CN108012220A - 音频处理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种音频处理器，包括：音频功率放大器、模拟开关以及音频通路选择模块，其中，音频通路选择模块用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关。可见本实施例提供的音频处理器将所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中，避免了使用控制芯片，节省了布板空间，并降低了系统成本。

Description

音频处理器

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种音频处理器。

背景技术

随着电子设备的快速发展，多种功能集成于一体，例如，将通讯社交，影音娱乐，新闻资讯等功能集成在一个多媒体终端中。

然而，在音频应用方面，用户对音乐，视频，游戏，收音机，宽带语音，高清语音等方面的要求也越来越高，各手机厂商竞争日益激烈，越来越重视在音频方面的设计与改进，纷纷推出差异化的音频方案。在智能手机音频系统中存在多种音频应用模式，包括手持通话，来电铃声，听音乐，收听FM广播，免提通话等应用场景，在这些应用场景中，手持通话和来电铃声/免提通话是最为基本和使用最频繁的两种功能。随着当前听筒(Receiver，手持通话时贴近耳朵的发声器件)和扬声器(Speaker，来电铃声/免提通话时外放驱动的发声器件)二合一的演进趋势，需要额外增加控制芯片及元器件，占用了布板空间，提高了设计成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种音频处理器，集成有音频功率放大器、模拟开关以及音频通路选择模块，避免了使用控制芯片，节省了布板空间，并降低了系统成本。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种音频处理器，包括：

音频功率放大器；

模拟开关；

以及，音频通路选择模块，用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关；

所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中。

可选的，所述音频通路选择模块包括：

串联的第一反相器以及第二反相器，所述第一反相器的输入端接所述控制信号，所述第一反相器的输出端接所述模拟开关，所述第二反相器的输出端接所述音频功率放大器。

可选的，所述模拟开关为CMOS。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种音频处理器，包括：音频功率放大器、模拟开关以及音频通路选择模块，其中，音频通路选择模块用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关。可见本实施例提供的音频处理器将所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中，避免了使用控制芯片，节省了布板空间，并降低了系统成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种音频处理器的结构示意图；

图2为现有技术中的又一种音频处理器的结构示意图；

图3为现有技术中的又一种音频处理器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种音频处理器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种音频处理器中音频通路选择模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种音频处理器中模拟开关的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

常规的智能手机中，听筒和扬声器是两套不同的音频通路，如图1所示，BaseBand音频处理器(以下简称Baseband)有两个音频输出通路：当智能手机处于手持通话模式时(此时耳朵贴近听筒)，BaseBand输出音源驱动听筒；而当智能手机处于免提通话模式时(此时外放驱动扬声器发声)，Baseband输出音源至外部音频功率放大器，音源信号经功率放大器输入端，经过音频功率放大器处理后驱动扬声器。

随着听筒和扬声器的发展，两者逐渐合二为一，同一个喇叭可以同时兼顾听筒和扬声器的功能，同时，为了满足免提通话时大音量的应用需求，仍然需要使用音频功率放大器，来提供足够的功率驱动喇叭，如图2所示。

然而，在图2的音频系统应用中，根据不同的应用模式，Baseband通过GPIO端口来控制音频功率放大器在外放模式(免提通话)和听筒模式(手持通话)之间切换：当手机有外部来电或用户切换至免提通话时，Baseband通过GPIO打开音频功率放大器，并将其设置在外放模式工作；而当用户手持手机贴近耳朵进行通话使用时，Baseband通过GPIO打开音频功率放大器，并将其设置在听筒模式工作。

对于不同的应用模式，音频功率放大器的工作模式会有很大的区别：外放模式要求有较大的输出驱动能力，以及较高的效率；听筒模式并不需要太大的驱动能力，但是由于应用中耳朵会贴近喇叭使用，需要功放的拥有很低的本底噪声，并对电源端的干扰有很强的抗干扰能力，这两者往往很难同时实现，因此，如图3所示，可以通过模拟开关实现二合一喇叭的控制。

在图3的音频系统应用中，根据不同的应用模式，Baseband通过GPIO端口来控制音频功率放大器或者模拟开关工作：当手机有外部来电或用户切换至免提通话时，Baseband通过GPIO打开音频功率放大器，并将其设置在外放模式工作，此时模拟开关保持关闭(断开)状态；而当用户手持手机贴近耳朵进行通话使用时，Baseband通过GPIO打开模拟开关，通过听筒功放来驱动二合一喇叭，此时音频功率放大器出于关断状态。由于外置的音频功率放大器和听筒功率放大器分别是针对两种应用场景专门设计的功率放大器，从而能保证不同应用下都能达到最好的使用效果。

