CN105828248A - 一种电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法。其中所述音频处理电路包括：运放单元，输入端接收待处理的模拟音频信号，输出端连接至一个输出接口以输出处理后的模拟音频信号；按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号的第一外围反馈电路，一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至一开关电路；按照第二音频信号输出标准反馈第二控制信号的第二外围反馈电路，一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至所述开关电路；所述开关电路，将所述第一控制信号或第二控制信号输出至所述运放单元的输入端。本发明实现了由一个输出接口输出不同驱动标准的音频信号，扩展电子设备的音频输出接口功能，节约了设备空间和成本。

Description

一种电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法

技术领域

本发明涉及音频处理技术领域，具体涉及一种电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法。

背景技术

专业的音频播放设备通常设置有耳机输出接口和线路输出接口。其中，耳机输出接口其特点是该接口输出的驱动电流较大，适合连接至较低阻抗的外设；线路输出接口其特点是该接口输出的信号电压较大、电流较小，输出指标通常优于耳机输出接口。另外，耳机输出接口一般多为3.5mm耳机接口或6.35mm耳机接口，而线路输出接口一般为RCA(RadioCorporationofAmerican，美国无线公司)接口，又称作莲花插头。

在实际应用中，耳机输出接口和线路输出接口分别对应不用的负载设备，耳机输出接口一般接驳小阻抗设备，如12Ω～600Ω的耳机；而线路输出接口一般接驳大阻抗设备，如功放设备等。现有的用移动终端设备，如智能手机、平板电脑/PAD等，通常都有音频播放功能，但受限于设备体积，通常仅设有3.5mm的耳机输出接口，并没有线路输出接口存在，从而难以满足接驳高阻设备时的性能需求，限制了终端设备的应用范围。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法，实现由一个输出接口输出不同驱动标准的音频信号，扩展电子设备的音频输出接口功能，提高了音频输出性能，并节约了设备空间和硬件成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的电子设备的音频处理电路，包括：

运放单元，所述运放单元的输入端接收待处理的模拟音频信号，输出端连接至一个输出接口以输出处理后的模拟音频信号；

按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号的第一外围反馈电路，一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至一开关电路；

按照第二音频信号输出标准反馈第二控制信号的第二外围反馈电路，一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至所述开关电路；

所述开关电路，将所述第一控制信号或第二控制信号输出至所述运放单元的输入端，以控制所述运放单元按照第一音频信号输出标准或第二音频信号输出标准，对接收到的模拟音频信号进行处理；

其中，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括以上所述的音频处理电路。

本发明实施例还提供了一种电子设备的音频信号的输出方法，包括

获得待处理的模拟音频信号；

从当前选通的第一外围反馈电路或第二外围反馈电路接收对应的控制信号，根据所述控制信号，控制运放单元对所述待处理的模拟音频信号进行放大处理；

通过一个输出接口，输出所述运放单元处理后的模拟音频信号；

其中，第一外围反馈电路按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号，第二外围反馈电路按照第二音频信号输出标准反馈第一控制信号，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

与现有技术相比，本发明实施例提供的电子设备及其音频处理电路、音频信号的输出方法，至少具有以下有益效果：通过开关电路选通不同的反馈电路，利用同一个运算单元对模拟音频信号进行处理并通过同一个输出接口输出，使得一个输出接口可以在不同应用场景下输出对应的音频信号，无需在终端设备上布设两个输出接口，就可以扩展终端的音频输出接口功能，节约了安装接口所需的空间，同时减少了运算单元以及输出接口的硬件成本，并提高了电子设备的音频输出性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电子设备的音频处理电路的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的运放单元以及外围电路的示例图一；

图3为本发明实施例提供的运放单元以及外围电路的示例图二；

图4为本发明实施例提供的电子设备的音频处理电路的结构示意图二

图5为本发明实施例提供的电子设备的音频输出方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

耳机输出接口和线路输出接口的负载阻抗和输出电流都不相同，例如，耳机输出接口负载阻抗较小，电流较大；而线路输出接口一般负载阻抗稍大，电流很小。输出接口在接驳阻抗不匹配的负载设备时，难以保证较高的音频性能。而现有技术的移动终端等设备，受限于其体积/空间，只能布设一个较小的输出接口，如3.5mm的耳机输出接口，因此不能适用于接驳功放的场合。

