专利名称：噪声门电路以及音频功放设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频电路领域，尤其涉及一种噪声门电路以及音频功放设备。
背景技术：
在音频功放电路中，由于音频功放电路自身或者其他原因会存在底噪，音频功电路放将底噪输出至扬声器，在没有音频信号输入的情况下，扬声器会发出丝丝的电流声或者其它形式的噪声。为了解决这ー问题，采用噪声门电路对音频功放电路控制，噪声门电路在检测到音频功放电路的输入信号小于预设值(噪声阈值)吋，将音频功放电路静音，以消除底噪的影响；检测到输入信号大于预设值(噪声阈值)时，取消音频功放电路静音，此时音频功放工作。
现有技术中提供了基于峰值检测技术的噪声门电路，该基于峰值检测技术的噪声门电路需要通过峰值检测电路提取输入的音频信号的峰值，存在电路结构复杂、控制精度不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种噪声门电路以及音频功放设备，g在解决现有技术采用基于峰值检测技术的噪声门电路存在的电路结构复杂、控制精度不高的问题。本发明通过以下技术方案实现一种噪声门电路，输入端接音频信号源、输出端接音频功放电路的控制端，所述噪声门电路包括放大器，其输入端作为所述噪声门电路的输入端接所述音频信号源，用于放大所述音频信号源输出的音频信号；基准源，用于提供基准信号源；第一比较器，其正相输入端接所述放大器的输出端，负相输入端接所述基准源的输出端，用于比较所述放大器与所述基准源的信号的幅值大小；延时器，其输入端接所述第一比较器的输出端、输出端作为所述噪声门电路的输出端接所述音频功放电路的控制端，用于将所述第一比较器输出的信号延时后输出并控制所述音频功放电路静音或者取消静音。本发明还提供了一种音频功放设备。所述音频功放设备包括噪声门电路，所述噪声门电路的输入端接音频信号源、输出端接音频功放电路的控制端，所述噪声门电路包括放大器，其输入端作为所述噪声门电路的输入端接所述音频信号源，用于放大所述音频信号源输出的音频信号；基准源，用于提供基准信号源；第一比较器，其正相输入端接所述放大器的输出端，负相输入端接所述基准源的输出端，用于比较所述放大器与所述基准源的信号的幅值大小；
延时器，其输入端接所述第一比较器的输出端、输出端作为所述噪声门电路的输出端接所述音频功放电路的控制端，用于将所述第一比较器输出的信号延时后输出并控制所述音频功放电路静音或者取消静音。本发明提供的ー种噪声门电路以及音频功放设备，所述噪声门电路通过所述第一比较器将经过放大器放大后的音频信号以及所述基准源输出的基准电压信号比较，并将比较结果通过所述延时器输出控制所述音频功放电路静音或者取消静音，从而不需要检测音频信号的峰值，具有电路结构简单、可实时检测输入信号的幅值、对音频功放电路的控制精度高的优点。
图I为本发明实施例提供的噪声门电路原理框图；图2为本发明实施例进ー步提供的噪声门电路原理框图；图3为本发明实施例更近一歩提供的噪声门电路原理示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图以及具体实施例对本发明作进ー步描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。參照图1，本发明实施例提供的噪声门电路原理框图。ー种噪声门电路，输入端接音频信号源6、输出端接音频功放电路5的控制端，噪声门电路包括放大器1，其输入端作为噪声门电路的输入端接音频信号源6，用于放大音频信号源6输出的音频信号；基准源2，用于提供基准信号源；第一比较器3，其正相输入端接放大器I的输出端，负相输入端接基准源2的输出端，用于比较放大器I与基准源2的信号的幅值大小；延时器4,其输入端接第一比较器3的输出端、输出端作为噪声门电路的输出端接音频功放电路5的控制端，用于将第一比较器3输出的信号延时后输出并控制音频功放电路5静音或者取消静音。參照图2，本发明实施例进ー步提供的噪声门电路原理框图。