音频信号调节装置及电子设备的制作方法

1.本公开涉及音频信号调节技术领域，具体而言，涉及一种音频信号调节装置及电子设备。


背景技术：

2.音频信号调节装置能够完成对输入音频信号调节，以使得能够满足用户的多种需求，被广泛应用于多种电子设备。
3.现有技术中的音频信号调节装置中的功率放大模块的输入电源固定，在输出信号较高时转换效率较低，或者无法完成相应的转换。
4.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本公开的目的在于提供一种音频信号调节装置和电子设备，进而至少在一定程度上克服相关技术中的音频信号调节装置的转化效率较低的不足。
6.根据本公开的第一方面，提供一种音频信号调节装置，包括输入端和输出端，其特征在于，包括：
7.功率放大模块，连接于所述输入端与所述输出端之间，用于将输入信号放大并输出
8.采集模块，用于采集所述输入信号的音量信息；
9.多个升压模块，均连接于所述功率放大模块，且各所述升压模块具有不同的输入电压，用于为所述功率放大模块供电；
10.控制器，连接于所述采集模块以及升压模块，用于根据所述音量信息控制各所述升压模块的工作状态。
11.根据本公开的第二方面，提供一种电子设备，其特征在于，包括：
12.上述音频信号调节装置。
13.本公开的一种实施例所提供的音频信号调节装置，包括功率放大模块、采集模块、多个升压模块以及控制器，其中，功率放大模块连接于输入端与输出端之间，用于将输入信号放大并输出，采集模块用于采集输入信号的音量信息；多个升压模块均连接于功率放大模块，且各升压模块具有不同的输入电压，用于为功率放大模块供电；控制器连接于采集模块以及升压模块，用于根据音量信息控制各升压模块的工作状态。相较于相关技术，设置有多个输入电压不同的升压模块，能够满足功率放大模块所需的多种输入电压，并经由控制器根据输入的音量信息控制各个升压模块的工作状态，能够使得功率放大的电源持续输入电源持续保持在转换效率较高的区间内，提升了功率转换的效率。
14.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
15.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。在附图中：
16.图1示意性示出本公开示例性实施例中一种音频信号调节装置的示意图；
17.图2示意性示出本公开示例性实施例中一种输入电压初始升压模快大于目标升压模块时的音频信号调节装置的示意图；
18.图3示意性示出本公开示例性实施例中一种根据音量信息调整升压模块的示意图；
19.图4示意性示出本公开示例性实施例中一种输入电压初始升压模快小于目标升压模块时的音频信号调节装置的示意图；
20.图5示意性示出本公开示例性实施例中另一种根据音量信息调整升压模块的示意图；
21.图6示意性示出本公开示例性实施例中一种初始升压模快输入电源的结构示意图；
22.图7示意性示出本公开示例性实施例中一种目标升压模快输入电源的结构示意图；
23.图8示意性示出本公开示例性实施例中一种包括输入缓存模块的音频信号调节装置的示意图；
24.图9示意性示出本公开示例性实施例中一种包括振荡器的音频信号调节装置的示意图；
25.图10示意性示出本公开示例性实施例中一种包括电压输入电路的音频信号调节装置的示意图；
26.图11示出了可以应用本公开实施例的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
27.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
28.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
29.在相关技术中，音频信号转换电路可以由升压模块，输入缓存模块与功率放大模块，目前升压模块的使用的电源一般由系统电压直接提供，系统电压经过升压后输出给功率放大模块供电，功率放大模块将输入音频信号进行放大输出，无电源自适应切换功能。
30.由于目前功率放大模块选用的输入电源固定，在输出信号比较高的时候转换效率比较低下，无法根据输出信号大小自适应切换电源，在转换效率上低下，且效率提升困难。
31.基于上述缺点，本公开首先提供一种音频信号调节装置，参照图1所示，音频信号调节装置10可以包括功率放大模块11、采集模块12、多个升压模块13以及控制器14，其中，功率放大模块11连接于输入端与输出端之间，用于将输入信号放大并输出，采集模块12用于采集输入信号的音量信息；多个升压模块13均连接于功率放大模块11，且各升压模块13具有不同的输入电压，用于为功率放大模块11供电；控制器14连接于采集模块12以及升压模块13，用于根据音量信息控制各升压模块13的工作状态。
32.相较于相关技术，设置有多个输入电压不同的升压模块13，能够满足功率放大模块11所需的多种输入电压，并经由控制器14根据输入的音量信息控制各升压模块13的工作状态，能够使得功率放大的电源持续输入电源持续保持在转换效率较高的区间内，提升了功率转换的效率。
33.在本公开的一种示例实施方式中，上述音频信号调节装置10可以包括输入端和输出端，其中，上述功率放大电路连接与上述输入端和输出端之间，用于将音频调节信号电路的输入信号进行放大并输出。在本示例实施方式中，上述功率放大模块11可以是d类功率放大模块11，d类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或pcm数字信息变换成pwm(脉冲宽度调制)或pdm(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用pwm或pdm的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大模块11，也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大模块11是一个一比特的功率数模变换器，放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(lc)等四部分组成。
