用于单声道功率放大器的配置电路和音频播放设备

摘要

一种用于单声道功率放大器的配置电路和音频播放设备。本申请增加了与扬声器的驱动电路连接的检测电路，在功率放大器上电时，驱动电路配置扬声器接线端口在检测状态，然后检测电路执行配置检测，检测扬声器接线端口的通道配置信息，并记录检测结果，检测结果传递给音频接收处理电路，音频接收处理电路根据检测结果，从数字音频输入端口，提取通道配置信息相对应的音频信号，进行音频处理并输出给驱动电路以驱动扬声器发声。以解决传统的音频功放需要单独的配置管脚，配置方式成本高的问题。

权利要求

1.一种用于单声道功率放大器的配置电路，包括音频接收处理电路，所述音频接收处理电路用于接收音频信号并解码输出，其特征在于，还包括：驱动电路，与所述音频接收处理电路和所述功率放大器的扬声器接线端口连接，用于在上电时配置所述功率放大器的扬声器接线端口在检测状态；

检测电路，与所述功率放大器的扬声器接线端口和所述音频接收处理电路连接，所述检测电路用于上电时检测所述扬声器接线端口的通道配置信息，并输出至所述音频接收处理电路，所述音频接收处理电路用于根据所述通道配置信息从音频输入数字信号中提取与所述通道配置信息相对应的音频信号进行处理后输出给所述驱动电路。

2.如权利要求1所述的配置电路，其特征在于，所述扬声器接线端口连接有第一上拉电阻或第一下拉电阻，所述检测电路通过检测所述第一上拉电阻或所述第一下拉电阻，得到所述通道配置信息。

3.如权利要求1或2所述的配置电路，其特征在于，所述驱动电路包括调制编码电路、正极上拉驱动管、正极下拉驱动管、负极上拉驱动管以及负极下拉驱动管，所述正极上拉驱动管和所述正极下拉驱动管连接到扬声器接线端口的正极接口，所述负极上拉驱动管和所述负极下拉驱动管连接到扬声器的扬声器接线端口的负极接口，所述调制编码电路用于接收所述音频信号，并根据所述音频信号驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管以及所述负极下拉驱动管以使扬声器播放音频。

4.如权利要求3所述的配置电路，其特征在于，所述调制编码电路用于在上电时驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管以及所述负极下拉驱动管断开以使所述扬声器接线端口在检测状态。

5.如权利要求3所述的配置电路，其特征在于，所述检测电路包括：

上电检测电路，在检测到所述调制编码电路上电时输出第一信号；

施密特电平比较器，连接到所述扬声器接线端口的正极接口或所述扬声器接线端口的负极接口，根据所述扬声器接线端口的正极接口或所述扬声器接线端口的负极接口的电平状态输出检测电平，所述检测电平包含所述通道配置信息；

锁存器，连接到所述上电检测电路和所述施密特电平比较器，所述锁存器在接收到所述第一信号之后，将所述检测电平锁存并输出至所述音频接收处理电路。

6.如权利要求5所述的配置电路，其特征在于，所述上电检测电路与所述调制编码电路连接，所述上电检测电路在检测到上电时延时第一预设时间之后输出所述第一信号，其后再延时第二预设时间之后输出第二信号到所述调制编码电路，所述调制编码电路在接收到所述第二信号后，根据所述音频信号驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管以及所述负极下拉驱动管以使扬声器播放音频。

7.如权利要求2所述的配置电路，其特征在于，所述第一上拉电阻或所述第一下拉电阻外置于所述单声道功率放大器。

8.如权利要求7所述的配置电路，其特征在于，还包括内置于所述单声道功率放大器的第二上拉电阻或第二下拉电阻，所述第二上拉电阻或所述第二下拉电阻外接到所述扬声器接线端口，所述第二上拉电阻、所述第二下拉电阻分别用于调节所述扬声器接线端口的总阻抗。

9.如权利要求1或2所述的配置电路，其特征在于，所述配置电路集成在所述单声道功率放大器内。

10.一种音频播放设备，包括左、右扬声器和左、右单声道功率放大器，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的用于单声道功率放大器的配置电路。

说明书

用于单声道功率放大器的配置电路和音频播放设备

技术领域

[0001] 本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种用于单声道(数字音频)功率放大器(芯片)的配置电路。

