音频调节电路、音频放大电路及音频播放设备的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，特别涉及一种音频调节电路、音频放大电路及音频播放设备。


背景技术：

2.音频播放设备一般包括有功率放大器，该功率放大器能够对输入至音频播放设备的音频信号进行放大。
3.但是，上述音频播放设备的功能较为单一，音频播放效果较差。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种电音频调节电路、音频放大电路及音频播放设备，可以解决相关技术中音频播放设备的功能较为单一，音频播放效果较差的问题。所述技术方案如下：
5.一方面，提供了一种音频调节电路，所述音频调节电路具有输入端、第一输出端和第二输出端，且所述音频调节电路包括：第一选频电路和第二选频电路；
6.所述第一选频电路分别与所述输入端和所述第一输出端连接，所述第一选频电路用于将所述输入端接收到的音频信号中，位于第一频率范围内的音频信号传输至所述第一输出端；
7.所述第二选频电路分别与所述输入端和所述第二输出端连接，所述第二选频电路用于将所述输入端接收到的音频信号中，位于第二频率范围内的音频信号传输至所述第二输出端；
8.其中，所述第一输出端用于与功率放大器的第一输入端连接，所述第二输出端用于与所述功率放大器的第二输入端连接，所述功率放大器的第二输入端和接地端连接。
9.可选地，所述第一选频电路包括：第一电容和第一电阻；
10.所述第一电阻和所述第一电容并联在所述输入端和所述第一输出端之间。
11.可选地，所述第二选频电路包括：第二电容和第二电阻；
12.所述第二电阻和所述第二电容串联在所述输入端和所述第二输出端之间。
13.可选地，所述第二选频电路还包括：第三电容；
14.所述第三电容的一端与所述输入端连接，所述第三电容的另一端与所述第二输出端连接。
15.可选地，所述音频调节电路还包括：稳压电路；
16.所述稳压电路分别与接地端和所述第二输出端连接，所述稳压电路用于调节所述第二输出端的电压。
17.可选地，所述稳压电路包括：第三电阻；
18.所述第三电阻的一端与所述接地端连接，所述第三电阻的另一端与所述第二输出端连接。
19.另一方面，提供了一种音频放大电路，所述音频放大电路包括：功率放大器，以及
如上述方面所述的音频调节电路；
20.所述功率放大器的正极输入端与所述音频调节电路的第一输出端连接，所述功率放大器的负极输入端与所述音频调节电路的第二输出端连接，所述功率放大器用于对所述音频调节电路输出的音频信号进行功率放大。
21.可选地，所述音频放大电路还包括：滤波电路；
22.所述滤波电路分别与音频输入接口和所述音频调节电路的输入端连接，所述滤波电路用于对通过所述音频输入接口接收到的音频信号进行滤波后传输至所述音频调节电路的输入端。
23.可选地，所述音频输入接口具有第一端子和第二端子，所述滤波电路包括：第四电容、第四电阻、第五电容和第五电阻；
24.所述第四电阻和所述第四电容串联在所述第一端子和所述音频调节电路的输入端之间；
25.所述第五电阻和所述第五电容串联在所述第二端子和所述音频调节电路的输入端之间，或者，所述第五电阻和所述第五电容串联在所述第二端子和所述第二输出端之间。
26.又一方面，提供了一种音频播放设备，所述音频播放设备包括：如上述方面所述的音频放大电路，以及扬声器；
27.所述音频放大电路的输出端与所述扬声器连接，所述扬声器用于播放所述音频放大电路输出的音频信号。
28.本技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
29.本技术提供了一种音频调节电路、音频放大电路及音频播放设备。其中，该音频调节电路可以将位于第一频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第一输入端，并可以将位于第二频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第二输入端。其中，传输至功率放大器的第一输入端的第一频率范围内的音频信号会被放大，而传输至功率放大器的第二输入端的第二频率范围的音频信号不会被放大。由此，该音频调节电路能够对需要进行功率放大的特定频段的音频信号进行频率筛选，进而有效丰富了其所应用的音频播放设备的功能，提高了音频播放设备的音频播放效果。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
