，其用于调节用作触发以向放大器的一个或多个增压通道供应增压电压的增压阈值。该输入水平检测器208(图9)产生输入水平估计(快速包络)；相似地，该输出水平检测器210(图9)产生输出水平估计。慢速包络222然后通过比较和调节模块212从输入水平估计形成。该慢速包络222与当前输入增压阈值相比较。如果输入增压阈值被超过，则处理器系统200使增压电源有效。

当前快速包络的输入水平估计还被用于发送到输入缓冲器230。输入缓冲器230中的每个条目基于当前快速包络的输入水平估计是否超过当前输入增压阈值而被设定为“真”或“假”(例如，1或0)。“真”条目对应于肯定的决定以对电压增压；“假”条目对应于否定的决定。

相似地，输入水平估计被用于发送到输出缓冲器232。在输出缓冲器232中的每个条目基于输出水平估计是否超过输出阈值而被设定为或“真”或“假”(例如，或1或0的BOOLEAN值)，其按照增压电源被认为是必要的输出水平而被设置。该输出阈值可以以实验方法确定。在输出缓冲器232中的“真”条目对应于电压增压的肯定决定，其中针对于所处理的音频样本的对应的帧电压增压被确保；“假”条目对应于否定决定。

理想地，输入缓冲器230中的缓冲器条目与输出缓冲器232中的那些条目是被同步的；即，缓冲器230、232的条目之间的通信是已知的，例如，已知输入缓冲器230中的第一条目和输出缓冲器232中的第一条目对应于音频样本的相同集合。在这样的示例中，对于给定的音频样本帧，相应的缓冲器条目之间的比较足以确定后端确定是否与前端增压决定一致，以及，如果不一致，如何调节该增压阈值。

通常，两个缓冲器230、232的条目之间的一对一的通信可能不是确定的。相应地，该比较可以在每个缓冲器230、232中的多个条目之间做出。如所图示，被称作窗口234的输入缓冲器条目的集合以及被称为窗口236的输出缓冲器条目的集合被供应到调节策略模块238。窗口234、236的大小提供用于将输入水平估计和输出水平估计进行同步的容差。在一个实施例中，每个窗口234、236在大小上为四个条目。根据这两个条目234、236的内容的比较，可以做出决定以调节输入增压阈值240，如与图11关联的进行更为详细的描述。这个被调节的输入增压阈值240变为当前输入增压阈值，其用于确定未来增压生效决定，以及输出缓冲器230中的后面条目的状态。

图11示出了由图10的比较和调节模块212使用的过程250的实施例以调谐用作触发以向放大器的一个或多个增压通道供应增压电压的增压阈值240(图10)。在该过程的描述中，参考图10中的元素。

简言之，将输入缓冲器窗口234中的这些条目与输出缓冲器窗口236中的这些条目相比较；如果可调节的阈值被正确地设定，则可以期待的是用于输入和输出水平检测器中的每一的条目将大致地彼此追踪。如果尽管一个缓冲器窗口具有表示增压阈值已经被超过的一个或多个条目，但其他增压窗口没有这样的条目，则这指示了增压阈值过高或过低；并且该增压阈值被相应地调节。

在步骤252，获取下一输入和输出水平估计的集合；并且更新输入缓冲器230和输出缓冲器232。在步骤254，检查输出缓冲器条目的窗口236以确定条目的任意一个是否等于“真”，其显示当前的输出水平估计超过了输出阈值。如果输出缓冲器窗口236中的至少一个缓冲器条目为真，则检查输入缓冲器230中的条目的窗口234(步骤256)。如果输入缓冲器窗口234中全不为真，则输入增压阈值被降低以预设的差值(步骤258)。这个结果表示当前的输入增压阈值过高，因为输出检测器210发现了确保增压的输出水平，而输入水平检测器208没有发现。相反，如果输入缓冲器窗口234中的至少一个条目为真，则对于输入增压阈值没有变化发生(步骤260)。