放大器I包括折叠式共源共栅放大电路11，其输入端作为放大器I的输入端接音频信号源6、输出端作为放大器I的输出端接第一比较器3的正相输入端；反馈回路12，其输入端接折叠式共源共栅放大电路11的输出端、输出端接折叠式共源共栅放大电路11的控制端，用于校准音频信号源6输出的音频信号经过折叠式共源共栅放大电路11放大后出现的失调。參照图3，本发明实施例更近一歩提供的噪声门电路原理示意图。折叠式共源共栅放大电路11包括由PMOS管Ml以及PMOS管M2组成的折叠式差分电路111、共源共栅放大电路112、电流源Il ；
反馈回路12包括第二比较器121、电流校准控制电路122、电流源12、开关SI ；放大器I还包括差压输出电路13 ;PMOS管Ml以及PMOS管M2的源极均接电流源II、栅极均作为折叠式共源共栅放大电路11的输入端分别接音频信号源6的负端以及正端、漏极分别接的负相输入端以及正相输入端；第二比较器121的正相输入端以及负相输入端作为反馈回路的输入端分别接共源共栅放大电路112正相输出端以及负相输出端，第二比较器121的输出端接电流校准控制电路122的输入端；
电流校准控制电路122的输出端分别接电流源12的控制端以及开关SI的控制端，开关SI的不动端SlO接电流源12的输出端、第一动端sll以及第ニ动端sl2分别接作为折叠式共源共栅放大电路11的控制端的共源共栅放大电路112的正相输入端以及负相输入端，差压输出电路13的正相输入端以及负相输入端分别接共源共栅放大电路112的正相输出端以及负相输出端、输出端作为放大器I的输出端接第一比较器3的正相输入端。音频功放电路5的负输入端以及正输入端分别接音频信号源6的负端以及正端。本发明实施例还提供了一种音频功放设备。參照图1，本发明实施例提供的噪声门电路原理框图。一种音频功放设备，包括噪声门电路，噪声门电路的输入端接音频信号源6、输出端接首频功放电路5的控制端，卩栄声丨I电路包括放大器1，其输入端作为噪声门电路的输入端接音频信号源6，用于放大音频信号源6输出的音频信号；基准源2，用于提供基准信号源；第一比较器3,其正相输入端接放大器I的输出端,负相输入端接基准源2的输出端，用于比较放大器I与基准源2的信号的幅值大小；延时器4,其输入端接第一比较器3的输出端、输出端作为噪声门电路的输出端接音频功放电路5的控制端，用于将第一比较器3输出的信号延时后输出并控制音频功放电路5静音或者取消静音。參照图2，本发明实施例进ー步提供的噪声门电路原理框图。放大器I包括折叠式共源共栅放大电路11，其输入端作为放大器I的输入端接音频信号源6、输出端作为放大器I的输出端接第一比较器3的正相输入端；反馈回路12，其输入端接折叠式共源共栅放大电路11的输出端、输出端接折叠式共源共栅放大电路11的控制端，用于校准音频信号源6输出的音频信号经过折叠式共源共栅放大电路11放大后出现的失调。參照图3，本发明实施例更近一歩提供的噪声门电路原理示意图。折叠式共源共栅放大电路11包括由PMOS管Ml以及PMOS管M2组成的折叠式差分电路111、共源共栅放大电路112、电流源Il ；反馈回路12包括第二比较器121、电流校准控制电路122、电流源12、开关SI ；
放大器I还包括差压输出电路13 ;PMOS管Ml以及PMOS管M2的源极均接电流源II、栅极均作为折叠式共源共栅放大电路11的输入端分别接音频信号源6的负端以及正端、漏极分别接的负相输入端以及正相输入端；第二比较器121的正相输入端以及负相输入端作为反馈回路的输入端分别接共源共栅放大电路112正相输出端以及负相输出端，第二比较器121的输出端接电流校准控制电路122的输入端；电流校准控制电路122的输出端分别接电流源12的控制端以及开关SI的控制端，开关SI的不动端SlO接电流源12的输出端、第一动端sll以及第ニ动端sl2分别接作为折叠式共源共栅放大电路11的控制端的共源共栅放大电路112的正相输入端以 及负相输入端，差压输出电路13的正相输入端以及负相输入端分别接共源共栅放大电路112的正相输出端以及负相输出端、输出端作为放大器I的输出端接第一比较器3的正相输入端。