31.图1是本技术实施例提供的一种音频播放设备的结构示意图；
32.图2是本技术实施例提供的一种音频放大电路的结构示意图；
33.图3是本技术实施例提供的一种音频调节电路的结构示意图；
34.图4是本技术实施例提供的另一种音频调节电路的结构示意图；
35.图5是本技术实施例提供的一种滤波电路的结构示意图；
36.图6是本技术实施例提供的另一种滤波电路的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
38.图1是本技术实施例提供的一种音频播放设备的结构示意图，如图1所示，该音频播放设备包括：音频放大电路10和扬声器20。
39.参见图1，音频放大电路10具有音频输入接口和输出端，该音频输入接口用于接收输入的音频信号，输出端与扬声器20连接。音频放大电路10用于对该音频输入接口接收到的音频信号进行功率放大，并将功率放大后的音频信号通过输出端输出至扬声器20。该扬声器20用于播放音频放大电路10输出的音频信号。
40.其中，该音频播放设备可以为音箱、会议电话等可用于扩声的电子设备。
41.图2是本技术实施例提供的一种音频放大电路10的结构示意图，该音频放大电路10可以应用于图1所示的音频播放设备中。参见图2，该音频放大电路10包括：音频调节电路110和功率放大器120。
42.如图2所示，音频调节电路具有输入端in0、第一输出端o11和第二输出端o12。其中，该输入端o11与音频放大电路10的音频输入接口连接，该第一输出端o11与功率放大器120的第一输入端i11连接，该第二输出端o12与功率放大器120的第二输入端i12连接，该功率放大器120的第二输入端i12还与接地端gnd连接。
43.其中，该音频调节电路110用于对输入至音频放大电路10的音频信号进行选频处理，并将选频处理后的音频信号传输至功率放大器120。该功率放大器120用于对音频调节电路110输出的音频信号进行功率放大。
44.在本技术实施例中，该音频调节电路110可以对音频输入接口获取到的音频信号中，位于第一频率范围内的音频信号传输至第一输出端o11，并将位于第二频率范围内的音频信号传输至第二输出端o12。相应的，该功率放大器120可以对其接收到的音频信号进行功率放大。
45.综上所述，本技术实施例提供了一种音频放大电路，该音频放大电路包括音频调节电路和功率放大器。其中，该音频调节电路能够对音频输入接口接收到的音频信号进行选频处理，并将选频处理后的音频信号传输至功率放大器。该功率放大器进而可以对音频调节电路输出的音频信号进行功率放大。由于该音频放大电路不仅能够对音频信号进行放大处理，还能够对音频信号进行选频处理。因此，该音频放大电路处理音频信号的功能较为完善，输出的音频信号的质量也较好。
46.图3是本技术实施例提供的一种音频调节电路110的结构示意图。参见图3，该音频调节电路110包括：第一选频电路111和第二选频电路112。其中，该音频调节电路110具有输入端in0、第一输出端o11和第二输出端o12。
47.如图3所示，该第一选频电路111分别与输入端in0和第一输出端o11连接。该第一选频电路111用于将输入端in0接收到的音频信号中，位于第一频率范围内的音频信号传输至第一输出端o11。其中，该位于第一频率范围内的音频信号为需要进行功率放大的音频信号。
48.该第二选频电路112分别与输入端in0和第二输出端o12连接。该第二选频电路112用于将输入端in0接收到的音频信号中，位于第二频率范围内的音频信号传输至第二输出
端o12。其中，该位于第二频率范围内的音频信号为不需要进行功率放大的音频信号。并且，该第二频率范围与第一频率范围不重叠。
49.继续参考图3，该音频调节电路110的第一输出端o11用于与功率放大器120的第一输入端i11连接，第二输出端o12用于与功率放大器120的第二输入端i12连接。相应的，该第一选频电路111能够将第一频率范围内的音频信号传输至功率放大器120的第一输入端i11，该功率放大器120可以对其第一输入端i12接收到的音频信号进行功率放大并输出。第二选频电路112能够将第二频率范围内的音频信号传输至功率放大器120的第二输入端i12，之后，该音频信号可以传输至该第二输入端i12所连接的接地端gnd。
