音频信号检测电路及音频信号处理电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种音频信号检测电路及音频信号处理电路，该音频信号检测电路包括电压放大电路，用于放大输入到音频信号检测电路中的输入信号，电压比较电路，与电压放大电路连接，用于将电压放大电路输出的放大后的输入信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果输出指示信号，其中，指示信号用于指示输入信号是否为AUX的音频信号。本实用新型解决了相关技术中无法自动检测音频信号的问题，具有提高用户体验的效果。
【专利说明】音频信号检测电路及音频信号处理电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路领域，具体而言，涉及一种音频信号检测电路及音频信号处理电路。
【背景技术】
[0002]相关技术中，辅助(Auxiliary，简称为AUX)输入检测通常有两种检测方案:方案一、通过机械的管脚接触输入插头来检测是否有AUX的插头；方案二、通过手工操作按键来选择AUX输入源，此种方案不用检测AUX的插头输入。但是，上述两种技术方案中，方案一通过管脚接触来检测输入插头，需要多加一个管脚在AUX的输入端子上，增加了端子的成本和加工复杂度，且无法自动播放AUX端的音频信号；而方案二通过人工操作按键来选择AUX的信号源，在驾车中操作不方便，也不利于驾车安全。
[0003]针对相关技术中无法自动检测音频信号的问题，目前尚未提出有效的解决方案。实用新型内容
[0004]本实用新型提供了一种音频信号检测电路及音频信号处理电路，以至少解决上述问题。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种音频信号检测电路，包括:电压放大电路，用于放大输入到所述音频信号检测电路中的输入信号；电压比较电路，与所述电压放大电路连接，用于将所述电压放大电路输出的放大后的所述输入信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果输出指示信号，其中，所述指示信号用于指示所述输入信号是否为AUX的
音频信号。
[0006]优选地，所述电压放大电路包括:第三运算放大器；并联的第七电阻和第八电阻，其中，所述第七电阻和所述第八电阻的一端分别接入所述输入信号的左路信号和右路信号，所述第七电阻和所述第八电阻的另一端与所述第三运算放大器的负输入端连接；第九电阻，连接在所述第三运算放大器的输出端和并联的所述第七电阻、所述第八电阻之间。
[0007]优选地，所述电压放大电路还包括:第五电容，连接在所述第三运算放大器的负输入端和并联的所述第七电阻、第八电阻之间。
[0008]优选地，所述音频信号检测电路还包括整流电路，所述整流电路的输入端与所述电压放大电路的输出端相连，所述整流电路的输出端与所述电压比较电路的输入端相连，所述整流电路用于将所述电压放大电路输出的放大后的所述输入信号整流为直流信号；所述电压比较电路还用于将所述直流信号与所述预设阈值进行比较，并根据所述比较结果输出所述指示信号。
[0009]优选地，所述整流电路包括:并联的第六电容和第十电阻，以及第一二极管，其中，所述第一二极管的正极与所述电压放大电路的输出端相连，所述第一二极管的负极与所述第六电容和所述第十电阻的连接点相连，所述第六电容和所述第十电阻的另一连接点接地。[0010]优选地，所述音频信号检测电路还包括电压跟随电路，与所述电压放大电路的输入端相连，用于将输入到所述电压跟随电路的所述输入信号叠加直流偏置之后输出到所述电压放大电路。
[0011]优选地，所述电压跟随电路包括:第一运算放大器，第二运算放大器，第三电容和第四电容，所述第三电容将所述输入信号的左路信号输入到所述第一运算放大器的正输入端，所述第四电容将所述输入信号的右路信号输入到所述第二运算放大器的正输入端；第五电阻和第六电阻，其中所述第五电阻一端与偏置电源相连，另一端与所述第三电容和第一运算放大器的连接点相连，所述第六电阻一端与偏置电源相连，另一端与所述第四电容和第二运算放大器的连接点相连。
[0012]根据本实用新型的另一方面，提供了一种音频信号处理电路，包括上述任一项所述的所述音频信号检测电路，还包括:处理器，与所述音频信号检测电路连接，用于根据所述音频信号检测电路输出的所述指示信号将音源切换到所述输入信号。
[0013]优选地，所述音频信号检测电路还包括:检测输出电路，其输入端与所述电压比较电路连接，其输出端与处理器连接，用于将所述电压比较电路输出的所述指示信号转换成所述处理器能够识别的信号。