背景技术

[0002] 为了适配一些音频功放简易应用场景，在设计单声道(数字音频)功率放大器芯片时，芯片的管脚数量受到限制，然而单声道数字音频功率放大器芯片需要从数字音源输入
通道中，提取设定通道(左声道或右声道)的音频信号，比如提取左声道的音源，进行放大输
出。但是，由于芯片管脚数量有限，无法提供专用的配置引脚，前述设定音源通道，这一配置需求，需要采取一些额外的技术手段才能实现，造成电路复杂、成本变高，且可靠性变低。

发明内容

[0003] 本申请的目的在于提供一种用于单声道功率放大器的配置电路和音频播放设备，旨在解决传统的音频功放需要单独的配置管脚，配置方式成本高的问题。

[0004] 本申请实施例的第一方面提供了一种用于单声道功率放大器的配置电路，包括音频接收处理电路，所述音频接收处理电路用于接收音频信号并解码输出，还包括：

[0005] 驱动电路，与所述音频接收处理电路和所述功率放大器的扬声器接线端口连接，用于在上电时配置所述功率放大器的扬声器接线端口在检测状态；

[0006] 检测电路，与所述功率放大器的扬声器接线端口和所述音频接收处理电路连接，所述检测电路用于上电时检测所述扬声器接线端口的通道配置信息，并输出至所述音频接
收处理电路，所述音频接收处理电路用于根据所述通道配置信息从音频输入数字信号中提
取与所述通道配置信息相对应的音频信号进行处理后输出给所述驱动电路。

[0007] 在其中一个实施例中，所述扬声器接线端口连接有第一上拉电阻或第一下拉电阻，所述检测电路通过检测所述第一上拉电阻或所述第一下拉电阻，得到所述通道配置信
息。

[0008] 在其中一个实施例中，所述驱动电路包括调制编码电路、正极上拉驱动管、正极下拉驱动管、负极上拉驱动管以及负极下拉驱动管，所述正极上拉驱动管和所述正极下拉驱
动管连接到扬声器接线端口的正极接口，所述负极上拉驱动管和所述负极下拉驱动管连接
到扬声器的扬声器接线端口的负极接口，所述调制编码电路用于接收所述音频信号，并根
据所述音频信号驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管以
及所述负极下拉驱动管以使扬声器播放音频。

[0009] 在其中一个实施例中，所述调剂模块用于在上电时驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管以及所述负极下拉驱动管断开以使所述扬声器接
线端口在检测状态。

[0010] 在其中一个实施例中，所述检测电路包括：

[0011] 上电检测电路，在检测到所述调制编码电路上电时输出第一信号；

[0012] 施密特电平比较器，连接到所述扬声器接线端口的正极接口或所述扬声器接线端口的负极接口，根据所述扬声器接线端口的正极接口或所述扬声器接线端口的负极接口的
电平状态输出检测电平，所述检测电平包含所述通道配置信息；

[0013] 锁存器，连接到所述上电检测电路和所述施密特电平比较器，所述锁存器在接收到所述第一信号之后，将所述检测电平锁存并输出至所述音频接收处理电路。

[0014] 在其中一个实施例中，所述上电检测电路与所述调制编码电路连接，所述上电检测电路在检测到上电时延时第一预设时间之后输出所述第一信号，其后再延时第二预设时
间之后输出第二信号到所述调制编码电路，所述调制编码电路在接收到所述第二信号后，
根据所述音频信号驱动所述正极上拉驱动管、所述正极下拉驱动管、所述负极上拉驱动管
以及所述负极下拉驱动管以使扬声器播放音频。

[0015] 在其中一个实施例中，所述第一上拉电阻或所述第一下拉电阻外置于所述单声道功率放大器。

[0016] 在其中一个实施例中，还包括内置于所述单声道功率放大器的第二上拉电阻或第二下拉电阻，所述第二上拉电阻或所述第二下拉电阻外接到所述扬声器接线端口，所述第
二上拉电阻、所述第二下拉电阻分别用于调节所述扬声器接线端口的总阻抗。

