音频信号处理电路及与其配套的音频输出装置

摘要

一种音频信号处理电路，包括一音频多媒体数字信号编解码器、一放大器，一输出模块及一控制电路，所述输出模块包括一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括两信号输入引脚，所述信号输入引脚分别通过一耦合电容与所述放大器的输出引脚连接，所述耦合电容与模拟音频接口的输出引脚之间的节点分别通过一电阻接地；一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚、一信号输入引脚及一接地引脚，所述电源引脚和数字音频接口的信号输入引脚均与所述控制电路连接，所述接地引脚接地；一接地的参考引脚；一第一反馈信号引脚和一第二反馈信号引脚、其分别与所述控制电路连接。

权利要求

1.一种音频信号处理电路，包括一音频多媒体数字信号编解码器，一放大器及一输出模块，所述音频多媒体数字信号编解码器通过所述放大器向所述输出模块传输一模拟音频信号，其特征在于：所述音频信号处理电路还包括一控制电路，所述音频多媒体数字信号编解码器还通过所述控制电路向所述输出模块传输一数字音频信号，所述控制电路监控所述输出模块，所述放大器包括一第一及一第二信号输入引脚和一第一及一第二信号输出引脚，所述第一及第二信号输入引脚与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以分别接收一左声道音频信号和一右声道音频信号，并对其进行放大后通过第一及第二信号输出引脚传输到所述输出模块，所述输出模块包括一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括一第三及一第四信号输入引脚，所述第三及第四信号输入引脚分别通过一耦合电容与所述放大器的第一及第二信号输出引脚连接，所述耦合电容与模拟音频接口的第三及第四信号输出引脚之间的节点分别通过一电阻接地；一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚、一第五信号输入引脚及一接地引脚，所述电源引脚和第五信号输入引脚均与所述控制电路连接，并由所述控制电路控制所述电源引脚和第五信号输入引脚是否分别与一电源及所述数字音频信号对应导通，所述接地引脚接地；一接地的参考引脚；一第一反馈信号引脚和一第二反馈信号引脚，其分别与所述控制电路连接；其中，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接时所述第一和第二反馈信号引脚均与接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路关闭所述数字音频信号的输出；当所述数字音频接口与所述数字音频设备连接时，所述第一及馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路控制所述放大器关闭所述模拟音频信号的输出。

2.如权利要求1所述的音频信号处理电路，其特征在于：所述控制电路包括一同或门，一与门、一P沟道场效应管及第一至第三NPN型三极管，所述同或门的一输入端分别与一电源和所述第一NPN型三极管的集电极连接，所述同或门的另一输入端分别与所述电源和输出模块的第一反馈信号引脚连接，所述第一NPN型三极管的基极分别与所述电源和输出模块的第二反馈信号引脚连接，所述第一NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的基极与所述第一反馈信号引脚连接，所述第二NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的集电极分别与所述电源及所述放大器的控制引脚连接，所述P沟道场效应管的漏极与所述数字音频接口的电源引脚连接，所述P沟道场效应管的源极与所述电源连接，所述P沟道场效应管的栅极分别与所述电源和所述第三NPN型三极管的集电极连接，所述第三NPN型三极管的发射极接地，所述第三NPN型三极管的基极与所述同或门的输出端连接，所述与门的输入端之一与所述同或门的输出端连接，另一与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以获得所述数字音频信号，所述与门的输出端与所述数字音频接口的信号输入引脚连接。

3.一种音频信号处理电路，包括一音频多媒体数字信号编解码器，一放大器、一前置输出模块及一后置输出模块，其特征在于：所述音频信号处理电路还包括一控制电路，所述放大器包括一第一及一第二信号输入引脚、一控制引脚、一第一及一第二信号输出引脚及一第一及一第二信号输出回路引脚，所述第一及第二信号输入引脚与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以分别接收一左声道音频信号及一右声道音频信号，并对其进行放大后通过第一及第二信号输出引脚输出，所述控制引脚与所述控制电路连接，所述第一及第二信号输出回路引脚的电位受所述控制引脚控制，当所述控制引脚收到一高电平信号时所述第一及第二信号输出回路引脚为高电位，当所述控制引脚收到一低电平信号时所述第一及第二信号输出回路引脚为低电位，当所述第一及第二信号输出回路引脚为低电位时所述前置输出模块工作，当所述第一及第二信号输出回路引脚为高电位时所述前置输出模块不工作，所述音频多媒体数字信号编解码器通过所述放大器分别向所述前置输出模块和后置输出模块传输一模拟音频信号，同时还通过所述控制电路向所述后置输出模块传输一数字音频信号，所述后置输出模块包括空置，模拟输出和数字输出三种工作模式，所述控制电路监控所述后置输出模块，当所述后置输出模块处于空置模式时，所述控制电路关闭所述数字音频信号输出并控制所述放大器关闭向所述后置输出模块的模拟音频信号输出；当所述后置输出模块处于模拟输出模式时，所述控制电路关闭所述数字音频信号输出并控制所述放大器关闭向所述前置输出模块的模拟音频信号输出；当所述后置输出模块处于数字输出模式时，所述控制电路控制所述放大器同时关闭向所述前置输出模块和后置输出模块的模拟音频信号输出。

