专利名称：一种数字音频功率放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种音频放大器，特别是涉及一种数字音频功率放大器。
背景技术：
虽然目前很多集成电路厂家推出了数字音频功率放大器，但其接 口大多只有模拟音频信号接口或数字音频信号接口中的一种，这样 音频信号在处理过程中，需要反复地进行模/数、数/模转换，由此
会引入噪声，使音质恶化；同时由于采用模/数转换器，会引起功率 耗散，使数字音频功率放大器效率下降、温度上升，在工作时为保 证器件的正常工作，需要采用散热装置来降低温度。
因此，需要研制开发一种既具有USB数字音频接口又具有模拟音 频接口，同时功率耗散低，产热量少的数字音频功率放大器，以满 足日益增长的市场需要。
发明内容
为克服上述缺陷本发明的目的是，提供了一种数字音频功率放大 器。该数字音频功率放大器既具有USB数字音频接口又具有模拟音 频接口，而且耗散功率低、产热量少。
本发明通过如下的技术方案实现
根据本发明提供了一种数字音频功率放大器，包括键盘显示单 元、电源管理单元、主控制单元和功率放大单元，其中，键盘显示 单元与主控制单元相连，用于接收用户的操作输入并将操作输入传 递给主控制单元，同时向用户反馈功率放大器的当前状态；电源管 理单元与功率放大器的其他单元连接，用于向功率放大器各单元提供电源；主控制单元与功率放大器的其他单元连接，用于扫描键盘 输入，提示、设置和管理各功能单元的工作状态；功率放大单元与 外部音频设备连接，向外部音频设备提供播放信号。该数字音频功 率放大器进一步包括数字音频处理单元、模拟音频处理单元和多路 复用器，该数字音频处理单元与输入端的USB设备连接，用于接收 处理外部USB设备的输入信号，并将输入信号转化为模拟信号传送 至模拟音频处理单元；该模拟音频处理单元与数字音频处理单元和 外界模拟音频设备连接，用于接收外界模拟音频设备的输入信号和 数字音频处理单元输入的信号，进行数字音频信号和模拟音频的切 换，对选中信号进行音量和音效处理，同时与功率放大单元连接， 将信号传送至功率放大单元；该多路复用器与数字音频处理单元、 模拟音频处理单元和功率放大单元连接，选择数字音频处理单元中 的信号或者模拟音频处理单元中的信号进入功率放大单元。
在根据本发明的一种优选实施方式中，数字音频功率放大器主控 制单元进一步包括保护模块，该保护模块包括柔性温度控制模块、 过热保护模块、过流保护模块、窗口保护模块、欠压保护模块、过 压保护模块、电压不对称保护模块和静电保护模块中的至少一个。
在根据本发明的另一种优选实施方式中，主控制单元通过串行外 设接口 ( SPI )与数字音频处理单元连接，通过两线式串行总线(I2C) 接口与模拟音频处理单元连接，通过直接连线与功率放大单元和键 盘显示单元连接。
在根据本发明的再一种优选实施方式中，电源管理单元具有功率 电源输出、模拟电源输出和数字电源输出三种模块。
本发明的有益效果在于本发明的数字音频功率放大器既具有 USB数字音频接口又具有模拟音频接口 ，可以处理数字音频信号和模 拟音频信号，而无需附加模/数、数/模转换器；同时在功率放大单 元采用直接数字放大(DDX)功率驱动技术，具有高效率和低失真的 性能，使该数字音频功率放大器无需散热设备便可以正常工作。
图1是本发明的各单元分布示意图； 图2是本发明的主程序流程图；以及 图3是本发明的事件扫描程序流程图。 附图标记
1键盘显示单元；2电源管理单元；3主控制单元； 4数字音频处理单元；5模拟音频处理单元； 6功率放大单元；7多路复用器；8 USB设备； 9模拟音频设备；1G外部音频设备。
具体实施例方式
下面将根据附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。 图1示出了根据本发明的各单元分布示意图，其中，数字音频功 率放大器包括键盘显示单元1、电源管理单元2、主控制单元3和功 率放大单元6，其进一步包括数字音频处理单元4、模拟音频处理单 元5和多路复用器7，其中，键盘显示单元1与主控制单元3相连， 用于接收用户的操作输入并将操作输入传递给主控制单元3,同时向 用户反馈功率放大器的当前状态；电源管理单元2与功率放大器的 其他单元连接，用于向功率放大器各单元提供电源；主控制单元3 用于扫描键盘输入，提示、设置和管理各功能单元的工作状态，其 通过SPI接口监控数字音频处理单元4，通过12C接口监控模拟音频 处理单元5，通过直接连线监控功率放大单元6和键盘显示单元1; 数字音频处理单元4用于与外部USB设备8通讯，对音频信号进行 处理，并将其转换为模拟信号传送给模拟音频处理单元5;模拟音频 处理单元5与数字音频处理单元4和外界模拟音频设备9连接，用 于接收外界模拟音频设备9的输入信号和数字音频处理单元4输入 的信号，进行数字音频信号和模拟音频的切换，对选中信号进行音 量和音效处理，其同时与功率放大单元6连接，将信号传送至功率 放大单元6;多路复用器7选择数字音频处理单元4中的信号或者模拟音频处理单元5中的信号进入功率放大单元6;功率放大单元6 采用DDX功率驱动技术，通过滤波器得到纯净的音频功率信号，并 将信号输送至外部音频设备10。在本实施方式中，主控制单元3采 用ATMEL公司的单片微控制器AT89C2051，数字音频处理单元4采用 TI公司的PCM2704,模拟音频处理单元5采用ST公司的TDA7318， 功率放大单元采用Philips 7>司的TDA8932，电源管理单元2为系统 提供土15V的功率电源、+9V的模拟电源和+5V的数字电源。同时在 本实施方式中，数字音频功率放大器的主控制单元3还设有柔性温 度控制、过热保护、过流保护、窗口保护、欠压保护、过压保护、 电压不对称保护和静电保护这 一 系列保护模块中的至少 一 个。