[0017] 在其中一个实施例中，所述配置电路集成在所述单声道功率放大器内。

[0018] 本申请实施例的第二方面提供了一种音频播放设备，包括左、右扬声器和左、右单声道功率放大器，包括上述的用于单声道功率放大器的配置电路。

[0019] 本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

[0020] 本申请增加了与驱动电路连接的检测电路，在功率放大器上电时，驱动电路配置扬声器接线端口在检测状态，然后检测电路执行配置检测，检测扬声器接线端口的通道配
置信息，并记录检测结果，检测结果传递给音频接收处理电路，音频接收处理电路根据检测
结果，从数字音频输入端口，提取通道配置信息相对应的音频信号，进行音频处理并输出给
驱动电路以驱动扬声器发声。以解决传统的音频功放需要单独的配置管脚，配置方式成本
高的问题。

附图说明

[0021] 图1为本申请实施例一提供的单声道功率放大器的配置电路的原理框图；

[0022] 图2为本申请实施例二提供的单声道功率放大器的配置电路的原理框图；

[0023] 图3为本申请实施例提供的单声道功率放大器的配置电路的电路示意图。

具体实施方式

[0024] 为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0025] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0026] 需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

[0027] 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该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0028] 请参阅图1，本申请实施例提供的一种用于单声道(数字音频)功率放大器(芯片)100的配置电路，其包括音频接收处理电路110、驱动电路120和检测电路130。一般地，本申
请的配置电路集成在单声道功率放大器100内。

[0029] 音频接收处理电路110用于接收音频信号并解码输出。一般地，音频接收处理电路110包括解码器和放大器，解码器用于对接收到的数字音频信号进行解码得到模拟音频信
号，而放大器用于对模拟音频信号进行放大并输出。

[0030] 扬声器接线端口包括正极接口101和负极接口102，驱动电路120与音频接收处理电路110和功率放大器100的扬声器接线端口(正极接口101或负极接口102)连接，用于在上
电时配置功率放大器100的扬声器接线端口在检测状态。通常单声道功率放大器100是在上
电时，为了抑制上电导致的扬声器噪声，扬声器接线端口上电瞬间没有被驱动，利用此短暂
的时间，获取扬声器接线端口的电平信号。因此，该检测状态指的是驱动电路120在关闭状
态，以避免上电导致的扬声器噪声对扬声器接线端口的电位造成影响。

[0031] 检测电路130与功率放大器100的扬声器接线端口和音频接收处理电路110连接，检测电路130用于上电时检测扬声器接线端口的通道配置信息，并输出至音频接收处理电
路110，音频接收处理电路110用于根据通道配置信息从音频输入数字信号中提取与通道配
置信息相对应的音频信号进行处理后输出给驱动电路120。其中，该通道配置信息指的是本
功率放大器100是被配置在左声道电路或右声道电路中，其具体是读取扬声器接线端口的
电平信号，以判断是上拉或下拉，进而获得了与被配置在左声道电路或右声道电路中相关
的配置信息。

[0032] 在其中一个实施例中，扬声器接线端口连接有第一上拉电阻R1或第一下拉电阻R2，检测电路130通过检测第一上拉电阻R1或第一下拉电阻R2，得到通道配置信息。其中，第一上拉电阻R1连接在正极接口101和电源正极之间，第一下拉电阻R2连接在负极接口102和
电源地之间。比如，检测到正极接口101和电源正极之间有上拉电阻，则确定本芯片100是被
配置在右声道，而检测到负极接口102和电源地之间有下拉电阻，则确定本芯片100是被配
置在左声道。

[0033] 功率放大器100芯片的扬声器接线端口通常为双端差分驱动。在扬声器接线端口的任一端口上，可以连接上拉或下拉电阻，用于指示功率放大器100芯片从数字音源输入通
道中提取左声道或右声道音源信号。在正常工作时，由于扬声器接线端口有播放的音频信
号，是无法获取上拉或下拉的电平信号的，因此，浮空扬声器接线端口(即断开扬声器驱
动)，读取扬声器接线端口的电平信号，以判断是上拉或下拉，进而获得了配置信息。通常第一上拉电阻R1或第一下拉电阻R2外置于单声道功率放大器100，第一上拉电阻R1或第一下
拉电阻R2的阻抗应远大于扬声器阻抗，阻抗通常为100K欧姆以上。