4.如权利要求3所述的音频信号处理电路，其特征在于：所述前置输出模块包括四个信号引脚，分别与所述放大器的第一及第二信号输出引脚及第一及第二信号输出回路引脚连接以形成两信号回路。

5.如权利要求3所述的音频信号处理电路，其特征在于：所述后置输出模块包括：

一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括一第三及一第四信号输入引脚，所述第三及第四信号输入引脚分别通过一耦合电容与所述放大器的第一及第二信号输出引脚连接，所述耦合电容与模拟音频接口的第三及第四信号输出引脚之间的节点分别通过一电阻接地；

一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚，一第五信号输入引脚及一接地引脚，所述电源引脚和第五信号输入引脚均与所述控制电路连接，并由所述控制电路控制所述电源引脚和第五信号输入引脚是否分别与一电源及所述数字音频信号对应导通，所述接地引脚接地；

一接地的参考引脚；

一第一反馈信号引脚和一第二反馈信号引脚，其分别与所述控制电路连接；

其中，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接时所述第一和第二反馈信号引脚均与接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路关闭所述数字音频信号的输出，同时使所述放大器关闭向所述前置输出模块的模拟音频信号输出；当所述数字音频接口与所述数字音频设备连接时，所述第一反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路控制所述放大器同时关闭向所述前置输出模块和后置输出模块的模拟音频信号输出。

6.如权利要求5所述的音频信号处理电路，其特征在于：所述控制电路包括一同或门、一与门、一P沟道场效应管及第一至第三NPN型三极管，所述同或门的一输入端分别与一电源和所述第一NPN型三极管的集电极连接，所述间或门的另一输入端分别与所述电源和输出模块的第一反馈信号引脚连接，所述第一NPN型三极管的基极分别与所述电源和输出模块的第二反馈信号引脚连接，所述第一NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的基极与所述第一反馈信号引脚连接，所述第二NPN型三极管的发射极接地，所述第二NPN型三极管的集电极分别与所述电源及所述放大器的控制引脚连接，所述P沟道场效应管的漏极与所述数字音频接口的电源引脚连接，所述P沟道场效应管的源极与所述电源连接，所述P沟道场效应管的栅极分别与所述电源和所述第三NPN型三极管的集电极连接，所述第三NPN型三极管的发射极接地，所述第三NPN型三极管的基极与所述同或门的输出端连接，所述与门的输入端之一与所述同或门的输出端连接，另一与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以获得所述数字音频信号，所述与门的输出端与所述数字音频接口的信号输入引脚连接。

7.一种音频输出装置，包括：

一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括一对用于接收一模拟音频信号的信号输入引脚；

一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚，一用于接收一数字音频信号的信号输入引脚及一接地引脚；

一接地的参考引脚；

一第一反馈信号引脚，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接或所述数字音频接口与所述数字音频设备连接时，所述第一反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触；和

一第二反馈信号引脚，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接时，所述第二反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触。