备选地，在步骤254，如果输出缓冲器窗口236没有等于“真”的条目，则检查输入缓冲器窗口234以用于真条目(步骤262)。如果输入缓冲器窗口234中没有条目为真，则对于输入增压阈值没有变化发生(步骤260)。如果输入缓冲器窗口中的至少一个条目为真，则升高输入阈值以预设差值(步骤264)。这个结果表示当前输入增压阈值太低，因为输出检测器210没有发现确保增压的输出水平，而输入水平检测器208发现了确保增压的输入水平。该过程250在输入和输出水平估计的下一集合中继续。

可以作为分离的工具来使用与图10和图11相关联描述的反馈机制，以调谐增压的阈值，其中输出水平检测器210和比较和调节模块212可以在放大器的之外而被实施。该工具被耦合到放大器以接收放大器的输出(例如，从后处理模块206中出现的所处理的音频样本)以及由输入水平检测器208产生的输出水平估计(快速包络)。然后，通过利用已知的输入矢量(诸如白色噪音或正弦扫描)来驱动放大器，该工具可以使用图11中所描述的过程250来调节内部输入增压阈值，直到增压阈值收敛到稳定值。这个稳定的增压阈值然后可以被用于配置放大器。

以上所描述的系统和方法的实施例包括对于本领域的技术人员显而易见的计算机组件及计算机可执行步骤。例如，本领域技术人员应当理解的是，计算机可执行步骤可以在计算机可读媒介(诸如例如，软盘、硬盘、光盘、闪速ROM、非易失性ROM以及RAM)上存储为计算机可执行指令。此外，本领域技术人员应当理解的是计算机可执行的指令可以在各种处理器上被执行，诸如例如，微处理器、数字信号处理器、门阵列等。为便于阐述，本文中并非对上述方法的每个步骤或系统的每个元件都作为计算机系统的部分而进行描述，但是本领域技术人员将认识到每个步骤或元件可以具有相应的计算机系统或软件部件。通过描述其相应的步骤或元件(即，它们的功能)，使得这样的计算机系统和/或软件部件因此有效，并落入本发明的范围内。

描述了多个实施方式。然而，可以理解的是可以在不偏离本文中所描述的本发明的概念的范围的前提下做出额外的改进，并且因此，其他实施例也落入所附权利要求的范围中。

Claims

1.一种用于放大音频信号的方法，所述方法包括：

通过信号处理器处理进入的音频样本以为通过电子放大器电路进行的放大做准备；

从电源接收电压；

在所述信号处理器完成对所述进入的音频样本的处理之前，基于所述进入的音频样本估计输入水平；

响应于估计的所述输入水平和阈值之间的比较，确定是否对从所述电源接收的所述电压进行增压；

在所述信号处理器完成对所述进入的音频样本的处理之后，基于处理的所述音频样本来估计输出水平；以及

响应于估计的所述输出水平，确定是否调节用于确定是否对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值为第一阈值并且其中确定是否调节所述阈值包括：

将估计的输出水平与第二阈值相比较以确定处理的所述音频样本是否确保对从所述电源接收的所述电压进行增压；

将估计的所述输出水平与所述第二阈值之间的比较的结果与估计的所述输入水平与所述第一阈值之间的比较的结果相比较；以及

如果结果不同则调节所述第一阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则增加所述第一阈值。

4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源所接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但是估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则降低所述第一阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值为第一阈值并且进一步包括估计多个输入水平以及多个输出水平，从进入的音频样本的帧确定每个估计的输入水平以及由所处理的音频样本的帧确定每个估计的输出水平，并且其中确定是否调节所述第一阈值包括：

将每个估计的输入水平与所述第一阈值相比较，以确定从其中确定估计的输入水平的进入的音频样本的所述帧是否确保对从所述电源接收的所述电压进行增压；

将每个估计的输出水平与第二阈值相比较，以确定从其中确定估计的输出水平的所处理的音频样本的所述帧是否确保从所述电源接收的所述电压的增压；

将估计的所述输出水平和所述第二阈值之间的比较的结果的窗口与估计的所述输入水平和所述第一阈值的比较的结果的窗口进行比较；以及

如果在指示对所述电压进行增压的一个窗口中的一个或多个结果被确保，而在指示对所述电压进行增压的结果的其他窗口中的所有结果未被确保，则调节所述第一阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压的增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则增加所述第一阈值。

