音频处理电路的制作方法

1.本技术涉及音频处理技术领域，具体涉及音频处理电路。


背景技术：

2.随着乐器技术的不断发展，电子乐器由于其强大而多样的功能得到了越来越多人的青睐，其应用场合也越来越广。现有的电子乐器所采用的音频处理电路通常为单一频率工作，且功能单一、可进行的音效处理少，无法满足用户日益增加的需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提出一种音频处理电路，包括：
4.拾音模组，所述拾音模组用于采集第一音频模拟信号；
5.处理器模组，电连接所述拾音模组，所述处理器模组用于将所述第一音频模拟信号转换为音频数字信号并对所述音频数字信号进行预设处理；
6.声音输出模组，电连接所述处理器模组，所述声音输出模组用于输出经过预设处理的所述音频数字信号；
7.唤醒模组，所述唤醒模组电连接所述处理器模组，所述唤醒模组用于基于所述第一音频模拟信号的强度调整所述处理器模组的运行状态，当所述第一音频模拟信号的信号强度大于预设值时，所述处理器模组从低功耗运行状态调整至高功耗运行状态；
8.供电模组，电连接所述拾音模组、所述处理器模组及所述唤醒模组，所述供电模组用于供应电能。
9.在一种可能的实施方式中，所述拾音模组包括：
10.拾音器，用于采集所述第一音频模拟信号；
11.正向放大电路，电连接所述拾音器，用于对所述第一音频模拟信号进行放大处理；
12.低通滤波电路，电连接所述正向放大电路，用于过滤所述第一音频模拟信号中所包含的高于预设截止频率的信号；
13.单端转差分电路，电连接所述低通滤波电路及所述处理器模块，用于将所述第一音频模拟信号转换为第一音频差分信号。
14.在一种可能的实施方式中，所述处理器模组包括：
15.ad/da电路，电连接所述拾音模组及所述声音输出模组，用于将所述第一音频差分信号转换为所述音频数字信号，或者将所述音频数字信号转换为第二音频差分信号；
16.codec芯片，用于对所述音频数字信号进行编码与译码。
17.在一种可能的实施方式中，所述声音输出模组包括：
18.滤波电路，电连接所述处理器模组，用于滤除所述第二音频差分信号所包含的纹波；
19.差分转单端电路，电连接所述滤波电路，用于将所述第二音频差分信号转换为第二音频模拟信号；
20.放大电路，电连接所述差分转单端电路，用于对所述第二音频模拟信号进行放大处理；
21.通道切换芯片，电连接所述放大电路，用于增大所述第二音频模拟信号的通道隔离度；
22.输出插口，电连接所述通道切换芯片，用于输出所述第二音频模拟信号。
23.在一种可能的实施方式中，所述唤醒模组包括：
24.放大器，用于放大所述第一音频模拟信号；
25.比较器，电连接所述放大器，用于比较放大后的所述第一音频模拟信号与所述预设值，当放大后的所述音频模拟信号的信号强度大于所述预设值时，向所述处理器模组发送预设指令。
26.在一种可能的实施方式中，还包括lpddr3电路，用于在所述第一音频模拟信号低于所述预设值时，进入低功耗运行状态。
27.在一种可能的实施方式中，所述处理器模组包括：
28.dsp芯片，用于对所述音频数字信号进行预设处理；
29.arm芯片，电连接所述dsp芯片，用辅助所述dsp芯片对所述音频数字信号进行预设处理。
30.在一种可能的实施方式中，所述供电模组包括充电电路、蓄电池及充电接口，所述充电接口用于外部电源向所述蓄电池充电。
31.在一种可能的实施方式中，还包括wi-fi模组，电连接所述处理器模组，所述处理器模组通过所述wi-fi模组与其他电子设备通信。
32.在一种可能的实施方式中，所述预设处理包括对所述音频数字信号进行混响、多轨播放、音效变化及快速录播的中至少一种处理。
33.相较于现有技术，本技术的音频处理电路，通过增设唤醒模组，实现了音频处理电路根据不同场景分别进行低功耗运行状态或高功耗运行状态，实现了节省运算资源、降低功耗的有益效果。
附图说明
34.图1为本技术一实施例中音频处理电路的功能模块图；
35.图2为图1所示的音频处理电路中拾音模组的功能模块图；
36.图3为图1所示的音频处理电路中声音输出模组的功能模块图；
37.图4为图1所示的音频处理电路中唤醒模组的功能模块图；
38.图5为图1所示的音频处理电路中处理器模组的功能模块图；
39.图6为图1所示的音频处理电路中唤醒模组的电路图；
40.图7为图1所示的音频处理电路中拾音模组的电路图。
41.主要元件符号说明
42.音频处理电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100
43.拾音模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
44.拾音器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
45.正向放大电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
46.低通滤波电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13
47.单端转差分电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14
48.麦克风
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