说明书

技术领域

本发明涉及一种音频信号处理电路及一种音频输出装置。

背景技术

目前，人们常用的多媒体信息处理系统(例如笔记本电脑和服务器等)，其内部均设有一音频多媒体数字信号编解码器(Audio CODEC)及音频信号处理电路，用以处理音频信号，而在音频输出方面通常包括一前置输出模块和一后置输出模块。以笔记本电脑为例，其前置输出模块为设在机体内部的一扬声器，而后置输出模块包括一模拟音频信号输出接口和一数字音频信号输出接口，以向一模拟信号设备或一数字信号设备传输音频信号。
但是，现有的笔记本电脑在模拟音频信号输出与数字音频信号输出进行切换时，需要手动进行操作，因此容易因为人为操作失误造成外接设备无法正常工作，而且现有的数字音频信号输出接口与模拟音频信号输出接口相互独立设置，安装时占用空间较大且不利于布线设计。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种音频信号处理电路，能够根据后置输出模块连接的设备类型，自动选择模拟音频信号或数字音频信号进行传输，并提供一种音频输出装置，将模拟音频接口和数字音频接口集成于一体。
一种音频信号处理电路，包括一音频多媒体数字信号编解码器、一放大器及一输出模块，所述音频多媒体数字信号编解码器通过所述放大器向所述输出模块传输一模拟音频信号，所述音频信号处理电路还包括一控制电路、所述音频多媒体数字信号编解码器还通过所述控制电路向所述输出模块传输一数字音频信号、所述控制电路监控所述输出模块、所述放大器包括一第一及一第二信号输入引脚和一第一及一第二信号输出引脚、所述第一及第二信号输入引脚与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以分别接收一左声道音频信号和一右声道音频信号，并对其进行放大后通过第一及第二信号输出引脚传输到所述输出模块，所述输出模块包括一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括一第三及一第四信号输入引脚，所述第三及第四信号输入引脚分别通过一耦合电容与所述放大器的第一及第二信号输出引脚连接，所述耦合电容与模拟音频接口的第三及第四信号输出引脚之间的节点分别通过一电阻接地；一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚、一第五信号输入引脚及一接地引脚，所述电源引脚和第五信号输入引脚均与所述控制电路连接，并由所述控制电路控制所述电源引脚和第五信号输入引脚是否分别与一电源及所述数字音频信号对应导通，所述接地引脚接地；一接地的参考引脚；一第一反馈信号引脚和一第二反馈信号引脚，其分别与所述控制电路连接；其中，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接时所述第一和第二反馈信号引脚均与接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路关闭所述数字音频信号的输出；当所述数字音频接口与所述数字音频设备连接时，所述第一反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触，使所述控制电路控制所述放大器关闭所述模拟音频信号的输出。
一种音频信号处理电路，包括一音频多媒体数字信号编解码器、一放大器、一前置输出模块、一后置输出模块及一控制电路，所述放大器包括一第一及一第二信号输入引脚、一控制引脚、一第一及一第二信号输出引脚及一第一及一第二信号输出回路引脚，所述第一及第二信号输入引脚与所述音频多媒体数字信号编解码器连接以分别接收一左声道音频信号及一右声道音频信号。并对其进行放大后通过第一及第二信号输出引脚输出、所述控制引脚与所述控制电路连接、所述第一及第二信号输出回路引脚的电位受所述控制引脚控制，当所述控制引脚收到一高电平信号时所述第一及第二信号输出回路引脚为高电位，当所述控制引脚收到一低电平信号时所述第一及第二信号输出回路引脚为低电位，当所述第一及第二信号输出回路引脚为低电位时所述前置输出模块工作、当所述第一及第二信号输出回路引脚为高电位时所述前置输出模块不工作，所述音频多媒体数字信号编解码器通过所述放大器分别向所述前置输出模块和后置输出模块传输一模拟音频信号，同时还通过所述控制电路向所述后置输出模块传输一数字音频信号，所述后置输出模块包括空置、模拟输出和数字输出三种工作模式，所述控制电路监控所述后置输出模块，当所述后置输出模块处于空置模式时，所述控制电路关闭所述数字音频信号输出并控制所述放大器关闭向所述后置输出模块的模拟音频信号输出；当所述后置输出模块处于模拟输出模式时，所述控制电路关闭所述数字音频信号输出并控制所述放大器关闭向所述前置输出模块的模拟音频信号输出；当所述后置输出模块处于数字输出模式时，所述控制电路控制所述放大器同时关闭向所述前置输出模块和后置输出模块的模拟音频信号输出。
一种音频输出装置，包括一用于连接一模拟音频设备的模拟音频接口，其包括一对用于接收一模拟音频信号的信号输入引脚；一用于连接一数字音频设备的数字音频接口，其包括一电源引脚、一用于接收一数字音频信号的信号输入引脚及一接地引脚；一接地的参考引脚：一第一反馈信号引脚，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接或所述数字音频接口与所述数字音频设备连接时，所述第一反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触；和一第二反馈信号引脚，当所述模拟音频接口与所述模拟音频设备连接时，所述第二反馈信号引脚与所述接地的参考引脚弹性接触。
上述音频信号处理电路能够根据与所述后置输出模块连接的外接设备的类型，自动选择输出模拟音频信号或数字音频信号，在后置输出模块空置时，自动将音频信号切换到前置输出模块，并且还提供了一种集模拟音频接口和数字音频接口于一体的音频输出装置，节省安装空间并有利于布线设计。