7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压的增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则降低所述第一阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于调谐多个电子放大器电路的均衡来确定所述阈值，所述多个电子放大器电路被配置为接收增压的电压。

9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述进入的音频样本估计输入水平包括从所述进入的音频样本中确定最大输入水平。

10.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述进入的音频样本估计输入水平进一步包括将音量水平添加到最大输入水平中。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如果估计的所述输入水平大于所述阈值，则对从所述电源接收的所述电压进行增压并且向所述电子放大器电路供应增压的所述电压，以及在其他情况下向所述电子放大器电路传递从所述电源接收的所述电压。

12.一种放大器，包括：

电子放大器电路；

增压电源电路，从电源接收电压，所述增压电源电路与所述电子放大器电路通信以向其提供功率；以及

处理器系统，处理进入的音频样本，而为通过所述电子放大器电路的放大做准备，所述处理器系统包括输入水平检测器、输出水平检测器以及处理器，所述输入水平检测器基于所述进入的音频样本、在所述处理器系统完成对所述进入的音频样本的处理之前产生输入水平估计，所述输出水平检测器在所述处理器系统完成对所述进入的音频样本的处理之后、基于所述所处理的音频样本产生输出水平估计，以及所述处理器响应于估计的所述输入水平和阈值之间的比较确定是否对从所述电源接收的所述电压进行增压，以及响应于估计的所述输出水平，确定是否调节这个阈值。

13.根据权利要求12所述的放大器，其中所述阈值为第一阈值并且其中所述处理器确定是否通过如下方式调节所述第一阈值：

将估计的所述输出水平与第二阈值相比较以确定所处理的所述音频样本是否确保了对从所述电源接收的所述电压进行增压；

将估计的所述输出水平与所述第二阈值之间的比较的结果与估计的所述输入水平与所述第一阈值的比较的结果进行比较；以及

如果所述结果不同，则调节所述第一阈值。

14.根据权利要求13所述的放大器，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压的增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则所述处理器增加所述第一阈值。

15.根据权利要求13所述的放大器，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则所述处理器降低所述第一阈值。

16.根据权利要求12所述的放大器，其中所述阈值为第一阈值，所述输入水平检测器产生多个输入水平估计，以及所述输出水平检测器产生多个输出水平估计，每个输入水平估计由进入的音频样本的帧确定以及每个输出水平估计由所处理的音频样本的帧所确定，以及其中所述处理器确定是否通过以下操作调节所述第一阈值：

将每个估计的输入水平与所述第一阈值相比较以确定来自估计的输入水平的进入的音频样本的所述帧是否确保从所述电源接收的所述电压的增压；

将每个估计的输出水平与第二阈值相比较以确定来自估计的输出水平的所处理的音频样本的所述帧是否被确定确保对从所述电源接收的所述电压的增压；

将估计的所述输出水平与所述第二阈值比较的结果与估计的所述输入水平与所述第一阈值比较的结果进行比较；以及

如果在指示了对所述电压的增压的结果的一个窗口中的一个或多个结果被确保，而指示了对所述电压的增压的结果的其他窗口中的所有结果未被确保，则调节所述第一阈值。

17.根据权利要求16所述的放大器，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压的增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则所述处理器增加所述第一阈值。

18.根据权利要求16所述的放大器，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则所述处理器降低所述第一阈值。

19.根据权利要求12所述的放大器，其中基于调谐多个电子放大器电路的均衡确定所述阈值，所述多个电子放大器电路被配置接收增压的电压。

20.根据权利要求12所述的放大器，其中所述输入水平检测器基于所述进入的音频样本、通过确定来自所述进入的音频样本中的最大输入水平来估计输入水平。

21.根据权利要求20所述的放大器，其中所述输入水平检测器根据所述进入的音频样本、通过将音量水平增加到所述最大输入水平来进一步估计输入水平。

22.根据权利要求12所述的放大器，其中如果估计的所述输入水平大于所述阈值，则所述增压电源电路将从所述电源接收的所述电压进行增压，并且向所述电子放大器电路供应所述增压的电压，以及在其他情况下向所述电子放大器电路供应从所述电源接收的所述电压。