50.可以理解的是，该功率放大器120的第二输入端i12与接地端gnd连接，因此该功率放大器120并不会对其第二输入端i12接收到的第二频率范围内的音频信号进行功率放大。相应的，该功率放大器120输出的音频信号为位于第一频率范围内的功率放大后的音频信号。可选地，该功率放大器120的第一输入端i11可以为正极输入端，第二输入端i12可以为负极输入端。
51.还可以理解的是，该第一频率范围和第二频率范围可以是基于音频播放设备的性能要求确定的。例如，若该音频播放设备需实现高频音频信号的播放，则该第一频率范围可以为高频范围，第二频率范围可以是低频范围，且第一频率范围的下限可以大于或等于第二频率范围的上限。示例的，该第一频率范围可以为500赫兹(hz)至10千赫兹(khz)，该第二频率范围可以为20hz至500hz。
52.若该音频播放设备需实现低频音频信号的播放，则该第一频率范围可以为低频范围，第二频率范围可以是高频范围，且第一频率范围的上限可以小于或等于第二频率范围的下限。示例的，该第一频率范围可以为20hz至500hz，该第二频率范围可以为500hz至10khz。
53.综上所述，本技术实施例提供了一种音频调节电路。该音频调节电路可以将位于第一频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第一输入端，并可以将位于第二频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第二输入端。其中，传输至功率放大器的第一输入端的第一频率范围内的音频信号会被放大，而传输至功率放大器的第二输入端的第二频率范围的音频信号不会被放大。由此，该音频调节电路能够对需要进行功率放大的特定频段的音频信号进行频率筛选，进而有效丰富了其所应用的音频播放设备的功能，提高了音频播放设备的音频播放效果。
54.在本技术实施例中，该第一选频电路111可以为rc并联谐振选频电路，该第二选频电路可以是rc串联谐振选频电路。
55.图4是本技术实施例提供的另一种音频调节电路110的结构示意图。参见图4，该第一选频电路111可以包括：第一电容c1和第一电阻r1，该第一电阻r1和第一电容c1并联在音频调节电路110的和第一输出端o11之间。
56.该第一选频电路111能够对输入端in0接收到的音频信号中，位于第一频率范围内的音频信号传输至第一输出端o11。也即是，该第一选频电路111能够对位于第一频率范围外的音频信号进行衰减，或者可以称为滤除。
57.继续参考图4，该第二选频电路112可以包括：第二电容c2和第二电阻r2，该第二电阻r2和第二电容c2串联在音频调节电路110的输入端in0和第二输出端o12之间。
58.该第二选频电路112能够对输入端in0接收到的音频信号中，位于第二频率范围内的音频信号传输至第二输出端o12。也即是，该rc串联谐振电路能够对输入端in0接收到的音频信号中，位于第二频率范围外的音频信号进行衰减，或者可以称为滤除。
59.可以理解的是，在设计该音频调节电路110时，可以基于音频调节电路110所应用的音频播放设备的性能要求确定该第一频率范围和第二频率范围。进而可以基于该第一频率范围确定第一选频电路111中第一电阻r1的电阻值，以及第一电容c1的电容值，并可以基于该第二频率范围确定第二选频电路112中第二电阻r2的电阻值，以及第二电容c2的电容值。
60.假设该第一频率范围为低频范围和高频范围中的一个，第二频率范围为低频范围和高频范围中的另一个，则其中的高频范围可以表示为中心频率为第一选频点f1的范围，低频范围可以表示为中心频率为第二选频点f2的范围，并且f1》f2。或者，高频范围可以表示为中心频率为第二选频点f2的范围，低频范围可以表示为中心频率为第一选频点f1的范围，并且f1《f2。
61.其中，第一选频点f1和第二选频点f2中每个选频点f的计算公式可以表示为：
[0062][0063]
其中，r表示选频电路中电阻的阻值，c表示选频电路中电容的电容值。对于第一选频点f1，上述公式中的r＝r1，c＝c1，r1为第一电阻r1的电阻值，c1为第一电容c1的电容值。对于第二选频点f2，上述公式中的r＝r2，c＝c2，r2为第二电阻r2的电阻值，c2为第二电容c2的电容值。