音频功放电路5的负输入端以及正输入端分别接音频信号源6的负端以及正端。以下对本发明实施例提供的噪声门电路的工作原理作进ー步说明。在图I所不的本发明实施例提供的噪声门电路原理框图中，设置噪声阈值为4mV,放大器I的放大倍数为30倍，基准源2输出为120mV的基准电压信号。音频信号源6输出音频信号至放大器I进行放大，第一比较器3的将正相输入端输入的经过放大器I放大后的音频信号以及负相输入端输入的基准电压信号比较。当音频信号源6输出的音频信号小于噪声阈值4mV即经过放大器I放大后的音频信号小于120mV吋，则第一比较器3输出低电平，则延时器4输出低电平从而控制音频功放电路5静音。当音频信号源6输出的音频信号大于噪声阈值4mV即经过放大器I放大后的音频信号大于120mV时,则第一比较器3输出高电平；当第一比较器3在第一时间段160us内持续输出高电平，则延时器4输出高电平从而控制音频功放电路5取消静音，此时音频功放电路5工作；在第一比较器3输出高电平的时间内，当音频信号源6输出的音频信号的幅值降低至小于噪声阈值4mV从而使第一比较器3输出低电平，当第一比较器3输出低电平持续的时间小于第二时间段350ms时，延时器4忽略该低电平信号，保持输出高电平，从而音频功放电路5保持工作。以上描述的噪声阈值为、放大器I的放大倍数、基准源2输出的基准电压信号、第一时间段的时间、第二时间段的时间可依据实际使用情况确定。结合图I所示的本发明实施例提供的噪声门电路原理框图以及图2所示的本发明实施例进ー步提供的噪声门电路原理框图，參照图3所示的本发明实施例更近一歩提供的噪声门电路原理示意图。PMOS管M1、PM0S管M2以及共源共栅放大电路112共同构成折叠式共源共栅放大电路11，音频信号源6的负端以及正端分别输出音频信号的负极以及正极至PMOS管Ml以及PMOS管M2的栅极、井分别从PMOS管Ml以及PMOS管M2的漏极输出至共源共栅放大电路112的正相输入端以及负相输入端，共源共栅放大电路112将音频信号源6从正端以及负端输出的音频信号放大后分别从正相输出端以及负相输出端输出，差压输出电路13将放大后的正端音频信号以及正端音频信号的幅值相减后输出至第一比较器3。由于电路自身的原因，音频信号源6输出的音频信号经过PMOS管MUPMOS管M2、共源共栅放大电路112后将会出现失调，该放大器I中，通过反馈回路12即第二比较器121、电流校准控制电路122、电流源12、开关SI对输出的音频信号进行调整。具体为，音频信号源6的负端以及正端输出的音频信号分别经过PMOS管Ml、PM0S管M2、以及共源共栅放大电路112放大后分别从共源共栅放大电路112的负相输出端以及正相输出端输出。
当第二比较器121检测到分别从共源共栅放大电路112的负相输出端以及正相输出端输出的音频信号出现失调时，将通过电流校准控制电路122控制电流源12以及开关SI进行调整如果共源共栅放大电路112的正相输出端输出的信号幅值过大时，第二比较器121比较输出高电平，从而通过电流校准控制电路122控制开关SI的动端SlO接不动端sl2、并且控制电流源12输出一定值的电流至共源共栅放大电路112的负相输入端，以提高共源共栅放大电路112的负相输出端输出的信号的幅值；如果共源共栅放大电路112的正相输出端输出的信号幅值过小时，第二比较器121比较输出低电平，从而通过电流校准控制电路122控制开关SI的动端SlO接不动端sll、并且控制电流源12输出一定值的电流至共源共栅放大电路112的正相输入端，以提高共源共栅放大电路112的正相输出端输出的信号的幅值；如果共源共栅放大电路112的负相输出端输出的信号幅值过大时，第二比较器121比较输出低电平，从而通过电流校准控制电路122控制开关SI的动端SlO接不动端sll、并且控制电流源12输出一定值的电流至共源共栅放大电路112的正相输入端，以提高共源共栅放大电路112的正相输出端输出的信号的幅值；如果共源共栅放大电路112的负相输出端输出的信号幅值过小时，第二比较器121比较输出高电平，从而通过电流校准控制电路122控制开关SI的动端SlO接不动端sl2、并且控制电流源12输出一定值的电流至共源共栅放大电路112的负相相输入端，以提高共源共栅放大电路112的负相输出端输出的信号的幅值。