[发明专利]一种分频优化处理的音频芯片及耳机

说明书

本发明提出了一种分频优化处理的音频芯片和耳机；对分频系统中的高频滤波电路进行了优化，加入具有高频扬声器特性预测电路的负反馈电路，补偿高频扬声器的响应特性偏移以得到与低频响应组合时产生所需理想的组合响应特性的高通信号，能够精确再现音频音效；同时，通过设置组合处理器将分频后的左右低频信号组合处理成组合低频信号以减少两个分频器差异化误差并可以保持低频信号精确性，避免左右低频信号分别处理导致的器件增加和音频芯片整体体积、成本的增加。

技术领域

本发明涉及音频输出设备领域，尤其涉及一种分频优化处理的音频芯片及耳机。

背景技术

现有耳机系统接收表示音频声音的电信号，并通过驱动单元将电信号转换为音频声波。驱动单元包括响应于电信号的振膜，振膜振动来扰动周围的空气，从而引起音频声波。

由于不充分的低频特性，许多传统耳机系统不能很好地响应非常低频的输入信号。因此，现有高质量耳机系统，尤其是立体声耳机系统，可以包括单独的低音专用扬声器，其被设计为更准确地再现全声谱的较低频率。在一些情况下，低频扬声器与分频器结合使用。分频器的分频频率通常可由用户设定，而将整个声音频谱分成低频分量和高频分量。然后，分频将低频分量引导到低频扬声器，并将高频分量引导到高频扬声器。分频的高通响应可以补充低频扬声器的低通响应特性，因此实现高频扬声器和低频扬声器的声音输出的理想混合。尽管使用分频器和低频扬声器系统提供了改进的音质，但是分频处理和高低频扬声器自身响应特性偏移会带来一定的信号失真。所以，仍需提供了一种具备能够精确再现音频音效的分频系统的分频优化处理的音频芯片。

发明内容

针对现有技术中的上述缺点，本发明提供一种分频优化处理的音频芯片，包括：

左分频器，用于接收外部音频信号输入单元输入的立体声音频信号中的左声道信号并将其过滤产生左高频信号和左低频信号；

右分频器，用于接收外部音频信号输入单元输入的立体声音频信号中的右声道信号并将其过滤产生右低频信号和右高频信号；

左高频放大器，用于接收所述左高频信号并将其进行放大处理后输出驱动左高频扬声器；

右高频放大器，用于接收所述右高频信号并将其进行放大处理后输出驱动右高频扬声器；

组合处理器，用于接收所述左低频信号和右低频信号并将其进行组合处理后生成组合低频信号；

低频放大器，用于接收所述组合低频信号并将其放大处理后输出驱动左低频扬声器和右低频扬声器。

优选地，所述左分频器和右分频器还包括附加电路，以进一步滤波和隔离更多频率分量。

优选地，所述左高频放大器和右高频放大器被优化以处理500Hz到20kHz之间的频率；组合处理器和低频放大器被优化以处理低于500Hz的频率。

优选地，所述组合处理器对所述左低频信号和右低频信号并将其进行对比、修整、叠加处理后生成组合低频信号。

优选地，所述分频优化处理的音频芯片还包括：用户命令处理单元，用于接收外部用户命令输入单元输入的对所述左高频放大器、右高频放大器和低频放大器的音量控制命令信号，并根据所述音量控制命令信号控制对应部件。

优选地，所述左分频器和右分频器均包括高频滤波电路和低频滤波电路。

优选地，所述高频滤波电路包括一个四阶高通滤波器、一个二阶高通滤波器和一个运算放大器。

优选地，所述二阶高通滤波器的特征频率小于所述四阶高通滤波器的特征频率，所述二阶高通滤波器的阻尼因子大于所述四阶高通滤波器的阻尼因子。

优选地，所述高频滤波电路包括：包括四个运算放大器OA1、OA2、OA3和OA4，六个电阻器R1、R2、R3、R4、R5和R6，六个电容器C1、C2、C3、C4、C5和C6。