[0014]优选地，所述检测输出电路包括第十一电阻，第十二电阻，三极管和第十三电阻，其中，第十一电阻的一端与所述电压比较电路相连，另一端与所述三极管的基极相连，所述三极管的集电极与所述第十三电阻相连，发射极与所述第十二电阻相连且接地，所述第十二电阻和所述第十一电阻进行分压，控制所述三极管的导通和截止；所述三极管的集电极与所述处理器连接。
[0015]本实用新型采用以下结构:音频信号检测电路包括电压放大电路和电压比较电路，其中，电压放大电路，用于放大输入到音频信号检测电路中的输入信号，电压比较电路，与电压放大电路连接，用于将电压放大电路输出的放大后的输入信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果输出指示信号，其中，该指示信号用于指示输入信号是否为AUX的音频信号。通过上述结构，改变了相关技术中AUX的音频检测只能依靠检测连接端子管脚的做法。在相关技术中，由于检测的是连接端子管脚，因此，只能检测有无外部设备的连接，即只能检测设备的物理连接，而不能检测该设备有没有音频信号的输入。而本实用新型提供的音频信号检测电路通过上述结构，检测的是该外部设备的音频信号，这样可既检测到该外部设备是否连接进来，同时也可以判断有无音频信号输入，从而解决了相关技术中无法自动检测音频信号的问题，达到了提高用户体验的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1是根据本实用新型优选实施例的音频信号检测电路的电路图；
[0018]图2是根据本实用新型实施例的音频信号处理电路的电路图；以及
[0019]图3是根据本实用新型优选实施例的音频信号处理电路的电路图。【具体实施方式】
[0020]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]图1是根据本实用新型优选实施例的音频信号检测电路的电路图，如图1所示，该电路包括六部分:电源电路10、电压跟随电路12、电压放大电路14、整流电路16和电压比较电路18。
[0022]电源电路10包括两个串联的分压电阻R14和R15，以及两个电容C7和C8。其中，串联的分压电阻R14和R15的两端分别与电源的正极和负极相连，电容CS的一端与电阻R14和R15的连接点相连，另一端与电阻R8和电源的连接点相连，电容C7与串联的分压电阻R14和R15并联。电源电路10有两个电压输出端，一个电压输出端位于电阻R14、R15以及电容C8的连接点，该电压输出端提供偏置电压Vb,另一个电压输出端位于电阻R14、电容C7和电源的连接点，该电压输出端提供运放电压Va。其中，通过电阻R14和R15分压产生的偏置电压为电压跟随电路12、电压放大电路14、电压比较电路18中的运算放大器提供偏置电源，运放电压为电压跟随电路12、电压放大电路14、电压比较电路18中的运算放大器提供工作电源。
[0023]电压跟随电路12包括第一运算放大器IC1，第二运算放大器IC2，第五电阻R5，第六电阻R6，第三电容C3和第四电容C4。输入到音频信号检测电路的输入信号的左路信号经第三电容C3输入到第一运算放大器ICl的正输入端,输入信号的右路信号经第四电容C4输入到第二运算放大器IC2的正输入端。第五电阻R5 —端与偏置电源相连,另一端与第三电容C3和第一运算放大器ICl的正输入端的连接点相连,第六电阻R6 —端与偏置电源相连，另一端与第四电容C4和第二运算放大器IC2的正输入端的连接点相连。其中，输入信号是AUX设备接入后由AUX设备输出的信号。
[0024]在电压跟随电路12中，运算放大器ICl和IC2起到了电压跟随器的作用，通过偏置电压将正信号输入端叠加了直流偏置的信号，并无变化的传到下一级。电压跟随器中输入阻抗很大，输出阻抗很小。由于输入阻抗很大，输入的电压几乎无损失地传递给运算放大器，而输出阻抗很小，又使输出的信号几乎全部传递给后面的电路。运算放大器起了很好的缓冲作用，隔断了后级对输入信号的影响。
[0025]电压放大电路14在本实施例中优选地为反相电压放大电路。该反相电压放大电路可以包括第七电阻R7，第八电阻R8，第九电阻R9，第五电容C5和第三运算放大器IC3。其中，第七电阻R7的一端与第一运算放大器ICl的输出端相连，第八电阻R8的一端与第二运算放大器IC2的输出端相连，第七电阻R7的另一端和第八电阻R8的另一端相连；第五电容C5的一端与第七电阻R7和第八电阻R8的连接点相连，另一端与第三运算放大器IC3的负输入端相连；第九电阻R9连接在第三运算放大器IC3的负输入端和第五电容C5之间；第三运算放大器IC3的正输入端与偏置电源相连。通过上述结构，经电压跟随电路12处理后的输入信号的左路信号和右路信号分别经过电阻R7和R8后，混合，再经由电容C5输入到第三运算放大器IC3，然后由第三运算放大器IC3进行信号的放大输出。
[0026]反相电压放大电路对输入信号的放大量可由下面公式推导得出:
[0027](VIN1-V_)/R7+(VIN2-V_) R8= (V_-VQUT)/R9 (I)