通过以上的调整，从而实现共源共栅放大电路112的负相输出端以及正相输出端分别输出的信号具备高精度，差压输出电路13将该高精度的信号进行差压输至第一比较器3，此时第一比较器3将输出高精度的信号通过延时器4精确控制音频功放电路5静音或者取消静音，从而实现高精度控制的效果。综上所述，本发明提供的ー种噪声门电路，通过第一比较器3将经过放大器I放大后的音频信号以及基准源2输出的基准电压信号比较，并将比较结果通过延时器4输出控制音频功放电路5静音或者取消静音。与现有技术相比，该噪声门电路不需要提取音频信号源输入的音频信号的峰值，具有电路结构简单；同时可实时高精度的检测音频信号源输入信号的幅值，对音频功放电路的控制精度高的优点。此外，放大器I中，通过第二比较器121、电流校准控制电路122、电流源12、开关SI对输出的音频信号调整，从而实现高精度的对音频功放电路5进行控制。以上所述为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明原理之内作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
权利要求
1.一种噪声门电路，输入端接音频信号源(6)、输出端接音频功放电路(5)的控制端，其特征在于，所述噪声门电路包括 放大器(I )，其输入端作为所述噪声门电路的输入端接所述音频信号源(6)，用于放大所述音频信号源(6)输出的音频信号； 基准源(2)，用于提供基准信号源； 第一比较器(3)，其正相输入端接所述放大器(I)的输出端，负相输入端接所述基准源(2)的输出端，用于比较所述放大器(I)与所述基准源(2)的信号的幅值大小； 延时器(4)，其输入端接所述第一比较器(3)的输出端、输出端作为所述噪声门电路的输出端接所述音频功放电路(5)的控制端，用于将所述第一比较器(3)输出的信号延时后输出并控制所述音频功放电路(5 )静音或者取消静音。
2.如权利要求I所述的噪声门电路，其特征在于，所述放大器(I)包括 折叠式共源共栅放大电路(11 )，其输入端作为所述放大器(I)的输入端接所述音频信号源(6)、输出端作为所述放大器(I)的输出端接所述第一比较器(3)的正相输入端； 反馈回路(12)，其输入端接所述折叠式共源共栅放大电路(11)的输出端、输出端接所述折叠式共源共栅放大电路(11)的控制端，用于校准所述音频信号源(6 )输出的音频信号经过所述折叠式共源共栅放大电路(11)放大后出现的失调。
3.如权利要求2所述的噪声门电路，其特征在于， 所述折叠式共源共栅放大电路(11)包括由PMOS管Ml以及PMOS管M2组成的折叠式差分电路(111)、共源共栅放大电路(112)、电流源Il ； 所述反馈回路(12)包括第二比较器(121)、电流校准控制电路(122)、电流源12、开关SI ； 所述放大器(I)还包括差压输出电路(13); 所述PMOS管Ml以及所述PMOS管M2的源极均接所述电流源II、栅极均作为所述折叠式共源共栅放大电路(11)的输入端分别接音频信号源(6)的负端以及正端、漏极分别接所述的负相输入端以及正相输入端； 所述第二比较器(121)的正相输入端以及负相输入端作为所述反馈回路的输入端分别接所述共源共栅放大电路(112)正相输出端以及负相输出端，所述第二比较器(121)的输出端接所述电流校准控制电路(122)的输入端； 所述电流校准控制电路(122)的输出端分别接所述电流源12的控制端以及所述开关SI的控制端， 所述开关SI的不动端SlO接所述电流源12的输出端、第一动端Sll以及第二动端S12分别接作为所述折叠式共源共栅放大电路(11)的控制端的所述共源共栅放大电路(112)的正相输入端以及负相输入端， 所述差压输出电路(13)的正相输入端以及负相输入端分别接所述共源共栅放大电路(112)的正相输出端以及负相输出端、输出端作为所述放大器(I)的输出端接所述第一比较器(3)的正相输入端。
