[发明专利]音频放大器系统

说明书

描述一种音频放大器系统，其包括：用于处理数字音频信号的可变增益音频处理器、耦合到音频处理器并且被配置成接收经处理数字音频信号的数/模转换器、具有耦合到数/模转换器的输出端的输入端并且可操作地连接到电源的可变增益放大器、耦合到可变增益音频处理器和可变增益放大器并且被配置成使音频放大器系统在具有第一电源电压值的第一操作模式与具有第二较高电源电压值的第二操作模式之间切换的控制器；其中控制器在第一操作模式中可操作以将音频放大器系统增益设置为所期望的增益值，并且在第二操作模式中可操作以通过相对于第一操作模式增大可变增益放大器的增益并减小可变增益音频处理器的增益来保持所期望的增益值。

技术领域

本公开涉及音频放大器系统。

背景技术

音频信号的采集和再现是电子电路的第一应用之一。当今，音频电子器件随处可见，并且可以在电视和高保真立体声系统、轿车音频系统中以及近年来在蜂窝式电话和许多其它便携式应用中找到。这些电子器件中的绝大部分呈集成电路的形式。音频放大器系统可以用于移动电话和其它移动装置。例子音频放大器系统还被称作智能扬声器驱动器，其最大化声输出同时确保扬声器不受损。这通过借助扬声器模型来预测膜偏移和估计音圈温度进行。膜偏移直接相关于声压级。通过反馈进入扬声器中的电流的实时测量，消除扬声器模型与现实世界之间的差别。

智能扬声器驱动器的核心是驱动实际扩音器的高效率D类放大器。该放大器由甚至在低电池电压下保证高输出功率的DC-DC升压转换器供电。DC-DC升压转换器受控于数字域，并且仅当在放大器输出处需要高功率时启用。通过进行音频信号的粗包络跟踪来优化DC-DC升压转换器和放大器的组合效率。

发明内容

本公开的各方面在所附权利要求书中定义。在第一方面，定义了一种音频放大器系统，其包括：可变增益音频处理器，该可变增益音频处理器被配置成接收数字音频信号并输出经处理数字音频信号；数/模转换器，该数/模转换器耦合到音频处理器并且被配置成接收经处理数字音频信号；可变增益放大器，该可变增益放大器具有耦合到数/模转换器的输出端的输入端并且可操作地连接到具有至少两个电源值的电源，控制器，该控制器耦合到可变增益音频处理器和可变增益放大器，并且被配置成使音频放大器系统在具有第一电源电压值的第一操作模式与具有第二较高电源电压值的第二操作模式之间切换；其中控制器在第一操作模式中可操作以将音频放大器系统增益设置为预定增益值，并且在第二操作模式中可操作以通过相对于第一操作模式增大可变增益放大器的增益并减小可变增益音频处理器的增益来将放大器系统增益保持在预定增益值。

在实施例中，控制器可以另外可操作以通过用增益因数改变可变增益放大器的增益并用增益因数的倒数改变可变增益音频处理器的增益来保持音频放大器系统增益。

通过保持增益，音频放大器系统的总增益在典型工程公差内相同，该典型工程公差在两个操作模式之间可为+-1％。当在两个模式之间切换时，保持增益使得用户不能察觉到音频输出的改变。

在实施例中，增益校正因数可以为二的整数幂。

在实施例中，数/模转换器可为可操作地被供应参考电流的电流模式数/模转换器。

在实施例中，控制器可以另外可操作以从第二操作模式切换到第一操作模式，并且通过相对于第二操作模式减小可变增益放大器的增益和增大可变增益音频处理器的增益将放大器系统增益保持在预定值。

在音频放大系统的实施例中，可变增益放大器可为D类放大器。可变增益D类放大器可包括一对差分输入端、一对差分输出端和一对可变电阻，每个可变电阻耦合在差分输出端中的相应一个差分输出端与差分输入端之间。可变电阻可耦合到控制器。控制器可以可操作以通过改变反馈电阻值来控制可变增益D类放大器的增益。

在实施例中，每个可变电阻可包括第一固定电阻和耦合到控制器的至少一个另外可切换电阻的串联和/或并联布置。