[0028]Vout=Vini (-R9/R7) +Vin2 (-R9/R8) (2)[0029]Vout= (VIN1+VIN2) (-R9/R7) (3)
[0030]V0UT/(VIN1+VIN2)=-R9/R7 (4)
[0031]其中，VINl是第一运算放大器ICl输出的第一电压，VIN2是第二运算放大器IC2输出的第二电压，V-是第三运算放大器IC3负输入端的电压，VOUT是第三运算放大器IC3输出端的电压，另外，R7=R8。
[0032]由公式(4)可见，通过调整反相放大器的放大倍数可以改变音频信号检测电路的灵敏度。放大倍数绝对值越大，能检测到的信号的幅度越小，即灵敏度越高。
[0033]在反相电压放大电路中，第五电容C5是防止低频噪声干扰的对策。加了第五电容C5后，反相放大器的放大倍数R9/R7中，R9不变，R7则相当于C5和原R7的合成。此时，对于低频信号容抗很大，对于高频信号接近短路，这样对于低频信号放大倍数较大幅度减小，而对于高频信号放大倍数几乎不变，从而起到了抑制低频干扰信号的作用，防止了误触发。
[0034]整流电路16包括并联的第六电容C6和第十电阻R10，以及第一二极管D1，其中第一二极管Dl的正极与第三运算放大器IC3的输出端相连，第一二极管Dl的负极与第六电容C6和第十电阻RlO的连接点相连，第六电容IC6和第十电阻RlO的另一连接点接地。通过上述结构，反相电压放大电路输出的放大后的输入信号输入到第一二极管D1，经第一二极管Dl输入到第十电阻RlO和第六电容C6，再输入到电压比较电路18中。
[0035]整流电路16起到了平缓放大后的输入信号的变化幅度使它接近直流信号的作用。当第一二极管Dl正极端的电压Vl和负极端的电压V2之间的压差大于第一二极管Dl的导通电压时，第一二极管Dl导通，对第六电容C6充电，同时一部分电流流过第十电阻RlO及第四运算放大器IC4的输入阻抗；当Vl和V2的压差小于第一二极管Dl的导通电压时，第一二极管Dl阻断，第六电容C6上的电荷通过第十电阻RlO及第四运算放大器IC4的输入阻抗放电。当放电到Vl和V2的压差再次大于第一二极管Dl的导通电压时，第一二极管Dl导通，又开始充电的过程。整流电路16反复地进行上述的充放电过程。另外，还可以通过将第十电阻R10，第六电容C6值设置得很大，使得放电的速度很慢，从而使得放大后的输入信号更接近直流信号。
[0036]电压比较电路18包括第四运算放大器IC4，第四运算放大器IC4的正输入端与第一二极管Dl，第六电容C6和第十电阻RlO的连接点相连，第四运算放大器IC4的负输入端与偏置电源相连。整流电路16输出的整流后的输入信号输入到第四运算放大器IC4的正输入端，与IC4的负输入端电压信号进行比较。当第四运算放大器IC4正输入端的电压大于负输入端的电压时，第四运算放大器IC4输出高电平，当第四运算放大器IC4正输入端的电压小于负输入端的电压时，第四运算放大器IC4输出低电平。其中，第四运算放大器IC4输出的高电平或低电平相当于指示信号，并且，在输出为高电平时，表示检测到AUX的音频信号，在输出为低电平时，表示没有检测到AUX的音频信号。另外，本实施例中的第四运算放大器IC4负输入端的电压相当于预设阈值。
[0037]本实用新型实施例还提供了一种音频信号处理电路，图2是根据本实用新型实施例的音频信号处理电路的电路图，如图2所示，该处理电路包括上述实施例提供的音频信号检测电路20和处理器22。其中，处理器22，与音频信号检测电路20连接，用于根据音频信号检测电路20输出的指示信号将音源切换到AUX的输入信号。
[0038]图3是根据本实用新型优选实施例的音频信号处理电路的电路图，如图3所示，该处理电路包括音频信号检测电路20、检测输出电路24和处理器22。
[0039]检测输出电路24包括第十一电阻R11，第十二电阻R12，三极管Ql和第十三电阻R13，其中，第十一电阻Rll的一端与音频信号检测电路20中的第四运算放大器IC4的输出端相连，另一端与三极管Ql的基极相连，三极管Ql的集电极与第十三电阻R13相连，发射极与第十二电阻R12相连且接地，第十二电阻R12和第十一电阻Rll进行分压，控制三极管Ql的导通和截止，第十三电阻R13的另一端接入音频信号检测电路20中的电源电路提供的运放电压。第四运算放大器IC4输出高电平后，三极管Ql导通，即Ql集电极输出被拉低，检测输出电路24的输出信号为低电平。在本实施例中设定输出信号低电平为有效，即检测判断AUX有音频信号输入。当第四运算放大器IC4输出低电平，三级管Ql截止，运放电源通过第十三电阻R13与处理器相应端口的输入阻抗进行分压，检测输出电路24的输出信号为闻电平。
[0040]处理器22接收到检测输出电路24的输出信号后，检测该输出信号为高电平还是低电平。如果为低电平，则自动将音源从CD或收音切换到AUX的输入信号，否则，则确定AUX无信号输入。