4.一种音频功放设备，包括噪声门电路，所述噪声门电路的输入端接音频信号源(6)、输出端接音频功放电路(5)的控制端，其特征在于，所述噪声门电路包括 放大器(1)，其输入端作为所述噪声门电路的输入端接所述音频信号源(6)，用于放大所述音频信号源(6)输出的音频信号； 基准源(2)，用于提供基准信号源； 第一比较器(3)，其正相输入端接所述放大器(I)的输出端，负相输入端接所述基准源(2)的输出端，用于比较所述放大器(I)与所述基准源(2)的信号的幅值大小； 延时器(4)，其输入端接所述第一比较器(3)的输出端、输出端作为所述噪声门电路的输出端接所述音频功放电路(5)的控制端，用于将所述第一比较器(3)输出的信号延时后输出并控制所述音频功放电路(5)静音或者取消静音。
5.如权利要求4述的噪声门电路，其特征在于，所述放大器(I)包括 折叠式共源共栅放大电路(11 )，其输入端作为所述放大器(I)的输入端接所述音频信 号源(6)、输出端作为所述放大器(I)的输出端接所述第一比较器(3)的正相输入端； 反馈回路(12)，其输入端接所述折叠式共源共栅放大电路(11)的输出端、输出端接所述折叠式共源共栅放大电路(11)的控制端，用于校准所述音频信号源(6 )输出的音频信号经过所述折叠式共源共栅放大电路(11)放大后出现的失调。
6.如权利要求5述的噪声门电路，其特征在于， 所述折叠式共源共栅放大电路(11)包括由PMOS管Ml以及PMOS管M2组成的折叠式差分电路(111)、共源共栅放大电路(112)、电流源Il ； 所述反馈回路(12)包括第二比较器(121)、电流校准控制电路(122)、电流源12、开关SI ； 所述放大器(I)还包括差压输出电路(13); 所述PMOS管Ml以及所述PMOS管M2的源极均接所述电流源II、栅极均作为所述折叠式共源共栅放大电路(11)的输入端分别接音频信号源(6)的负端以及正端、漏极分别接所述的负相输入端以及正相输入端； 所述第二比较器(121)的正相输入端以及负相输入端作为所述反馈回路的输入端分别接所述共源共栅放大电路(112)正相输出端以及负相输出端，所述第二比较器(121)的输出端接所述电流校准控制电路(122)的输入端； 所述电流校准控制电路(122)的输出端分别接所述电流源12的控制端以及所述开关SI的控制端， 所述开关SI的不动端SlO接所述电流源12的输出端、第一动端Sll以及第二动端S12分别接作为所述折叠式共源共栅放大电路(11)的控制端的所述共源共栅放大电路(112)的正相输入端以及负相输入端， 所述差压输出电路(13)的正相输入端以及负相输入端分别接所述共源共栅放大电路(112)的正相输出端以及负相输出端、输出端作为所述放大器(I)的输出端接所述第一比较器(3)的正相输入端。
全文摘要
噪声门电路以及音频功放设备。本发明涉及音频电路领域，提供了一种噪声门电路。该噪声门电路的输入端接音频信号源、输出端接音频功放电路的控制端。该噪声门电路包括用于放大音频信号源输出的音频信号的放大器，用于提供基准信号源的基准源，用于比较放大器与基准源的信号的幅值大小的第一比较器，用于将第一比较器输出的信号延时后输出并控制音频功放电路静音或者取消静音的延时器。该噪声门电路不需要提取音频信号源输入的音频信号的峰值，具有电路结构简单；同时可实时高精度的检测音频信号源输入信号的幅值，从而对音频功放电路的控制精度高的优点。
文档编号H04R3/00GK102868956SQ20121035772
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者余丹, 裴晓东 申请人:深圳市纳芯威科技有限公司