34.在本公开的一种示例实施方式中，上述采集模块12可以用于采集音量信号，其中音量信号可以是音量曲线，以使得控制器14能够根据音量曲线调整各个升压模块13的工作状态，在本示例实施方式中不多上述音量信号的形式做详细的限定。上述采集模块12可以连接于上述输入端和控制器14之间，以将采集到输入信号的音量信号传输至控制器14。
35.在本公开的一种示例实施方式中，音频信号调节装置10可以包括多个升压模块13，升压模块13的数量可以是两个、三个、五个等，也可以根据用户的需求进行自定义，在本示例实施方式中不做具体限定。
36.其中每个升压模块13连接输入电压，如v1、v2
……
vn等，升压模块13用于对上述输入电压进行升压，升压模块13可以是boost升压电路，也可以是由变压器构成的升压电路，在本示例实施方式中不对升压模块13做具体限定。其中各升压模块13的升压比例可以相同，即放大比例相同，也可以不同，在本示例实施方式中不做具体限定。
37.在本公开的一种示例实施方式中，控制器14用于根据采集模块12采集到的音量信息控制各升压模块13的工作状态，具体而言，可以首先确定音量信息对应的功率放大模块11所需的参考电压，可以建立音量信息与功率放大模块11所需电压之间的映射关系，进而确定音量信息对应的功率放大模块11所需的参考电压；然后根据参考电压确定参考升压模块13，控制器14将参考升压模块13的工作状态配置为打开，并将其他升压模块13的工作状态配置为关闭。
38.在本公开的一种示例实施方式中，若上述控制器14在检测到接收到的音量信息由初始音量信息变化为目标音量信息时，首先确定初始音量信息对应的初始升压模块131，并
确定目标音量信息对应的目标升压模块132。
39.在本示例实施方式中，参照图2和图4所示，在确定目标音量信息对应的目标升压模块132时，可以首先确定目标音量信息低音的功率放大模块11所需的目标电压，具体而言，控制器12可以建立音量信息与所述功率放大模块11所需电压的映射关系，根据所述映射关系确定所述目标音量信息对应的所述功率放大模块11所需的目标电压。然后根据上述目标电压来确定目标升压模块132。
40.在本示例实施方式中，参照图2和图4所示，在确定目标电压对应的目标升压模块132之后，将目标升压模块132的工作状态由关闭调整为打开，将初始升压模块131的工作状态由打开调整为关闭。具体而言，可以首先确定初始升压模块131与目标升压模块132的转换电压；将初始升压模块131的输出电压升压至转换电压，并将目标升压模块132的输出电压升压至转换电压；将初始升压模块131的工作状态由打开调整为关闭；将目标升压模块132的工作状态由关闭调整为打开，并将目标升压模块132的输出电压调整为目标电压。
41.在本示例实施方式中，上述转换电压可以是上述初始升压模块131的最大输出电压，也可以是用户设定的音频信号调节装置10转换效率等于预设值时的初始升压模块131的输出电压，还可以根据用户自定义，在本示例实施方式中不做具体限定。
42.在本示例实施方式中，在上述初始升压模块131与上述目标升压模块132之间还可以包括一中间升压模块13，此时，将目标升压模块132的工作状态由关闭调整为打开，将初始升压模块131的工作状态由打开调整为关闭，可以首先确定初始升压模块131与目标升压模块132的第一中转电压；将初始升压模块131的输出电压升压至第一中转电压，并将中间升压模块13的输出电压升压至第一中转电压；将初始升压模块131的工作状态由打开调整为关闭；将中间升压模块13的工作状态由关闭调整为打开，并确定中间升压模块13与目标升压模块132的第二中转电压；将中间升压模块13的输出电压升压至第二中转电压，并将目标升压模块132的输出电压升压至第二中转电压；将中间升压模块13的工作状态由打开调整为关闭；将目标升压模块132的工作状态由关闭调整为打开，并将目标升压模块132的输出电压调整为目标电压。
43.其中，上述第一中转电压可以是上述初始升压模块131的最大输出电压，也可以是用户设定的音频信号调节装置10转换效率等于预设值时的初始升压模块131的输出电压，还可以根据用户自定义，在本示例实施方式中不做具体限定。
44.第二中转电压可以是上述中间升压模块13的最大输出电压，也可以是用户设定的音频信号调节装置10转换效率等于预设值时的中间升压模块13的输出电压，还可以根据用户自定义，在本示例实施方式中不做具体限定。
45.在本示例实施方式中，上述音频信号调节装置10转换效率的预设值可以是根据用户的需求进行自定义，在本示例实施方式中不做具体限定。
46.在本公开的一种示例实施方式中，参照图2和图3所示，若上述目标升压模块132的输出电压可以大于上述初始升压模块131的输入电压，且上述初始升压模块131与目标升压模块132的升压比例相同。此时，假设上述初始升压模块131的输入电压为v
bat
，目标升压模块132的输入电压为2v
bat
，可与将初始升压模块131和目标升压模块132分别负责不同的升压区间，初始升压模块131的升压区间可以为为v
bat
‑
x，目标升压模块132的升压区间为2v
bat
‑
y，其中x大于等于2v
bat
，此时上述转换电压可以为x1，其中x1大于等于2v
bat
且小于等
于x。
47.当功率放大模块11的输出较小时，所需要的功放电源在低压区v
bat
‑
x之间时，使用初始升压模块131通过v
bat
升压提供，当功率放大模块11功放输出较大，所需要的功放电源在高压区2vbat
‑
y之间时，使用目标升压模块132通过2v