[0041]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果:相关技术中，由于AUX信号输入后，不能自动从其它音源切换过来，需要驾驶员手动操作进行音源的选择，不方便用户操作，降低了行车安全。本实用新型通过设计电压跟随电路、电压放大电路、整流电路、比较电路、检测输出电路来实现自动检测AUX音频信号并进行自动播放，从而可以在有AUX信号输入的情况下能自动从其它的音源上切换过来，不需要人工操作。本实用新型中的电路简洁有效，可应用在车载音响产品上进行自动检测播放，提升了用户的体验度。
[0042]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0043]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种音频信号检测电路，其特征在于，包括: 电压放大电路，用于放大输入到所述音频信号检测电路中的输入信号； 电压比较电路，与所述电压放大电路连接，用于将所述电压放大电路输出的放大后的所述输入信号与预设阈值进行比较，并根据比较结果输出指示信号，其中，所述指示信号用于指示所述输入信号是否为AUX的音频信号。
2.根据权利要求1所述的音频信号检测电路，其特征在于，所述电压放大电路包括: 第三运算放大器； 并联的第七电阻和第八电阻，其中，所述第七电阻和所述第八电阻的一端分别接入所述输入信号的左路信号和右路信号，所述第七电阻和所述第八电阻的另一端与所述第三运算放大器的负输入端连接； 第九电阻，连接在所述第三运算放大器的输出端和并联的所述第七电阻、所述第八电阻之间。
3.根据权利要求2所述的音频信号检测电路，其特征在于，所述电压放大电路还包括: 第五电容，连接在所述第三运算放大器的负输入端和并联的所述第七电阻、第八电阻之间。
4.根据权利 要求1所述的音频信号检测电路，其特征在于， 所述音频信号检测电路还包括整流电路，所述整流电路的输入端与所述电压放大电路的输出端相连，所述整流电路的输出端与所述电压比较电路的输入端相连，所述整流电路用于将所述电压放大电路输出的放大后的所述输入信号整流为直流信号； 所述电压比较电路还用于将所述直流信号与所述预设阈值进行比较，并根据所述比较结果输出所述指示信号。
5.根据权利要求4所述的音频信号检测电路，其特征在于，所述整流电路包括:并联的第六电容和第十电阻，以及第一二极管，其中，所述第一二极管的正极与所述电压放大电路的输出端相连，所述第一二极管的负极与所述第六电容和所述第十电阻的连接点相连，所述第六电容和所述第十电阻的另一连接点接地。
6.根据权利要求1所述的音频信号检测电路，其特征在于，所述音频信号检测电路还包括电压跟随电路，与所述电压放大电路的输入端相连，用于将输入到所述电压跟随电路的所述输入信号叠加直流偏置之后输出到所述电压放大电路。
7.根据权利要求6所述的音频信号检测电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括: 第一运算放大器，第二运算放大器，第三电容和第四电容，所述第三电容将所述输入信号的左路信号输入到所述第一运算放大器的正输入端，所述第四电容将所述输入信号的右路信号输入到所述第二运算放大器的正输入端； 第五电阻和第六电阻，其中所述第五电阻一端与偏置电源相连，另一端与所述第三电容和第一运算放大器的连接点相连，所述第六电阻一端与偏置电源相连，另一端与所述第四电容和第二运算放大器的连接点相连。
8.一种音频信号处理电路，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述音频信号检测电路，其特征在于，还包括: 处理器，与所述音频信号检测电路连接，用于根据所述音频信号检测电路输出的所述指示信号将音源切换到所述输入信号。
9.根据权利要求8所述的音频信号处理电路，其特征在于，所述音频信号检测电路还包括:检测输出电路，其输入端与所述电压比较电路连接，其输出端与处理器连接，用于将所述电压比较电路输出的所述指示信号转换成所述处理器能够识别的信号。
10.根据权利要求9所述的音频信号 处理电路，其特征在于，所述检测输出电路包括第十一电阻，第十二电阻，三极管和第十三电阻，其中，第十一电阻的一端与所述电压比较电路相连，另一端与所述三极管的基极相连，所述三极管的集电极与所述第十三电阻相连，发射极与所述第十二电阻相连且接地，所述第十二电阻和所述第十一电阻进行分压，控制所述三极管的导通和截止；所述三极管的集电极与所述处理器连接。
【文档编号】G01H11/06GK203785780SQ201320834741
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】俞健 申请人:大陆汽车投资（上海）有限公司