[0064]
可以理解的是，第一选频点f1可以称为rc并联谐振电路的谐振点，该第二选频点f2也可以称为rc串联谐振电路的谐振点。输入至选频电路的音频信号中，信号频率距离选频点越远，选频电路对该音频信号的衰减程度越强。
[0065]
如前文所述，第一选频电路111能够对位于第一频率范围外的音频信号做衰减处理，该第二选频电路112能够对位于第二频率范围外的音频信号做衰减处理。其中，选频电路对音频信号的衰减的程度与该选频电路的电路阻抗值正相关。也即是，选频电路的电路阻抗值越大，该选频电路对音频信号的衰减的程度越大。
[0066]
对于第一选频电路111，其电路阻抗值z1的计算公式可以表示为：
[0067]
z1＝r
1-jx
c1
，其中，
[0068]
在上述公式中，x
c1
为第一电容c1的容抗(即第一电容c1对交流信号的阻碍作用)。f0为音频信号的频率，j为虚数单位。可以理解的是，当f0＝f1时，z1＝r1，该第一选频电路111的电路阻抗值最小。
[0069]
对于第二选频电路112，其电路阻抗值z2的计算公式可以表示为：
[0070]
其中，
[0071]
在上述公式中，x
c2
为第二电容c2的容抗(即第二电容c2对交流信号的阻碍作用)。当f0＝f2时，z2＝r2，该第二选频电路112的电路阻抗值最小。
[0072]
在本技术实施例中，可以通过调节各个电容的电容值，以及各个电阻的电阻值，实
现对第一选频电路111的电路阻抗值z1和第二选频电路112的电路阻抗值z2的调节。进而，可以实现对第一选频电路111和第二选频电路112输出的音频信号的增益的灵活调节。
[0073]
可以理解的是，不同规格(例如倒相式、封闭式或号筒式)的音频播放设备，能够实现不同的音频播放效果。例如，倒相式的音频播放设备能够实现较好的低频播放效果。因此，对于不同规格的音频播放设备，可以通过设置不同电阻值的电阻和不同电容值的电容，以实现具有不同选频点和不同电路阻抗值的选频电路，从而实现不同的音频播放效果。
[0074]
继续参考图4，该第二选频电路112还可以包括：第三电容c3，该第三电容r3的一端与音频调节电路110的输入端in0连接，该第三电容c3的另一端与音频调节电路110的第二输出端o12连接。
[0075]
其中，该第三电容c3可以起到高频旁路的作用，即该第三电容c3能够通过音频信号中的高频谐波(即噪声信号)，以使得该高频谐波传输至功率放大器的负极输入端。由此，可以使得音频调节电路110传输至功率放大器120第一输入端i11的音频信号中，噪声信号较少。基于上述分析可知，该第三电容c3能够提高功率放大器120正极输入端接收到的音频信号的信噪比(signal-noise ratio，snr)。
[0076]
继续参考图4，该音频调节电路110还可以包括：稳压电路113，该稳压电路113分别与接地端和音频调节电路110的第二输出端o12连接，该稳压电路113用于调节第二输出端o12的电压，从而使得该第二输出端o12的电压较为稳定。
[0077]
可选地，如图4所示，该稳压电路113可以包括：第三电阻r3，该第三电阻r3的一端与接地端连接，该第三电阻r3的另一端与音频调节电路110的第二输出端o12连接。示例的该第三电阻r3的电阻值的取值范围可以为0至15欧姆。
[0078]
可以理解的是，音频信号中的高频谐波，通过第三电容c3传输至音频调节电路110的第二输出端o12时，会通过该第三电阻r3引流至接地端。同理，位于第二频率范围内的音频信号传输至音频调节电路110的第二输出端o12时，也会通过该第三电阻r3引流至接地端。也即是，该高频谐波和位于第二频率范围内的音频信号并不会被输入至功率放大器120进行功率放大。
[0079]
综上所述，本技术实施例提供了一种音频调节电路。该音频调节电路中的第一选频电路可以将音频信号中，位于第一频率范围内的音频信号传输至功率放大器进行功率放大。该音频调节电路中的第二选频电路可以将音频信号中，位于第二频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第二输入端后，引流至接地端。也即是，该音频调节电路能够对输入至音频播放设备的音频信号进行选频处理，该功率放大器能够对选频处理后的音频信号进行功率放大。由此使得该音频播放设备的功能较为完善，进而提高了音频播放设备的音频播放效果。