附图说明

下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1是本发明音频信号处理电路较佳实施方式的原理框图，其包括一音频多媒体数字信号编解码器、一放大器、一前置输出模块、一后置输出模块和一控制电路。
图2是图1中放大器和前置输出模块的电路图。
图3是图1中后置输出模块和控制电路的电路图。

具体实施方式

参考图1，本发明音频信号处理电路的较佳实施方式包括一音频多媒体数字信号编解码器12、一放大器14、一前置输出模块16、一后置输出模块17及一控制电路19，所述音频多媒体数字信号编解码器12通过所述放大器14向所述前置输出模块16和后置输出模块17分别传输一模拟音频信号，同时还通过所述控制电路19向所述后置输出模块17传输一数字音频信号，所述控制电路19监控所述后置输出模块17，并发送一控制信号至所述放大器14。
再参考图2，所述放大器14为一TPA6011A放大器芯片，其包括一右声道信号输入引脚RI、一左声道信号输入引脚LI、、一控制引脚HP、一右声道信号输出引脚RO+、一左声道信号输出引脚LO+、一右声道信号输出回路引脚RO-、一左声道信号输出回路引脚LO-、一电源引脚PVDD及一接地引脚GND，所述右声道和左声道信号输入引脚RI和LI分别与所述音频多媒体数字信号编解码器12连接以分别接收一右声道音频信号FR及一左声道音频信号FL，在对所述右声道和左声道音频信号FR和FL进行放大后，分别通过右声道信号输出引脚RO+和左声道信号输出引脚LO+输出，所述右声道信号输出引脚RO+依次通过一第一耦合电容C1和一第一电阻R1接地，所述左声道信号输出引脚LO+依次通过一第二耦合电容C2和一第二电阻R2接地，所述电源引脚PVDD与一电源VCC连接，所述接地引脚接地。所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-的电位受所述控制引脚HP控制，当所述控制引脚HP收到一高电平信号时所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-为高电位，当所述控制引脚HP收到一低电平信号时所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-为低电位。
所述前置输出模块16包括四个信号引脚a-d，所述信号引脚a和d分别对应与所述放大器14的右声道信号输出回路引脚RO-和左声道信号输出回路引脚LO-连接，所述信号引脚b连接于所述第一耦合电容C1与第一电阻R1间的节点上，所述信号引脚c连接于所述第二耦合电容C2与第二电阻R2间的节点上。所述前置输出模块16用于连接一对扬声器(图未示)，因此当所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-为低电位时，所述右声道和左声道信号输出引脚RO-和LO+分别对应与所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-形成回路，所述前置输出模块16工作、反之当所述右声道和左声道信号输出回路引脚RO-和LO-为高电位时，所述前置输出模块16不工作。
继续参考图3，所述后置输出模块17包括一模拟音频接口172，一数字音频接口173、一第一反馈信号引脚5、一第二反馈信号引脚1及一接地的参考引脚2。所述模拟音频接口172包括一对信号输入引脚3和4，所述信号输入引脚3连接于所述第一耦合电容C1与第一电阻R1间的节点上，即通过所述第一耦合电容C1与所述放大器14的右声道信号输出引脚RO+连接，所述信号输入引脚4连接于所述第二耦合电容C2与第二电阻R2间的节点上，即通过所述第二耦合电容C2与所述放大器14的左声道信号输出引脚LO+连接。所述数字音频接口173包括一电源引脚6、一信号输入引脚7及一接地引脚8，所述电源引脚6和信号输入引脚7均与所述控制电路19连接，所述接地引脚8接地。当所述模拟音频接口172与一模拟音频设备连接或所述数字音频接口173与一数字音频设备连接时，所述第一反馈信号引脚5与所述参考引脚2弹性接触，而所述第二反馈信号引脚1仅当所述模拟音频接口172与所述模拟音频设备连接时，才与所述参考引脚2弹性接触，当所述后置输出模块17未连接任何外接设备时，所述第一和第二反馈信号引脚5和1均与所述参考引脚2断开。