针对现有技术的以上不足，本发明实施例提供了一种电子设备及其音频处理电路，在不增加输出接口的情况下，可以控制一个输出接口能够输出不同标准的音频信号，以接驳不同的负载设备，扩展终端音频输出的使用场景。请参照图1所示，本发明实施例提供的电子设备的音频处理电路，包括：

运放单元3，所述运放单元的输入端接收待处理的模拟音频信号，输出端连接至一个输出接口以输出处理后的模拟音频信号；

按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号的第一外围反馈电路4，一端连接至所述运放单元3的输出端，另一端连接至一开关电路6；

按照第二音频信号输出标准反馈第二控制信号的第二外围反馈电路5，一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至所述开关电路6；

所述开关电路6，将所述第一控制信号或第二控制信号输出至所述运放单元3的输入端，以控制所述运放单元3按照第一音频信号输出标准或第二音频信号输出标准，对接收到的模拟音频信号进行处理；

其中，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

这里，第一外围反馈电路4和第二外围反馈电路5分别基于不同的音频信号输出标准而设计的，使得运放单元3在相应控制信号的控制下，输出对应的音频信号。例如，第一音频信号输出标准可以是耳机输出接口对应的负载阻抗和/或输出电流，第二音频信号输出标准可以是线路输出接口对应的负载阻抗和/或输出电流。

这里，开关电路6相当于是一个二选一的电子开关，仅将一路外围反馈电路连通至输出接口，以将该外围反馈电路输出的控制信号提供给运放单元3。上述输出接口可以是3.5mm的耳机接口，也可以是6.35mm耳机接口，甚至还可以是RCA接口，具体的接口可以根据终端的体积空间等因素来选择。

从以上所述可以看出，本发明实施例中选通不同的外围反馈电路形成闭环电路，通过反馈电路的控制信号，控制运放单元对音频信号进行相应处理，并通过同一个输出接口输出所需要的模拟音频信号，使得一个输出接口可以在不同应用场景下输出对应的音频信号，从而无需在终端设备上布设两个输出接口，就可以扩展终端设备的音频输出接口功能，节约了安装输出接口所需的空间及硬件接口成本。另外，由于两路反馈电路共用同一个运放单元，因此，本发明实施例只需要一个运放单元，这也节约了硬件成本。

图2和图3进一步给出了本发明实施例可以采用的运放单元以及外围电路的两个示例。其中，图2中，运放/功放单元为一放大器，其Vin-和Vin+输入端(输入端还连接有电阻R11、R21、R31电容C21等)接收待处理的模拟音频信号，经放大处理后通过Vout输出端发送给输出接口7。电阻Rf1’和电容C11’组成的第一外围反馈电路，电阻Rf1和电容C11组成的第二外围反馈电路，两个反馈电路的一端都连接至Vout输出端，另一端通过开关连接至Vin-输入端。在开关选通某一个外围反馈电路时，该外围反馈电路的控制信号输入至运放/功放单元，控制该单元进行放大处理，以输出期望的音频信号。

图3中，运放/功放单元的Vin-和Vin+输入端(输入端还连接有电阻R12、R22、R32电容C22等)接收待处理的模拟音频信号，经放大处理后通过Vout输出端发送给输出接口7。电阻Rf2’、R0’和电容C12’组成的第一外围反馈电路，电阻Rf2、R0和电容C12组成的第二外围反馈电路，两个反馈电路的一端都连接至Vout输出端，另一端通过开关连接至Vin-输入端。在开关选通某一个外围反馈电路时，该外围反馈电路的控制信号输入至运放/功放单元，控制该单元进行放大处理，以输出期望的音频信号。图3与图2的区别在于，外围反馈电路的阻容网络有所差别，图3中的外围反馈电路采用了两个电阻。阻容匹配网络的选择，本领域技术人员可以根据具体的运算放大器以及音频输出信号的输出电压/电流等进行计算和选取。在外围反馈电路的控制信号的作用下，运放/功放单元对接收到的模拟音频信号进行功率放大，还可以进行滤波等处理，然后通过输出接口输出。

在电子设备中，通常可以由应用处理器播放音视频文件，输出数字音频信号。本发明实施例可以基于应用处理器输出的数字音频信号获得对应的模拟音频信号，进而依据输出接口所接驳的负载，将该模拟音频信号放大后输出。为此，如图4所示，本发明实施例提供的音频处理电路，还可以包括：

