音频电路、使用其的电子设备及车载音频系统的制作方法

本公开涉及驱动扬声器或耳机的音频放大电路。

背景技术：

1、作为驱动扬声器或耳机等的电气音响转换元件的功率放大器，使用高效率的d级放大器。图1是使用d级放大器的音频系统100r的框图。音频系统100r主要具备扬声器102、低通滤波器104、声源106及d级放大器电路900r。声源106生成数字音频信号din。

2、d级放大器电路900r产生具有与数字输入音频信号din相应的占空因数的输出脉冲信号sout。低通滤波器104除去d级放大器电路900r的输出脉冲信号sout的高频成分，供给至扬声器102。

3、图1的d级放大器电路900r具备音频接口电路902、串行接口电路904、输出级930、积分器910、pwm(pulse width modulation：脉宽调制)比较器920。

4、音频接口电路902从声源106接收数字音频信号din，输出pwm信号dpwm。电平偏移电路906将pwm信号dpwm的振幅电平偏移至与后级的电路的输入电压范围适合的电压电平(例如5v系)的pwm信号，并将输入音频信号sin输出。

5、积分器910对与输入音频信号sin和输出脉冲信号sout相应的反馈信号sfb的差分进行积分。

6、pwm比较器920将积分器910的输出与基准电压相比较，输出脉冲信号spwm。

7、输出级930包括驱动器932、半桥电路(逆变器电路)934。驱动器932根据脉冲信号spwm，驱动半桥电路934。

8、图2是使用d级放大器的音频系统100s的框图。音频接口电路903输出与接收的数字音频信号din相应的数字音频信号(例如pcm信号)spcm。d/a转换器908将音频接口电路903输出的数字音频信号spcm转换为虚拟的输入音频信号sin。

9、积分器910对与输入音频信号sin和输出脉冲信号sout相应的反馈信号sfb的差分进行积分。三角波发生电路940生成具有脉冲宽度调制的载波频率的周期信号vosc。pwm比较器920将积分器910的输出与周期信号vosc进行比较，输出脉冲信号spwm。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本特许第5618776号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、图1或图2的d级放大器电路900r、900s的输出脉冲信号sout的振幅(时间平均)，换言之，扬声器102的音量由半桥电路934的电源电压vcc决定。若车载用途下vcc＝14.4v、负载阻抗为4ω，则固定为26w的输出。

3、假设，在想要改变输出即音量的情况下，需要利用数字音量。如果是要求高音质的音频产品用途，则由于对相当于声源106的soc(system on chip：片上系统)或dsp(digitalsignal processor/digital sound processor：数字信号处理器/数字声音处理器)，安装有数字音量的功能，利用其即可。

4、另一方面，在播放警告音或简单的声音信号的用途中，声源106通常不具有数字音量功能。为了应对这一点，具体而言，在图1的d级放大器电路900r中，对音频接口电路902安装数字音量功能。串行接口电路904从主处理器即微控制器108接收音量的设定值，设置音频接口电路902的音量增益。音频接口电路902输出占空因数根据音量而定标的pwm信号dpwm。

5、在图2的d级放大器电路900s中，音频接口电路903安装有数字音量功能。音频接口电路903输出根据音量调节振幅后的数字音频信号spcm。

6、这样，在现有技术中，需要对音频接口电路903安装数字音量功能，也成为成本升高的原因。

7、此外，为了进行该控制，需要从微控制器108发送音量设定的指令。

8、本公开是鉴于相关技术问题而得到的，其一方案的例示性的目的之一在于，提供一种能够改变音量的音频电路。

9、用于解决技术问题的方法

10、本公开的音频电路具备：音量设定引脚，接收模拟电压；电源引脚，接收电源电压；偏置电路，生成与模拟电压相应的第一基准电压；d/a转换器，是将数字音频信号转换为模拟音频信号的d/a转换器，满刻度的电压范围是根据第一基准电压而可变的；以及d级放大器电路，具有与d/a转换器输出的模拟音频信号相应的占空因数，输出具有与电源电压相应的振幅的输出脉冲信号。

11、此外，上述构成要素的任意组合、将本发明的表现在方法、装置等之间转换的方案作为本发明的方案也是有效的。并且，该项目(用于解决技术问题的方法)的记载并不是说明本发明不可或缺的所有特征，因此，所记载的这些特征的次级组合也可以作为本发明。

12、发明效果

13、根据本公开的一方案，可以设定音量。

技术特征：

1.一种音频电路，包括：

2.根据权利要求1所述的音频电路，

3.根据权利要求1或2所述的音频电路，

4.根据权利要求3所述的音频电路，

5.根据权利要求4所述的音频电路，

6.根据权利要求1至5的任一项所述的音频电路，

7.一种车载音频系统，包括：

8.一种电子设备，

技术总结
音频电路(300)的音量设定引脚(FILA)中，能够输入模拟电压(V<subgt;FILA</subgt;)。电源引脚(VCC)接收电源电压(V<subgt;CC</subgt;)。偏置电路(310)生成与模拟电压(V<subgt;FILA</subgt;)相应的第一基准电压(V<subgt;FIL</subgt;)。D/A转换器(320)将数字音频信号(S<subgt;DIG</subgt;)转换为模拟音频信号(V<subgt;DAC</subgt;)。D/A转换器(320)根据第一基准电压(V<subgt;FIL</subgt;)而满刻度的电压范围是可变的。D级放大器电路(200)具有与D/A转换器(320)输出的模拟音频信号(V<subgt;DAC</subgt;)相应的占空因数，输出具有与电源电压(V<subgt;CC</subgt;)相应的振幅的输出脉冲信号(S<subgt;OUT</subgt;)。

技术研发人员：酒井光辉
受保护的技术使用者：罗姆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13