所述控制电路19包括一同或门U1，一与门U2及第一至第四电子开关Q1～Q4，其中所述第一、第二及第四电子开关Q1、Q2和Q4均为NPN型三极管，所述第一、第二及第四电子开关Q1、Q2和Q4均包括一第一端(基极)、一第二端(发射极)和一第三端(集电极)，所述第三电子开关Q3为一P沟道场效应管，其包括一第一端(栅极)、一第二端(源极)和一第三端(漏极)。
所述同或门U1的输入端之一分别与所述电源VCC和所述第一电子开关Q1的第三端连接，另一分别与所述电源VCC和第一反馈信号引脚5连接、所述第一电子开关Q1的第一端分别与所述电源VCC和第二反馈信号引脚1连接，所述第一电子开关Q1的第二端接地，所述第二电子开关Q2的第一端与所述第一反馈信号引脚5连接，所述第二电子开关Q2的第二端接地，所述第二电子开关Q2的第三端分别与所述电源VCC及所述放大器14的控制引脚HP连接，所述第三电子开关Q3的第三端与所述数字音频接口173的电源引脚6连接，所述第三电子开关Q3的第二端与所述电源VCC连接，所述第三电子开关Q3的第一端分别与所述电源VCC和所述第四电子开关Q4的第三端连接、所述第四电子开关Q4的第二端接地，所述第四电子开关Q4的第一端与所述同或门U1的输出端连接，所述与门U2的输入端之一与所述同或门U1的输出端连接，另一与所述音频多媒体数字信号编解码器12连接以获得一数字音频信号SO，所述与门U2的输出端与所述数字音频接口173的信号输入引脚7连接。
所述后置输出模块17具有三个工作模式：空置，即所述后置输出模块17不与任何外接音频设备连接；模拟输出，即所述后置输出模块17的模拟音频接口172与一模拟音频设备连接；数字输出，即所述后置输出模块17的数字音频接口173与一数字音频设备连接。以下分别对所述音频信号处理电路在上述三个工作模式下的工作过程进行分析。
当所述后置输出模块17处于空置模式时，所述第二电子开关Q2导通，所述放大器14的控制引脚HP接地，使得所述右声道信号输出引脚RO+和左声道信号输出引脚LO-分别对应与所述右声道信号输出回路引脚RO-和左声道信号输出回路引脚LO-形成回路，所述前置输出模块16工作，同时，所述第一电子开关Q1导通、所述同或门U1输出为低电平，所述第四电子开关Q4截止同时所述与门U2输出低电平，使得所述第三电子开关Q3截止，所述后置输出模块17的数字音频接口173的信号输入引脚7无信号输入，且所述电源引脚6无电压输入。
当所述后置输出模块17处于模拟输出模式时，所述第一反馈信号引脚5和第二反馈信号引脚1均与所述参考引脚2弹性接触，因此所述第二电子开关Q2截止，所述放大器14的控制引脚HP与所述电源VCC导通，使所述右声道信号输出回路引脚RO-和左声道信号输出回路引脚LO-均为高电位、因此无法与所述右声道信号输出引脚RO+和左声道信号输出引脚LO+形成回路，所述前置输出模块16不工作，而所述右声道信号输出引脚RO+和左声道信号输出引脚LO+分别对应通过所述第一电阻R1和第二电阻R2接地，因此所述后置输出模块17的模拟音频接口172的信号输入引脚3和4可分别获得所述右声道信号输出引脚RO+和左声道信号输出引脚LO+传输的音频信号，同时，由于所述第二反馈信号引脚1与所述参考引脚2弹性接触，使所述第一电子开关Q1截止，因此所述第三电子开关Q3截止，所述后置输出模块17的数字音频接口173的信号输入引脚7无信号输入，且所述电源引脚6无电压输入，
当所述后置输出模块17处于数字输出模式时，所述第一反馈信号引脚5与所述参考引脚2弹性连接，因此所述第二电子开关Q2截止，所述放大器14的控制引脚HP与所述电源VCC导通，使所述前置输出模块16不工作，同时所述第一电子开关Q1导通，所述同或门U1输出为高电平，使所述第四电子开关Q4导通，所述第三电子开关Q3导通，所述后置输出模块17的数字音频接口173的电源引脚6与所述电源VCC导通，而所述信号输入引脚7接受所述数字音频信号SO。
因此，上述音频信号处理电路能够根据与所述后置输出模块17连接的外接设备的类型，自动选择输出模拟音频信号或数字音频信号，并且在后置输出模块17空置时，自动将音频信号切换到前置输出模块16，所述后置输出模块17提供了集模拟音频接口172和数字音频接口173于一体的音频输出装置，节省安装空间并有利于布线设计。