然而，发明人发现，目前为了满足智能手机音频系统的多种应用场景，需要对同一个喇叭使用不同的音源和功率放大器来驱动，对于如图2中使用单一功率放大器的方式，很难通过一个功率放大器来达到所有应用场景的效果都很理想，尤其是对于手持模式时，由于喇叭贴近耳朵使用，对功放输出底噪有十分苛刻的要求，以往Baseband的内部听筒功放的底噪通常在10uV左右，只能刚好满足应用需求，当前主流Baseband的内部听筒功放的底噪已经达到了5uV以下，才能很好地满足手持需求，而当前性能最好的外部音频功率放大器的底噪在听筒模式下都至少在10uV以上。所以，当前如果希望达到很好的应用效果，需要如图3所示，额外增加控制芯片及元器件，这占用了布板空间，提高了系统设计成本。

因此，如图4所述，本实施例提供了一种音频处理器，包括：

音频功率放大器；

模拟开关；

以及，音频通路选择模块，用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关；

其中，所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中。

具体的，音频通路选择模块接收Baseband给出的控制信号，然后输出相应的控制信号控制音频功率放大器和模拟开关中的一个工作：当手机工作在免提或外放模式时，音频通路选择模块打开音频功率放大器，关闭模拟开关，音频功率放大器接收Baseband给出的外放信号，放大后给到二合一喇叭，喇叭作为扬声器(Speaker，SPK)工作；当手机工作在手持模式时，音频通路选择模块关闭音频功率放大器，打开模拟开关，模拟开关接收Baseband给出的听筒信号，直通后给到二合一喇叭，喇叭作为听筒(Receiver，RCV)工作。

可见，本发明实施例将额外增加的控制芯片及器件集成到音频处理器中，节省布板空间及系统成本。

除此，本实施例还提供了音频通路选择模块的具体实现结构，如图5所示，包括：

串联的第一反相器以及第二反相器，所述第一反相器的输入端接所述控制信号，所述第一反相器的输出端接所述模拟开关，所述第二反相器的输出端接所述音频功率放大器。

具体的，音频通路选择模块根据外部给入的控制信号来确定是打开音频功率放大器还是模拟开关，比如，当作为数字逻辑信号的控制信号为“高”时，输出“高”信号去打开音频功率放大器，输出“低”信号去关断模拟开关；为“低”时，输出“高”信号去打开模拟开关，输出“低”去关断音频功率放大器。

而音频功率放大器当被打开时，接收前一级给入的外放信号，将其功率放大后驱动喇叭，使得喇叭工作在扬声器(Speaker，SPK)状态，其可以使用典型的移动终端上常用的音频功率放大器。

在上述实施例的基础上，本实施例还提供了一种模拟开关的具体实现结构，如图6所示，该模拟开关可以为CMOS。

即，当模拟开关打开时，接收前一级给入的听筒信号，此听筒信号具有驱动能力，模拟开关的作用是保持此信号不失真地施加在喇叭上，使得喇叭工作在听筒状态(Receiver，RCV)，其可以使用最简单的MOS开关来实现，如图6所示，当控制信号为“高”时，控制NMOS的栅极为“高”，控制PMOS的栅极为“低”，MOS管均被开启，模拟开关打开，反之，当控制信号为“低”时，MOS管均被关断。

综上所述，本发明提供了一种音频处理器，包括：音频功率放大器、模拟开关以及音频通路选择模块，其中，音频通路选择模块用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关。可见本实施例提供的音频处理器将所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中，避免了使用控制芯片，节省了布板空间，并降低了系统成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种音频处理器，其特征在于，包括：

音频功率放大器；

模拟开关；

以及，音频通路选择模块，用于接收外接音频处理器发送的控制信号，并根据所述控制信号，选通所述音频功率放大器或所述模拟开关；

所述音频功率放大器、所述模拟开关以及所述音频通路选择模块集成在所述音频处理器中。

2.根据权利要求1所述的音频处理器，其特征在于，所述音频通路选择模块包括：

串联的第一反相器以及第二反相器，所述第一反相器的输入端接所述控制信号，所述第一反相器的输出端接所述模拟开关，所述第二反相器的输出端接所述音频功率放大器。

3.根据权利要求1所述的音频处理器，其特征在于，所述模拟开关包括CMOS。