[0080]
继续参考图2，本技术实施例提供的音频放大电路10还可以包括：滤波电路130。该滤波电路130分别与音频输入接口和音频调节电路110的输入端in0连接。也即是，音频调节电路110的输入端in0可以通过滤波电路130与该音频输入接口连接。
[0081]
其中，该滤波电路130用于对通过音频输入接口接收到的音频信号进行滤波后，传输至音频调节电路110的输入端in0。由于音频滤波电路130可以滤除音频信号中的噪声信号，因此使得传输至音频调节电路110的音频信号的质量较好。
[0082]
在本技术实施例中，音频放大电路10的音频输入接口接收到的音频信号可以为单
端音频信号或差分音频信号。示例的，若该音频输入接口为耳机接口，则该音频输入接口接收到的音频信号可以为单端音频信号。若该音频输入接口为蓝牙接口，则该音频输入接口接收到的音频信号可以为差分音频信号。
[0083]
参见图5和图6，该音频输入接口可以具有第一端子in1和第二端子in2。该滤波电路130可以包括：第四电容c4、第四电阻r4、第五电容c5和第五电阻r5。
[0084]
可以理解的是，该滤波电路130中的第四电容c4和第四电阻r4可以组成一个rc滤波电路，第五电容c5和第五电阻r5也可以组成一个rc滤波电路。例如，该两个rc滤波电路均可以为rc高通滤波电路。该两个rc高通滤波电路能够对音频输入接口接收到的两路音频信号进行高通滤波，从而滤除该音频信号中的低频噪声信号。
[0085]
作为一种可能的示例，若音频输入接口接收到的音频信号为单端音频信号，则如图5所示，该音频滤波电路130中的第四电阻r4和第四电容c4可以串联在第一端子in1和音频调节电路110的输入端in0之间。该第五电阻r5和第五电容c5可以串联在第二端子in2和音频调节电路的输入端in0之间。
[0086]
在该示例中，音频输入接口可以为耳机接口，该音频输入接口接收到的单端音频信号可以是双声道(即左声道和右声道)音频信号。该两个声道的音频信号能够分别传输至第一端子in1和第二端子in2。该两个声道的音频信号在经过滤波电路130的滤波处理后，可以合并为一路音频信号，并传输至音频调节电路的输入端in0。其中，该耳机接口还具有负极接线端子gnd(图5中未示出)，该负极接线端子gnd可以与功率放大器120的第二输入端i12连接。
[0087]
作为另一种可能的示例，若音频输入接口接收到的信号为差分音频信号，则如图6所述，该音频滤波电路130中的第四电阻r4和第四电容c4可以串联在第一端子in1和音频调节电路110的输入端in0之间。该第五电阻r5和第五电容c5可以串联在第二端子in2和音频调节电路的第二输出端o12之间。
[0088]
在该示例中，差分音频信号中的两路音频信号能够分别传输至第一端子in1和第二端子in2。该两路音频信号经滤波电路130进行滤波处理后，其中一路差分音频信号先传输至音频调节电路110进行选频处理，再传输至功率放大器120的第一输入端i11。另一路音频信号经过滤波电路130进行滤波处理后，直接传输至功率放大器120的第二输入端i12。也即是，音频调节电路110只对差分音频信号中的一路音频信号进行选频处理。
[0089]
综上所述，本技术实施例提供了一种音频调节电路、音频放大电路及音频播放设备。该音频调节电路可以将位于第一频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第一输入端，并可以将位于第二频率范围内的音频信号传输至功率放大器的第二输入端。其中，传输至功率放大器的第一输入端的第一频率范围内的音频信号会被放大，而传输至功率放大器的第二输入端的第二频率范围的音频信号不会被放大。由此，该音频调节电路能够对需要进行功率放大的特定频段的音频信号进行频率筛选，进而有效丰富了其所应用的音频播放设备的功能，提高了音频播放设备的音频播放效果。
[0090]
本技术中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
[0091]
以上所述仅为本技术的示例性实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神
和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。