应用处理器1，用于对音频源数据解码处理，并输出解码后的数字音频信号；

数模转换单元2，用于对应用处理器1输出的数字音频信号进行数模转换，得到待处理的所述模拟音频信号并输出至所述运放单元3。

本发明实施例中，可以自动检测输出接口7所接驳的负载设备，从而自适应的选通相应的放大电路。此时，本发明实施例的音频处理电路还可以包括以下单元(图4中未示出)：

阻抗检测单元，用于检测所述输出接口的负载阻抗；

切换控制单元，用于根据所述阻抗检测单元检测到的负载阻抗，控制所述开关电路切换，从所述第一控制信号和第二控制信号中选择对应的控制信号，输出至所述运放单元的输入端。

这里，第一外围反馈电路4与运放单元3组成第一放大电路，第一放大电路输出的模拟音频信号对应于输出接口的第一负载阻抗。第二外围反馈电路5与运放单元3组成第二放大电路，第二放大电路输出的模拟音频信号对应于输出接口的第二负载阻抗。通过检测输出接口的负载阻抗，确定所述输出接口的负载阻抗所匹配的放大电路，进而控制开关电路导通相应的控制信号，形成对应的放大电路，从而实现了根据输出接口的负载，自适应的导通相应的放大电路，提高了音频输出的自动化程度，简化了人工操作流程。

这里，阻抗检测单元可以通过向输出接口7发送一电流信号，并检测输出接口上的电压，来计算输出接口的负载阻抗。阻抗检测电路的具体电路结构，可以参考现有技术的相关阻抗检测电路进行设计。

当然，本发明实施例也可以提供相应的用户交互界面(UI)，通过该用户交互界面，向用户提供可供选择的音频信号输出标准(如上述的第一、第二音频信号输出标准)；然后，接收用户从中选择出的音频信号输出标准，根据用户选择的音频信号输出标准来控制开关电路的切换，以获得期望的音频信号，该期望的音频信号即为满足用户选择的音频信号输出标准的信号。此时，上述音频处理电路还可以包括：

交互单元，用于接收用户在用户交互界面上选择的音频信号输出标准；

所述开关电路6，进一步用于根据用户选择的音频信号输出标准，从所述第一控制信号和第二控制信号中选择对应的控制信号，输出至所述运放单元的输入端。

以上介绍了本发明实施例提供的音频处理电路的具体结构。本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以是计算机、智能手机、平板电脑/PAD等终端设备，该电子设备包括有以上实施例所述的音频处理电路，从而只需要在该设备上安装一个输出接口，就可以实现通过该接口输出两种不同标准的音频信号，在不增加输出接口数量的前提下，实现了电子设备的音频接口功能的扩展，提高了用户对设备的使用体验，并节约了输出接口以及运放单元的硬件成本和所需要的元器件布设空间。

基于以上实施例提供的音频处理电路，本发明实施例还提供了一种电子设备的音频信号的输出方法，请参考图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤41，获得待处理的模拟音频信号。

步骤42，从当前选通的第一外围反馈电路或第二外围反馈电路接收对应的控制信号，根据所述控制信号，控制一运放单元对所述待处理的模拟音频信号进行放大处理。

这里，第一外围反馈电路按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号，第二外围反馈电路按照第二音频信号输出标准反馈第一控制信号，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

步骤43，通过一个输出接口，输出所述运放单元处理后的模拟音频信号。

本发明实施例的以上步骤，基于第一控制信号或第二控制信号对音频信号进行处理，获得不同输出标准的模拟音频信号并通过一个输出接口输出，这样，在仅设置一个输出接口时，本发明实施例可以使该输出接口兼容不同的音频输出标准，适应于不同的负载设备。

本发明实施例在上述步骤41中，可以通过对音频源数据解码处理，得到解码后的数字音频信号；然后，对所述数字音频信号进行数模转换，得到所述待处理的模拟音频信号。

本发明实施例可以自适应的根据输出接口的负载阻抗，来决定基于哪一个控制信号进行模拟音频信号的放大处理。此时，上述方法在上述步骤42之前还包括以下步骤：检测所述输出接口的负载阻抗，并根据检测到的负载阻抗，从所述第一外围反馈电路或第二外围反馈电路选择导通对应的外围反馈电路。

输出接口上所接驳的负载设备具有不同的负载阻抗，这里可以根据检测到的输出接口的负载阻抗后，确定输出接口的负载阻抗所对应的控制信号，进而将该控制信号输入至运放单元，控制运放单元的放大处理，以输出期望的模拟音频信号，从而实现了根据输出接口的负载，自适应的进行放大处理，提高了音频输出的自动化程度，简化了人工操作流程。

