功放电源控制电路及音频设备的制作方法

本实用新型涉及音频设备领域，尤其涉及一种功放电源控制电路及音频设备。
背景技术：
：目前，很多电子产品，如电视、WiFi音箱、蓝牙音箱等带扬声器输出的产品，都需要功率放大器（功放）来放大双声道音频信号，以实现扬声器大功率输出。功放的供电电压与扬声器的输出功率（即扬声器的音量大小）正相关，但是，现有技术中功放的供电电压都是固定的，为了能够满足最大的播放音量，其数值很大，这样就导致扬声器小音量播放时，功放的效率下降，造成能源浪费。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种功放电源控制电路及包括该功放电源的音频设备，旨在解决音频设备的扬声器小音量播放时功放效率下降而导致的能源浪费问题。为实现上述目的，本实用新型提出一种功放电源控制电路，包括：峰值检波模块、比较控制模块和功放电源模块，所述峰值检波模块的输入端与音频设备的音频输出端连接，所述峰值检波模块用于采集音频设备的音频信号，并将所述音频信号转换成对应的第一电压信号后输出；所述比较控制模块的输入端与所述峰值检波模块的输出端连接，所述比较控制模块用于接收所述第一电压信号，并将所述第一电压信号与所述比较控制模块预设的标准电压信号进行比较，并输出比较控制信号；所述功放电源模块的控制端与所述比较控制模块的输出端连接，所述功放电源模块用于接收所述比较控制信号，并根据所述比较控制信号输出相应的电压。优选地，所述峰值检波模块，包括：音频采集器，具有第一输出端和第二输出端，该音频采集器用于采集所述扬声器输出的音频信号，并通过所述第一输出端输出左声道音频信号，通过所述第二输出端输出右声道音频信号；信号选择电路，具有与所述第一输出端连接的左声道输入端和与所述第二输出端连接的右声道输入端，该信号选择电路用于将所述左声道输入端接收的左声道音频信号和所述右声道输入端接收的右声道音频信号中电压值较大的音频信号输出；滤波电路，与所述信号选择电路的输出端连接，用于将信号选择电路输出的音频信号中的直流偏置电压和高频谐波滤除；以及峰值保持及分压电路，与所述滤波电路的输出端连接，用于得到所述音频信号的峰值检出并保持，并对所述音频信号进行分压处理，以得到所述第一电压信号。优选地，所述信号选择电路包括：第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管的正极端为所述信号选择电路的输入端；所述第一二极管和第二二极管的负极端为所述信号选择电路的输出端。优选地，所述滤波电路包括：第一电容、第二电容、第一电阻及第三二极管，所述第一电容的第一端为所述滤波电路的输入端，并与所述第二电容的第一端和第一电阻的第二端连接；所述第一电容的第二端为所述滤波电路的输出端，并与第三二极管的负极端连接；所述第二电容的第二端，第一电阻的第二端及第三二极管的正极端均接地。优选地，所述峰值保持及分压电路包括：第二电阻、第三电阻及第三电容，所述第二电阻的第一端为所述峰值保持及分压电路的输入端；所述第二电阻的第二端为所述峰值保持及分压电路的输出端，并与所述第三电阻和第三电容的第一端连接；第三电阻和第三电容的第二端均接地。优选地，所述峰值保持及分压电路还包括第四二极管、所述第四二极管的正极端连接所述第一电容的第二端；所述第四二极管的负极端连接所述第二电阻的第一端。本实用新型还提出一种音频设备，包括如上所述的功放电源控制电路，该功放电源控制电路包括：峰值检波模块、比较控制模块和功放电源模块，所述峰值检波模块的输入端与音频设备的音频输出端连接，所述峰值检波模块用于采集音频设备的音频信号，并将所述音频信号转换成对应的第一电压信号后输出；所述比较控制模块的输入端与所述峰值检波模块的输出端连接，所述比较控制模块用于接收所述第一电压信号，并将所述第一电压信号与所述比较控制模块预设的标准电压信号进行比较，并输出比较控制信号；所述功放电源模块的控制端与所述比较控制模块的输出端连接，所述功放电源模块用于接收所述比较控制信号，并根据所述比较控制信号输出相应的电压。本实用新型通过在音频设备中设置功放电源控制电路，该功放电源控制电路包括峰值检波模块、比较控制模块以及功放电源模块，首先，峰值检波模块将双声道音频信号转换成对应的第一电压信号并输出；然后，比较控制模块接收所述第一电压信号，并将所述第一电压信号与所述比较控制模块预设的标准电压信号进行比较以输出比较控制信号；最后，比较控制模块的输出端连接功放电源模块，比较控制模块根据第一电压信号与标准电压信号比较的结果控制所述功放电源模块，以使所述功放电源模块输出的电压随所述第一电压信号的变化做相应变化。