49.处理器模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
50.ad/da电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21
51.codec芯片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22
52.arm芯片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23
53.dsp芯片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24
54.声音输出模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30
55.滤波电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31
56.差分转单端电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
32
57.放大电路
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33
58.通道切换芯片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
34
59.输出插口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35
60.唤醒模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
40
61.第三放大器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41
62.比较器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
42
具体实施方式
63.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
64.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
65.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
66.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包
括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
67.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
68.请参阅图1，本技术一实施例提供了一种音频处理电路100，包括：
69.拾音模组10，拾音模组10用于采集第一音频模拟信号；
70.处理器模组20，电连接拾音模组10，处理器模组20用于将第一音频模拟信号转换为音频数字信号并对音频数字信号进行预设处理；
71.声音输出模组30，电连接处理器模组20，声音输出模组30用于输出经过预设处理的音频数字信号；
72.唤醒模组40，唤醒模组40电连接处理器模组20，唤醒模组40用于基于第一音频模拟信号的强度调整处理器模组20的运行状态，当第一音频模拟信号的信号强度大于预设值时，处理器模组20从低功耗运行状态调整至高功耗运行状态，高功耗运行状态的功耗大于低功耗运行状态的功耗；
73.供电模组，电连接拾音模组10、处理器模组20及唤醒模组40，供电模组用于供应电能。
74.需要解释的是，本技术的音频处理电路100可以用于电子乐器等需要进行声音处理的场合，其特点是唤醒模组40可以通过声音的大小对乐器的演奏状态进行判断，当采集到的声音较小时则判定此时乐器未演奏，并降低处理器模组20的工作功耗以节省资源。
75.使用时，第一音频模拟信号经由处理器模组20，转换为音频数字信号，再对音频数字信号进行预设处理，再经由声音输出模组30进行输出。其中预设处理可以包括音效添加、音效合成、和声等方式。唤醒模组40可以根据第一音频模拟信号的信号强度调整处理器模组20的工作功率，本实施例中处理器模组20具有高功耗和低功耗两个状态。实际使用时，即当所采集声音的分贝低于一定值时，判定此时处于未工作状态、所采集的声音为环境噪音，此时处理器模组20维持在低功耗运行状态，不对音频信号进行完整的预设处理或者不对采集的音频信号进行处理，以减少不必要的消耗。
76.请参阅图2，于一实施例中，拾音模组10包括：
77.拾音器11，用于采集第一音频模拟信号；
78.正向放大电路12，电连接拾音器11，用于对第一音频模拟信号进行放大处理；
79.低通滤波电路13，电连接正向放大电路12，用于过滤第一音频模拟信号中所包含的高于预设截止频率的信号；
80.单端转差分电路14，电连接低通滤波电路13及处理器模块，用于将第一音频模拟信号转换为第一音频差分信号。
81.需要解释的是，拾音模组10通过单端转差分电路14，将单端信号转换为差分信号，差分信号相较于单端信号具有更高的信号质量、更强的抗干扰能力及emi特性，可以有效提