当然，本发明实施例也可以由用户根据输出接口当前所接驳的负载，来人工选择需要导通放大电路。此时，上述方法还可以在上述步骤42之前包括以下步骤：接收用户在电子设备提供的用户交互界面上选择的音频信号输出标准；根据用户选择的音频信号输出标准，从所述第一外围反馈电路或第二外围反馈电路选择导通对应的外围反馈电路。

综上，本发明实施例提供的电子设备及其音频处理电路、音频输出方法，只需要在该设备上安装一个输出接口，就可以实现通过该接口输出两种不同标准的音频信号，在不增加接口数量的前提下，实现了电子设备的音频接口功能的扩展，提高了用户对设备的使用体验，并节约了硬件成本和所需要的元器件布设空间。

此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块(或单元)，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块(或单元)可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块(或单元)可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块(或单元)还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子设备的音频输出电路，其特征在于，包括：

运放单元，所述运放单元的输入端接收待处理的模拟音频信号，输出端连接至一个输出接口以输出处理后的模拟音频信号；

按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号的第一外围反馈电路，其一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至一开关电路；

按照第二音频信号输出标准反馈第二控制信号的第二外围反馈电路，其一端连接至所述运放单元的输出端，另一端连接至所述开关电路；

所述开关电路，将所述第一控制信号或第二控制信号输出至所述运放单元的输入端，以控制所述运放单元按照第一音频信号输出标准或第二音频信号输出标准，对接收到的模拟音频信号进行处理；

其中，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

2.如权利要求1所述的音频输出电路，其特征在于，还包括：

应用处理器，用于对音频源数据解码处理，并输出解码后的数字音频信号；

数模转换单元，用于对应用处理器输出的数字音频信号进行数模转换，得到待处理的所述模拟音频信号并输出至所述运放单元。

3.如权利要求1或2所述的音频输出电路，其特征在于，还包括：

阻抗检测单元，用于检测所述输出接口的负载阻抗；

切换控制单元，用于根据所述阻抗检测单元检测到的负载阻抗，控制所述开关电路切换，从所述第一控制信号和第二控制信号中选择对应的控制信号，输出至所述运放单元的输入端。

4.如权利要求1或2所述的音频输出电路，其特征在于，还包括：

交互单元，用于接收用户在所述电子设备的用户交互界面上选择的音频信号输出标准；

所述开关电路，进一步用于根据用户选择的音频信号输出标准，从所述第一控制信号和第二控制信号中选择对应的控制信号，输出至所述运放单元的输入端。

5.如权利要求1或2所述的音频输出电路，其特征在于，

所述第一外围反馈电路和第二外围反馈电路均为包括对应电阻和电容的负反馈电路。

6.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的音频输出电路。

7.一种电子设备的音频信号的输出方法，其特征在于，包括：

获得待处理的模拟音频信号；

从当前选通的第一外围反馈电路或第二外围反馈电路接收对应的控制信号，根据所述控制信号，控制一运放单元对所述待处理的模拟音频信号进行放大处理；

通过一个输出接口，输出所述运放单元处理后的模拟音频信号；

其中，第一外围反馈电路按照第一音频信号输出标准反馈第一控制信号，第二外围反馈电路按照第二音频信号输出标准反馈第一控制信号，所述第一音频信号输出标准与第二音频信号输出标准对应于不同的负载阻抗和/或输出电流。

8.如权利要求7所述的输出方法，其特征在于，

所述获得待处理的模拟音频信号包括：

对音频源数据解码处理，得到解码后的数字音频信号；

对所述数字音频信号进行数模转换，得到所述待处理的模拟音频信号。

9.如权利要求7或8所述的输出方法，其特征在于，在所述从当前选通的第一外围反馈电路或第二外围反馈电路接收对应的控制信号之前，所述方法还包括：

检测所述输出接口的负载阻抗，并根据检测到的负载阻抗，从所述第一外围反馈电路或第二外围反馈电路选择导通对应的外围反馈电路。

10.如权利要求7或8所述的输出方法，其特征在于，在所述从当前选通的第一外围反馈电路或第二外围反馈电路接收对应的控制信号之前，所述方法还包括：

接收用户在所述电子设备的用户交互界面上选择的音频信号输出标准；

根据用户选择的音频信号输出标准，从所述第一外围反馈电路或第二外围反馈电路选择导通对应的外围反馈电路。