本实用新型提出的功放电源控制电路通过峰值检波模块与比较控制模块的共同作用，在扬声器小功率播放时，能够降低功放电源模块的供电电压，从而提高了功放电源模块的用电效率，实现了节省能源的目的。附图说明为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型功放电源控制电路的功能模块示意图；图2为图1所示功放电源控制电路一实施例的电路结构示意图；图3为图2所示功放电源控制电路的工作原理示意图。附图标号说明：标号名称标号名称标号名称100峰值检波模块140峰值保持及分压电路R2第二电阻200比较控制模块D1第一三极管R3第三电阻300功放电源模块D2第二二极管C1第一电容110音频采集器D3第三二极管C2第二电容120信号选择电路D4第四二极管C3第三电容130滤波电路R1第一电阻本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种功放电源控制电路，应用在音频设备中以使功放电源输出的电压随音频信号的变化做相应变化，从而提高功放的用电效率。请参照图1，本实用新型提出的功放电源控制电路，包括：峰值检波模块100、比较控制模块200以及功放电源模块，其中，所述峰值检波模块100的输入端与音频设备的音频输出端连接，所述峰值检波模块100用于采集音频设备的音频信号，并将所述音频信号转换成对应的第一电压信号后输出；所述比较控制模块200的输入端与所述峰值检波模块100的输出端连接，所述比较控制模块200用于接收所述第一电压信号，并将所述第一电压信号与所述比较控制模块200预设的标准电压信号进行比较，并输出比较控制信号；所述功放电源模块300的控制端与所述比较控制模块200的输出端连接，所述功放电源模块300用于接收所述比较控制信号，并根据所述比较控制信号输出相应的电压。具体地，请参照图1，首先，峰值检波模块100的输入端接收扬声器发出的音频信号，并将该音频信号转换成第一电压信号后输出至比较控制模块200；然后，比较控制模块将第一电压信号的值与标准电压信号的值进行比较，输出高电平或低电平对功放电源模块300进行控制，当比较控制模块200输出高电平时，功放电源模块300输出高电压，当比较控制模块200输出低电平时，功放电源模块300输出低电压。现有技术中功率放大器的功放电源模块300的额定电压是固定值，该额定电压值为最大播放音量时所需要的电压值，然而，扬声器的播放音量是不断变化的，因此，在小音量播放的情况下，功放电源模块300的电压仍然保持较高值，这会导致功放电源模块300的效率下降，造成能源浪费。本实用新型提出的功放电源控制电路能够控制功放电源模块300的供电电压跟随扬声器输出音频信号的大小做相应变化，因此，当音频信号减小时，功放电源模块300的电压降低，如此，提高了功放电源模块300的效率，避免功率放大器电量的浪费。在本实用新型的一实施例中，请继续参照图1，峰值检波模块100，包括：音频采集器110，该音频采集器110具有第一输出端和第二输出端，该音频采集器110用于采集所述扬声器输出的音频信号，并通过所述第一输出端输出左声道音频信号，通过所述第二输出端输出右声道音频信号；信号选择电路120，具有与所述第一输出端连接的左声道输入端和与所述第二输出端连接的右声道输入端，该信号选择电路120用于将所述左声道输入端接收的左声道音频信号和所述右声道输入端接收的右声道音频信号中电压值较大的音频信号输出；滤波电路130，与信号选择电路120的输出端连接，用于将信号选择电路120输出的音频信号中的直流偏置电压和高频谐波滤除；峰值保持及分压电路140，与滤波电路130的输出端连接，用于得到所述音频信号的峰值检出并保持，以及对所述音频信号进行分压处理，以得到所述第一电压信号。具体地，请参照图1和图2，首先，音频采集器110采集扬声器发出的音频信号，并在其第一输出端和第二输出端分别输出左声道音频信号L+和右声道音频信号R+；然后，信号选择电路120的输入端接收左声道音频信号L+和右声道音频信号R+，并在输出端输出电压值较大的音频信号；最后，该较大的音频信号经过滤波电路130的滤波作用和峰值保持及分压电路140的分压处理后，在所述峰值检波模块100的输出端输出一第一电压信号，并输入至比较控制模块200。进一步地，在上述实施例中，请参照图2，信号选择电路120包括：第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1和第二二极管D2的正极端为所述信号选择电路120的输入端；所述第一二极管D1和第二二极管D2的负极端为信号选择电路120的输出端。具体地，第一二极管D1和第二二极管D2相当于或门，选择输入的左声道音频信号L+和右声道音频信号R+中电压值更大的信号。