bat
升压提供，当功率放大模块11输出一开始比较小，初始状态在低压区，后续用户加大音量播放，此刻功率放大模块11需要更高的电源电压，此时可以将上述初始升压模块131的输出电压和目标肾炎欧快的输出电压都升压到x1处，然后切换目标升压模块132工作，完成切换。
48.在本公开的另一种示例实施方式中，参照图5和图6所示，若上述目标升压模块132的输出电压可以大于上述初始升压模块131的输入电压，假设上述初始升压模块131的输入电压为2v
bat
，目标升压模块132的输入电压为v
bat
，可与将初始升压模块131和目标升压模块132分别负责不同的升压区间，初始升压模块131的升压区间可以为为2v
bat
‑
y，目标升压模块132的升压区间为v
bat
‑
x，此时转换电压可以是y1，其中y1大于等于2v
bat
且小于等于x，在本示例实时方式中，x1可以等于y1，若是用户后续减小音量播放，此刻不需要较高的电源电压，这时，将初始升压模块131的输出电压降压到y1，目标升压模块13213的输出电压升压到y1，完成无压差的切换到目标升压模块132。
49.参照图6和图7所示，上述初始升压模块和目标升压模块可以由同于个输入电源提供，但是提供给上述初始升压模块与目标升压模块的输入电压不同，如提供给上述初始升压模块的输入电压为v
bat
初始升压模块的输入电压为2v
bat
，此时可以将两个输出电压为v
bat
的电池并联设置作为输入电源17，给上述初始升压模块提供输入电压时，可以半压ic16对输入电源进行降压，并提提供给上述初始升压模块，即连接于上述音频信号调节装置。给上述目标升压模块提供输入电压时，直接将输入电源17连接在上述目标升压模块上，即连接于上述音频信号调节装置。
50.在本公开的一种示例实施方式中，参照图8所示，上述音频信号调节装置10还可以包括输入缓存模块15，连接于音频信号调节装置10的输入端个功率放大模块之间，用于对输入信号进行整合，以使得输出入至功率放大模块11的输入信号更加稳定。
51.在本公开的一种示例实施方式中，参照图9所示，上述音频信号调节装置10还可以包括振荡器16，连接于功率放大模块11和升压模块13之间，用于在切换升压模块13时，使得升压模块13之间的输入电压同步，增加音量输出的稳定性。
52.在本公开的一种示例实施方式中，参照图10所示，上述音频信号调节装置10还可以包括电压输入电路，连接与上述功率放大模块11，用于为上述功率放大模块11供电，在音量信息对应的功率从放大模块对应的电压较小，无需利用升压模块13对输入电压进行升压时，为功率放大模块11供电。
53.相较于相关技术，设置有多个输入电压不同的升压模块13，能够满足功率放大模块11所需的多种输入电压，并经由控制器14根据输入的音量信息控制各升压模块13的工作状态，能够使得功率放大的电源持续输入电源持续保持在转换效率较高的区间内，提升了功率转换的效率。
54.本公开还提供一种电子设备，电子设备包括上述音频信号调节装置10，音频信号调节装置10的具体结构上述已经进行了详细说明，因此，此处不再赘述。
55.下面以图11中的移动终端200为例，对电子设备的构造进行示例性说明。本领域技
术人员应当理解，除了特别用于移动目的的部件之外，图11中的构造也能够应用于固定类型的设备。在另一些实施方式中，移动终端200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或软件和硬件的组合实现。各部件间的接口连接关系只是示意性示出，并不构成对移动终端200的结构限定。在另一些实施方式中，移动终端200也可以采用与图2不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
56.如图2所示，移动终端200具体可以包括：处理器210、内部存储器221、外部存储器接口222、通用串行总线(universal serial bus，usb)接口230、充电管理模块240、电源管理模块241、电池242、天线1、天线2、移动通信模块250、无线通信模块260、音频模块270、扬声器271、受话器272、麦克风273、耳机接口274、传感器模块280、显示屏290、摄像模组291、指示器292、马达293、按键294以及用户标识模块(subscriber identification module，sim)卡接口295等。其中传感器模块280可以包括深度传感器2801、压力传感器2802、陀螺仪传感器2803等。
57.处理器210可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器210可以包括应用处理器(application processor，ap)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processing unit，gpu)、图像信号处理器(image signal processor，isp)、控制器、视频编解码器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、基带处理器和/或神经网络处理器(neural
‑
network processing unit，npu)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
58.npu为神经网络(neural
‑
network，nn)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过npu可以实现移动终端200的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。