23.一种机动车辆，包括：

进入的音频样本的输入源；

供应电压的电源；

放大器，与所述输入源连通以从所述输入源接收所述进入的音频样本并且与所述电源连通以接收所述电压，所述放大器包括：

电子放大器电路；

从电源接收电压的增压电源电路，所述增压电源电路与所述电子放大器电路连通以向所述电子放大器电路提供功率；以及

处理器系统，处理进入的音频样本而为通过所述电子放大器电路进行放大做准备，所述处理器系统包括输入水平检测器、输出水平检测器以及处理器，所述输入水平检测器基于所述进入的音频样本、在所述处理器系统完成所述进入的音频样本的处理之前产生输入水平估计，所述输出水平检测器在所述处理器系统完成所述进入的音频样本的处理之后基于所处理的所述音频样本产生输出水平估计，以及所述处理器响应于估计的所述输入水平和阈值之间的比较确定是否对从所述电源接收的所述电压进行增压，并且响应于估计的所述输出水平确定是否调节这个阈值。

24.根据权利要求23所述的机动车辆，其中所述阈值为第一阈值并且其中所述处理器确定是否通过如下方式调节所述第一阈值：

将估计的所述输出水平与第二阈值相比较以确定所处理的所述音频样本是否确保从所述电源接收的所述电压的增压；

如果所述结果不同，则调节所述第一阈值。

25.根据权利要求24所述的机动车辆，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则所述处理器增加所述第一阈值。

26.根据权利要求24所述的机动车辆，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则所述处理器降低所述第一阈值。

27.根据权利要求23所述的机动车辆，其中所述阈值为第一阈值，所述输入水平检测器产生多个输入水平估计，以及所述输出水平检测器产生多个输出水平估计，每个输入水平估计由进入的音频样本的帧所确定，以及每个输出水平估计由所处理的音频样本的帧所确定，以及其中所述处理器确定是否通过以下操作调节所述第一阈值：

将所述第一阈值与每个估计的输入水平相比较以确定从其中确定估计的输入水平的进入的音频样本的所述帧是否确保从所述电源接收的所述电压的增压；

将每个估计的输出水平与第二阈值相比较以确定从其中确定估计的输出水平的所处理的音频样本的所述帧是否确保从所述电源接收的所述电压的增压；

将估计的所述输出水平与所述第二阈值之间的比较的结果的窗口与估计的所述输入水平与所述第一阈值之间的比较的结果的窗口进行比较；以及

如果在指示对所述电压进行增压的结果的一个窗口中的一个或多个结果被确保，而指示对所述电压进行增压的结果的其他窗口中的所有结果未被确保，则调节所述第一阈值。

28.根据权利要求27所述的机动车辆，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果未被确保，则所述处理器增加所述第一阈值。

29.根据权利要求27所述的机动车辆，其中如果估计的所述输入水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第一阈值之间的比较的结果未被确保，但估计的所述输出水平与指示对从所述电源接收的所述电压进行增压的所述第二阈值之间的比较的结果被确保，则所述处理器降低所述第一阈值。

30.根据权利要求23所述的机动车辆，其中基于调谐多个电子放大器电路的均衡来确定所述阈值，所述多个电子放大器电路被配置为接收增压的电压。

31.根据权利要求23所述的机动车辆，其中所述输入水平检测器基于所述进入的音频样本、通过确定来自所述进入的音频样本中的最大输入来估计输入水平。

32.根据权利要求31所述的机动车辆，其中所述输入水平检测器基于所述进入的音频样本、通过将音量水平增加到所述最大输入水平来进一步估计输入水平。

33.根据权利要求23所述机动车辆，其中如果估计的所述输入水平大于所述阈值，则所述增压电源电路对从所述电源接收的电压进行增压并向所述电子放大器电路供应增压的所述电压，以及在其他情况下向所述电子放大器电路供应从所述电源接收的所述电压。