同时，第一二极管D1和第二二极管D2也能够实现左声道音频信号L+和右声道音频信号R+的隔离。在其他实施中，如果是单声道音频输入，可以不设置第一二极管D1或二二极管D2。进一步地，在上述实施例中，请继续参照图2，滤波电路130包括：第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1及第三二极管D3，所述第一电容C1的第一端为所述滤波电路130的输入端，并与所述第二电容C2的第一端和第一电阻R1的第二端连接；所述第一电容C2的第二端为所述滤波电路130的输出端，并与第三二极管D3的负极端连接；所述第二电容C2的第二端，第一电阻R1的第二端及第三二极管D3的正极端均接地。具体地，第一电阻R1和第三二极管D3形成第一电容C1的充放电回路，第一电容C1通过充放电实现通交流隔直流，从而滤除音频信号中的直流偏置电压；第二电容C2连接在信号选择电路120与地级之间，用来滤除音频信号中的高频谐波干扰。在上述实施例中，请继续参照图2，峰值保持及分压电路140包括：第二电阻R2，第三电阻R3及第三电容C3，所述第二电阻R2的第一端为所述峰值保持及分压电路140的输入端；所述第二电阻R2的第二端为所述峰值保持及分压电路140的输出端，并与所述第三电阻R3和第三电容C3的第一端连接；第三电阻R3和第三电容C3的第二端均接地。具体地，第二电阻R2和第三电阻R3构成分压，保证输入的音频信号最大时，峰值检波模块100输出的第一电压信号POWER_DET不超过比较控制模块200（微处理单元MCU）GPIO1输入接口的最高电平；音频信号经过时，通过第二电阻R2给第三电容C3充电；因为第三电阻R3很大，所以峰值检波模块100输出的第一电压信号POWER_DET相对于音频信号变化很缓，即得到峰值电压信号。进一步地，在上述实施例中，请继续参照图2，峰值保持及分压电路140包括一第四二极管D4，第四二极管D4的正极端连接第一电容C1的第二端；第四二极管D4的负极端连接第二电阻R2的第一端。具体地，第四二极管D4的正极与滤波电路130的输出端连接，用于正向导通所述音频信号，并使第三电容C3的放电回路反向截止。进一步地，请继续参照图2，峰值检波模块100的输出端输出峰值电压信号；比较控制模块200的输入端GPIO1连接峰值电压信号，比较控制模块200的输出端GPIO2输出随音频信号波动的控制电压信号POWER_CTRL；功放电源模块300的输入端连接控制电压信号POWER_CTRL，功放电源模块300的输出端输出功放电压，为功率放大器供电。具体地，请参照图2和图3，扬声器的双声道音频信号经过峰值检波模块100处理后输出峰值电压信号POWER_DET，峰值电压信号POWER_DET经过比较控制模块200处理后输出控制电压信号POWER_CTRL，控制电压信号POWER_CTRL控制功放电源模块300输出的功放电压相应地升高或降低。一开始，音频信号比较小，比较控制模块200检测到峰值电压信号POWER_DET小于标准电压信号，控制电压信号POWER_CTRL输出低电平，从而控制功放电源模块300输出的功放电压值降低，功放电压保持20V的最小值；当扬声器的音量增大时，峰值电压信号POWER_DET增大，比较控制模块200检测到峰值电压信号POWER_DET高于标准电压信号，比较控制模块输出的控制电压信号POWER_CTRL输出高电平，从而控制功放电源模块300输出的功放电压值升高，功放电压升高至28V的最大值。当音频信号再次减小时，现有技术中的功放电压是恒定值，始终为28V，因此在扬声器低音播放时，功放电源模块300效率低，浪费能源；而本实用新型的比较控制模块200在检测到峰值电压信号POWER_DET信号小于标准电压信号时，控制电压信号POWER_CTRL输出低电平，从而控制功放电源模块300输出的功放电压值降低，以20V的电压驱动扬声器进行低音播放，从而提高了功放电源模块300的使用效率，实现了节省能源的目的。本实用新型还提出一种音频设备，该音频设备包括上述功放电源控制电路；所述功放电源控制电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型提出的音频设备中使用了上述功放电源控制电路，因此，本实用新型音频设备的实施例包括上述功放电源控制电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。在本实施例中，所述音频设备可为电视、手机、平板电脑、WiFi音箱、蓝牙音箱等带扬声器输出的产品。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3