59.处理器210中设置有存储器。存储器可以存储用于实现六个模块化功能的指令：检测指令、连接指令、信息管理指令、分析指令、数据传输指令和通知指令，并由处理器210来控制执行。
60.充电管理模块240用于从充电器接收充电输入。电源管理模块241用于连接电池242、充电管理模块240与处理器210。电源管理模块241接收电池242和/或充电管理模块240的输入，为处理器210、内部存储器221、显示屏290、摄像模组291和无线通信模块260等供电。
61.移动终端200的无线通信功能可以通过天线1、天线2、移动通信模块250、无线通信模块260、调制解调处理器以及基带处理器等实现。其中，天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号；移动通信模块250可以提供应用在移动终端200上的包括2g/3g/4g/5g等无线通信的解决方案；调制解调处理器可以包括调制器和解调器；无线通信模块260可以提供应用在移动终端200上的包括无线局域网(wireless local area networks，wlan)(如无线保真(wireless fidelity，wi
‑
fi)网络)、蓝牙(bluetooth，bt)等无线通信的解决方案。在一些实施例中，移动终端200的天线1和移动通信模块250耦合，天线2和无线通信模块260耦合，使得移动终端200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。
62.移动终端200通过gpu、显示屏290及应用处理器等实现显示功能。gpu为图像处理
的微处理器，连接显示屏290和应用处理器。gpu用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个gpu，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
63.移动终端200可以通过isp、摄像模组291、视频编解码器、gpu、显示屏290及应用处理器等实现拍摄功能。其中，isp用于处理摄像模组291反馈的数据；摄像模组291用于捕获静态图像或视频；数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号；视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩，移动终端200还可以支持一种或多种视频编解码器。
64.外部存储器接口222可以用于连接外部存储卡，例如micro sd卡，实现扩展移动终端200的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口222与处理器210通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。
65.内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。内部存储器221可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储移动终端200使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器221可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，ufs)等。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行移动终端200的各种功能应用以及数据处理。
66.移动终端200可以通过音频模块270、扬声器271、受话器272、麦克风273、耳机接口274及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放、录音等。
67.深度传感器2801用于获取景物的深度信息。在一些实施例中，深度传感器可以设置于摄像模组291。
68.压力传感器2802用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器2802可以设置于显示屏290。压力传感器2802的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。
69.陀螺仪传感器2803可以用于确定移动终端200的运动姿态。在一些实施方式中，可以通过陀螺仪传感器2803确定移动终端200围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器2803可以用于拍摄防抖、导航、体感游戏场景等。
70.此外，还可以根据实际需要在传感器模块280中设置其他功能的传感器，例如气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、指纹传感器、温度传感器、触摸传感器、环境光传感器、骨传导传感器等。
71.移动终端200中还可包括其它提供辅助功能的设备。例如，按键294包括开机键，音量键等，用户可以通过按键输入，产生与移动终端200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。再如，指示器292、马达293、sim卡接口295等。
72.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
73.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。
74.本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
75.应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。