[发明专利]一种适用于智能功放芯片的变频自动增益控制装置

说明书

本发明提供了一种适用于智能功放芯片的变频自动增益控制装置，模数转换器模块对输入信号进行量化，并输出至包络检测模块；包络检测模块包括依次连接的低通滤波单元和包络检测单元，低通滤波单元滤除模数转换器模块引入的噪声，包络检测单元对滤波后的输入信号进行包络跟踪，并将跟踪结果输出至增益控制模块；增益控制模块根据包络检测单元计算的信号包络值，判断是否需要快速响应，从而选择fast_clock或slow_clock作为增益控制的主钟，并实时输出调整后的信号增益至运算放大器的输入端。本发明在需要快速响应时候，给agc一个较快时钟，在不需要快速响应的时候，agc工作在一个慢钟，既满足需求，又可以降低功耗。

技术领域

本发明涉及智能音频功放芯片喇叭功率保护技术领域，具体地，涉及一种适用于智能功放芯片的变频自动增益控制装置，用于实现对喇叭功率保护。

背景技术

随着人们对视听质量的要求越来越高，传统的音频功放芯片工作电压已不能满足要求，现在的功放芯片大都集成charge pump或boost来提高功放的工作电压，同时，芯片对输入信号进行一定倍数的放大，提高功放的输出功率，推动喇叭产生更大的音量，提升人们的听觉享受。现在的智能功放芯片在放大输入信号的同时，会检查信号是否clipping(削波)，或是已超出喇叭的额定功率，动态调整信号增益，避免由于信号超出范围使得音质变差或是长期超出喇叭的额定功率而损坏喇叭。

其中agc(自动增益控制)就是实现动态增益控制的最重要一环，一般模拟实现的方法是检测输出信号幅度，与门限电平比较，直接送出比较结果，如果超过门限进行限幅处理，这对一般的应用来说是可以的，但是对于音频信号来说，人耳对信号质量很敏感，如果反复clipping会使得音质变差，这就需要agc响应时间足够快。而在喇叭额定功率附近，不需要gac响应太快，否则会影响音质和听觉感受，这时候需要把agc频率降下来，缓慢调整gain(增益)。

但是，现有的通过agc调整增益的技术，通常存在如下缺点：

1.对于模拟输入接口，幅度检测一般在放大器的输出端，直接和agc threshold(自动增益控制阈值)相比较，看是否超出门限，然后再进行增益调整，这种方式的缺点是反应慢。

2.现有的agc是在固定频率下进行增益控制，这样会导致信号要么调整慢信号质量差，要么调整太快声音忽大忽小，不稳定。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种适用于智能功放芯片的变频自动增益控制装置，该装置在需要快速响应时，给agc一个较快时钟，在不需要快速响应的时候，让agc工作在一个慢钟，既满足喇叭安全和音质等需求，又可以降低功耗。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种适用于智能功放芯片的变频自动增益控制装置，包括依次连接的模数转换器模块、包络检测模块和增益控制模块；其中：

所述模数转换器模块对运算放大器输入端的输入信号进行量化，并输出至包络检测模块；

所述包络检测模块包括依次连接的低通滤波单元和包络检测单元，所述低通滤波单元滤除模数转换器模块引入的噪声，所述包络检测单元对滤波后的输入信号进行包络跟踪，并将跟踪结果输出至增益控制模块；

所述增益控制模块根据包络检测单元计算的信号包络值，判断是否需要快速响应，从而选择fast_clock或slow_clock作为增益控制的主时钟，并实时输出调整后的信号增益至运算放大器的另一个输入端。

优选地，所述模数转换器模块对运算放大器输入端的输入信号进行量化的精度为8位。

优选地，所述增益控制模块选择fast_clock或slow_clock作为增益控制的主时钟的方法为：