在本实施方式中，数字音频功率放大器支持一路数字音频输入和 一路模拟音频输入，并且支持64级音量控制和静音控制，而且还支 持16级高音音调和16级低音音调控制。
图2所示为本发明的主程序流程图，数字音频功率放大器的复位 方式包括上电复位和按钮复位两种方式，当数字音频功率放大器复 位后，主控制单元3先将各功能单元初始化，并从事件列表中读取 当前事件，当用户通过键盘输入时，主控制单元3按照用户要求设 置各功能单元，并在键盘显示单元1进行显示；当有USB设备8插 入时，主控制单元3将数字音频处理单元4初始化，把数字音频信 号选作当前的播放信号；当USB设备8拔出时，则禁止数字音频处 理单元4，并将模拟音频信号选作为当前的播放信号。在一种优选的 实施方式中，在模拟音频设备9上用媒体播放器播放英雄交响曲， 在USB设备8上播放《梁祝》。当插入USB设备8时，外部音频设 备10中想起《梁祝》；当拔出USB设备8时，则外部音频设备10 播放英雄交响曲。
图3示出了本发明的事件扫描程序流程图，当有事件发生时，数 字音频功率放大器程序中断，中断现场被保护，同时，主控制单元3 循环地扫描键盘显示单元1的输入和USB设备8的拔插状态，当检 测到事件时，便转入事件处理过程。以上所披露的仅为本发明的优选实施例，当然不能以此来限定本 发明的权利保护范围。可以理解，依据本发明所附权利要求中限定 的实质和范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
权利要求
1. 一种数字音频功率放大器，包括键盘显示单元、电源管理单元、主控制单元和功率放大单元，其中，所述键盘显示单元与主控制单元相连，用于接收用户的操作输入并将操作输入传递给主控制单元，同时向用户反馈功率放大器的当前状态；所述电源管理单元与功率放大器的其他单元连接，用于向功率放大器各单元提供电源；所述主控制单元与功率放大器的其他单元连接，用于扫描键盘输入，提示、设置和管理各功能单元的工作状态；所述功率放大单元与外部音频设备连接，向外部音频设备提供播放信号，其特征在于，所述数字音频功率放大器进一步包括数字音频处理单元，其与输入端的USB设备连接，用于接收处理外部USB设备的输入信号，并将输入信号转化为模拟信号传送至模拟音频处理单元；模拟音频处理单元，其与数字音频处理单元和外界模拟音频设备连接，用于接收外界模拟音频设备的输入信号和数字音频处理单元输入的信号，进行数字音频信号和模拟音频的切换，对选中信号进行音量和音效处理，其同时与功率放大单元连接，将信号传送至功率放大单元；多路复用器，其与所述数字音频处理单元、所述模拟音频处理单元和所述功率放大单元连接，选择所述数字音频处理单元中的信号或者所述模拟音频处理单元中的信号进入所述功率放大单元。
2. 如权利要求1所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所 述数字音频功率放大器主控制单元进一步包括保护模块，所述保护 模块包括柔性温度控制模块、过热保护模块、过流保护模块、窗口 保护模块、欠压保护模块、过压保护模块、电压不对称保护模块和 静电保护模块中的至少 一 个。
3. 如权利要求1所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所 述主控制单元通过SPI接口与数字音频处理单元连接，通过I2C接口与模拟音频处理单元连接，通过直接连线与功率放大单元和键盘 显示单元连4姿。
4.如权利要求1所述的数字音频功率放大器，其特征在于，所 述电源管理单元具有功率电源输出、模拟电源输出和数字电源输出 三种模块。
全文摘要
本发明公开了一种数字音频功率放大器，其包括键盘显示单元、电源管理单元、主控制单元、数字音频处理单元、模拟音频处理单元、多路复用器和功率放大单元。该发明既具有USB数字音频接口又具有模拟音频接口，可以处理数字音频信号和模拟音频信号，而无需附加模/数、数/模转换器；同时在功率放大单元采用功率驱动技术，具有高效率和低失真的性能，使该数字音频功率放大器无需散热设备便可以正常工作。
文档编号H03F3/20GK101420205SQ20081018047
公开日2009年4月29日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者林 叶, 罗智祥 申请人:中山职业技术学院