一种双声道信号转换成单声道信号输出的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双声道信号转换成单声道信号输出的方法，属于集成电路设计技术领域。
【背景技术】
[0002]具备左右声道的双声道声音输出可以实现立体声播出。在空间放置两个互成一定角度的扬声器，每个扬声器单独由一个声道提供信号。两个声道信号在相位上有所差别，这样当站到两个扬声器的轴心线相交点上听声音时就可感受到立体声的效果。相对于其它更多声道的电路，双声道声音输出的结构简单，成本低，因而双声道声音输出在如机顶盒、电视等家用音视频电路上普遍使用。
[0003]在一些场合需要只一路喇叭输出，比如中国直播卫星接收机的标准中规定机顶盒必须提供一路的喇叭输出。这时需要将原来的双声道输出转换成单声道输出来驱动喇叭。
[0004]双声道输出转换成单声道输出的电路常用有两种办法。一是在左右声道声音信号输出中选择一路声道声音信号，并由功率放大器输出给喇叭。这样将损失一路的声音。二是将双声道声音转换成模拟声音信号后通过运算放大器相加，合成单声道声音信号，并由功率放大器输出给喇叭。这种方法不损失声音，相对的实现成本高，模拟声音信号在处理过程中也易受到干扰。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种双声道信号转换成单声道信号输出的方法。
[0006]由于sigma-delta DAC(数模转换器)可以使用高信号噪比的输出。现在机顶盒内的集成电路的音频输出普遍使用sigma-delta DAC输出声音信号，Sigma-delta DAC输出声音信号为两路双电平数字信号，目前通过低通滤波器将两路双电平数字信号分别转换成声音模拟信号，两路声音模拟信号通过运算放大器叠加后形成一路声音模拟信号，再通过功率放大器驱动喇叭。
[0007]本发明方法将Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号通过数据映射模块进行叠加映射形成一路声音信号，叠加映射映后的一路声音信号在数据映射模块内再进行Η桥驱动映射形成Η桥的两个输入控制信号，Η桥的两个输入控制信号通过Η桥驱动喇叭。
[0008]所述的数据映射模块包括一个两输入或门和一个两输入与非门；
[0009]或门的一个输入和与非门的一个输入相接作为数据映射模块的一个输入端，或门的另一个输入和与非门的另一个输入相接作为数据映射模块的另一个输入端，数据映射模块的两个输入端分别接Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号；或门的输出作为数据映射模块的一个输出端，与非门的输出作为数据映射模块的另一个输出端。
[0010]数据映射模块将两路双电平数字信号叠加映射形成一路声音信号，具体是:Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号中，L表示左声道sigma-delta DAC的输出，R表示右声道sigma-delta DAC的输出，0表示低电平，1表示高电平，则L、R分别是0和1两电平构成的数字序列，Μ表示单声道的输出。建立以下的映射关系:当L = 0、R = 0时，Μ = 0;当 L = 0、R = 1 时，M = 1 ;当1^ = 1、R = 0 时，M = 1;当 L = 1，R = 1 时，M=2;由于Μ = L+R，M是L与R的和，实现了左右声道信号的叠加。
[0011]数据映射模块将一路声音信号进行Η桥驱动映射形成Η桥的两个输入控制信号HL和HR，Μ信号与Η桥的两个控制信号HL、HR建立以下映射关系:当Μ = 0时，HL = 0、HR =1，则喇叭上电流是正电流；当Μ = 1时，HL = 0、HR = 0，则喇叭上电流是零电流；当Μ = 2时，HL = 1、HR = 0，则喇叭上电流是负电流；实现双声道声音向单声道声道的转换和驱动。
[0012]数据映射模块可以合并两路双电平数字信号叠加映射形成一路声音信号和一路声音信号进行Η桥驱动映射形成Η桥的两个输入控制信号HL和HR的功能，直接将两路双电平数字信号转换成Η桥的两个输入控制信号HL和HR。
[0013]所述的Η桥的包换两个NM0S管和两个PM0S管；一个PM0S管的栅极与一个NM0S管的栅极相接，作为Η桥的一个输入端，输入控制信号HL ;另一个PM0S管的栅极与另一个NM0S管的栅极相接，作为Η桥的另一个输入端，输入控制信号HP ;两个PM0S管的源极接电源VDD，两个NM0S管的源极接地；一个PM0S管的漏极与一个NM0S管的漏极相接，作为Η桥的一个输出端SP，另一个PM0S管的漏极与另一个NM0S管的漏极相接，作为Η桥的另一个输出端SN，Η桥的两个输出端SP和SN驱动喇叭。
[0014]当HL为1时，另一个NM0S管打开，一个PM0S管关闭；当HL为0时，另一个NM0S管关闭，一个PM0S管打开。当HR为1时，另一个NM0S管打开，另一个PM0S管关闭；当册为0时，另一个NM0S管关闭，另一个PM0S管打开。HL与HR的组合实现三种喇叭的电流模式:当HL为0、HR为1时，电流从一个PM0S管流向喇叭，通过另一个NM0S管流到地，将这种电流模块标记为正电流；当HL为0、HR为0时，电路断开，流经喇叭的电流为零，将这种电流模块标记为零电流；当HL为1、HR为0时，电流从另一个PM0S管流向喇叭，通过另一个NM0S管流到地，将这种电流模块标记为负电流。
[0015]当Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号都为0时，喇叭上电流是从SP端流向SN端；当Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号都为1时，喇叭上电流是从SN端流向SP端；当Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号一个为0、一个为1时，喇叭上流过的电流值为零。
[0016]本发明使用sigma-delta DAC的输出经过简单映射后通过Η桥电路直接驱动喇口八，不需要将两路双电平数字信号分别转换成声音模拟信号，再通过运算放大器叠加后形成一路声音模拟信号，然后通过功率放大器驱动喇叭。本发明具有设计简洁，具有明显的节约电路成本的优势。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的电路结构原理图；
[0018]图2为图1中数据映射模块的结构示意图；
[0019]图3为图1中Η桥的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]—种双声道信号转换成单声道信号输出的方法，将Sigma-delta DAC输出的两路双电平数字信号通过数据映射模块C进行叠加映射形成一路声音信号，叠加映射映后的一路声音信号在数据映射模块内再进行Η桥驱动映射形成Η桥的两个输入控制信号，Η桥的两个输入控制信号通过Η桥驱动喇叭。其电路原理如图1:包含一个数据映射模块C和一个Η桥ΗΒ。数据映射模块C将两路sigma-delta DAC的输出映射成2比特Η桥的控制信号；Η桥ΗΒ驱动喇叭发出声音。
[0021]如图2，数据映射模块C具有两个输入端和两个输出端口，其结构具体是:包括一个两输入或门11和一个两输入与非门12 ;或门11的一个输入和与非门12的一个输入相接作为数据映射模块C的一个输入端，或门11的另一个输入和与非门12的另一个输入相接作为数据映射模块C的另一个输入端，数据映射模块C的两个输入端分别接Sigma-deltaDAC输出的两路双电平数字信号，或门11的输出作为数据映射模块C的一个输出端，与非门12的输出作为数据映射模块C的另一个输出端。
[0022]如图3，Η桥HB具有两个端和两个输出端，其结构具体是:包换两个NM0S管和两个PM0S管；一个PM0S管1的栅极与一个NM0S管2的栅极相接，作为Η桥的一个输入端，输入控制信号HL ;另一个PM0S管3的栅极与另一个NM0S管4的栅极相接，作为Η桥的另一个输入端，输入控制信号HP ;两个PM0S管1和3的源极接电源VDD，