高提高输出的声音信号的质量。请参阅图7，本实施例中拾音器11经由第一电阻r1、第一电容c1后与pj210型号的连接座电连接，再连接电控柜ap，再经过第三电阻r3、第三电容c3后电连接第一放大器amp1，第一放大器amp1的输出端经由第四电阻r4、第四电容c4连接至低通滤波电路13；麦克风15经由第二电路r2、第二电容c2后连接电控柜ap，再通过第五电阻r5及第五电容c5电连接第二放大器amp2，第二放大器amp2输出端经过第六电阻r6及第六电容c6连接至低通滤波电路13。
82.请参阅图5，于一实施例中，处理器模组20包括：
83.ad/da(模数转换/数模转换)电路21，电连接拾音模组10及声音输出模组30，用于将第一音频差分信号转换为音频数字信号，或者将音频数字信号转换为第二音频差分信号；
84.codec(编解码器)芯片，用于对音频数字信号进行编码与译码。
85.需要解释的是，ad/da电路21实现模拟信号与数字信号的变换，codec芯片作为音效处理芯片具有采样编译码的功能。也可以将ad/da电路21整合进codec芯片内，使其兼顾模拟信号与数字信号的转换功能以及编译码的功能。
86.请参阅图3，于一实施例中，声音输出模组30包括：
87.滤波电路31，电连接处理器模组20，用于滤除第二音频差分信号所包含的纹波；
88.差分转单端电路32，电连接滤波电路31，用于将第二音频差分信号转换为第二音频模拟信号；
89.放大电路33，电连接差分转单端电路32，用于对第二音频模拟信号进行放大处理；
90.通道切换芯片34，电连接放大电路33，用于增大第二音频模拟信号的通道隔离度；
91.输出插口35，电连接通道切换芯片34，用于输出第二音频模拟信号。
92.需要解释的是，输出插口35可以连接声音输出装置，如喇叭、扬声器等。本实施例中，输出插口35采用pj320插口。使用过程中，第二音频差分信号从处理器模组20发出，经由滤波电路31进行滤波后进入差分转单端电路32转换为第二音频模拟信号，再放大电路33进行放大处理，进入通道切换芯片34以增大通道隔离度，最后通过输出插口35进入并驱动声音输出装置。
93.本实施例中还包括音量控制电路，音量控制电路可以采用按键和拨盘电路设计，音量控制电路还包括有编码器。
94.请参阅图4，于一实施例中，唤醒模组40包括：
95.第二放大器41，用于放大第一音频模拟信号；
96.比较器42，电连接第二放大器41，用于比较放大后的第一音频模拟信号与预设值，当放大后的音频模拟信号的信号强度大于预设值时，向处理器模组20发送预设指令。
97.需要解释的是，可以根据使用环境、统计数据对预设值进行设置，使本技术的音频处理电路100能准确地在乐器未演奏时在低功耗运行状态下运行，而在乐器演奏时进入高功耗运行状态。请参阅图6，可以采用sgm8041yn5g/tr型号的第三放大器41，sgm8701yn5g/tr型号的比较器42，第三放大器41的输出out端经由第七电阻r7及第七电容c7连接比较器42的vin-端，比较器42的vin+端经由第八电阻r8后连接1.8v供电电压vcc，比较器42的vin+端还经由第九电阻r9接地，比较器42的输出vout端电连接至处理器模组20。
98.于一实施例中，还包括lpddr3电路，用于在第一音频模拟信号低于预设值时，进入
低功耗运行状态。lpddr3电路保持低功耗、小体积的优点的同时，还具有快速输入的优点。
99.请参阅图5，于一实施例中，处理器模组20包括：
100.dsp芯片，用于对音频数字信号进行预设处理；
101.arm芯片，电连接dsp芯片，用辅助dsp芯片对音频数字信号进行预设处理。
102.需要解释的是arm架构具有能耗低、价格低的特点，而dsp架构具有极高的浮点处理速度，与arm架构形成互补，在本实施例中dsp芯片用于主要处理音频数字信号，arm芯片用于辅助处理音频以及负责交互、控制、网络处理等指令。同时本实施例中dsp芯片24的外围电路包括核心供电和ram电路，arm电路的外围电路则包括了对dsp的上电时序控制、dsp电路的spi通信的控制信号、gpio接口的不同输入和输出模式的检测及控制等。
103.于一实施例中，供电模组包括充电电路、蓄电池及充电接口，充电接口用于外部电源向蓄电池充电。本实施例中充电接口可以采用type-c和/或usb3.1接口，也可以通过type-c接口实现dp投屏功能、通过usb接口实现otg功能。
104.于一实施例中，还包括wi-fi模组，电连接处理器模组20，处理器模组20通过wi-fi模组与其他电子设备通信。本实施例中采用了wi-fi和蓝牙模组并用的设计，其中wi-fi为2.4g+5.8g，蓝牙模组为5.0标准，wi-fi结合蓝牙模组用于音频的传输及控制。
105.于一实施例中，预设处理可以包括对音频数字信号进行混响、多轨播放、音效变化及快速录播的中至少一种处理。
106.本实施例中还可以包括屏幕驱动电路(图中未示出)，可以采用mipi高清接口，通过i2c总线驱动高清lcd屏幕。
107.本实施例中还可以包括存储电路(图中未示出)，可以采用32g和64g内存，用于存放系统程序、音频文件和视频文件等。
108.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。
109.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围。