[0034] 请参阅图2，可选地，还包括内置于单声道功率放大器100的第二上拉电阻R3或第二下拉电阻R4，第二上拉电阻R3或第二下拉电阻R4外接到扬声器接线端口，通过外置的第
一上拉电阻R1或第一下拉电阻R2分别用于调节扬声器接线端口的总阻抗。通常芯片外置的
上拉或下拉电阻的阻值要远小于芯片内的上拉或下拉电阻的阻值。

[0035] 请参阅图3，在其中一个实施例中，驱动电路120包括调制编码电路122、正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动管M3以及负极下拉驱动管M4，正极上拉驱动管
M1和正极下拉驱动管M2连接到扬声器接线端口的正极接口101，负极上拉驱动管M3和负极
下拉驱动管M4连接到扬声器200的扬声器接线端口的负极接口102，调制编码电路122用于
接收音频信号，并根据音频信号驱动正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动
管M3以及负极下拉驱动管M4以使扬声器200播放音频。

[0036] 其中，正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动管M3以及负极下拉驱动管M4可以采用诸如MOS管，三极管等开关器件。调制编码电路122可以采用诸如MOS管或三
极管的驱动芯片，音频接收处理电路110将解码得到模拟音频信号，调制编码电路122则根
据该模拟音频信号对正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动管M3以及负极
下拉驱动管M4以使扬声器200播放音频。

[0037] 具体地，调制编码电路122在上电时驱动正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动管M3以及负极下拉驱动管M4断开以使扬声器200接线端口在检测状态。使得
浮空扬声器接线端口(即断开扬声器200驱动)，读取扬声器接线端口的电平信号，以判断是
上拉或下拉，进而获得了配置信息。

[0038] 检测电路130包括上电检测电路132、施密特电平比较器134以及锁存器136。上电检测电路132与调制编码电路122连接，在检测到调制编码电路122上电时输出第一信号；施
密特电平比较器134连接到扬声器200接线端口的正极接口101或扬声器接线端口的负极接
口102，根据扬声器接线端口的正极接口101或扬声器接线端口的负极接口102的电平状态
输出检测电平，检测电平包含通道配置信息；锁存器136连接到上电检测电路132和施密特
电平比较器134，锁存器136在接收到第一信号之后，将检测电平锁存并输出至音频接收处
理电路110。

[0039] 在其中一个实施例中，上电检测电路132与调制编码电路122连接，上电检测电路132在检测到上电时延时第一预设时间之后输出第一信号，其后再延时第二预设时间之后
输出第二信号到调制编码电路122，调制编码电路122在接收到第二信号后，根据音频信号
驱动正极上拉驱动管M1、正极下拉驱动管M2、负极上拉驱动管M3以及负极下拉驱动管M4以
使扬声器200播放音频。

[0040] 比如，在芯片上电后的T1时刻(比如上电后10毫秒)，输出一个上电完成标志A，给锁存器136，再继续延迟一段时间T2(比如10毫秒)后，输出一个上电完成标志B。上电完成标
志A让锁存器136，锁存施密特电平比较器134的输出。上电完成标志A一直到上电完成标志B
置位，控制调制编码电路122的输出，使得4个驱动管都是关闭状态，在上电完成标志B置位
后，调制编码电路122根据输入音频信号，进行调制处理，输出调制信号驱动4个驱动管控制
扬声器200发声。

[0041] 音频接收处理电路110根据锁存器136的输出，从输入音频数字信号中提取指定通道的音频信号进行处理，然后输出处理后的模拟音频信号给调制编码电路122。而施密特电
平比较器134的参考电平在这里不是关键要素，没有特别说明。施密特电平比较器134的输
入端既可以连接到扬声器200正极，也可以连接到扬声器200负极，因为扬声器200内阻很
小，相对于外接上拉或下拉电阻，可以认为是短路。

[0042] 在图3的示例中，检测电路130被连接到并检测扬声器接线端口的负极接口102，工作时，如果能检测到负极接口102有下拉电阻，则表示正极接口101没有设置上拉电阻，反之
亦然；在其他实施例中，检测电路130可以被连接到并检测扬声器接线端口的正极接口101，
如果能检测到正极接口101有上拉电阻，则表示负极接口102没有下拉电阻，反之亦然。

[0043] 本申请实施例的第二方面提供了一种音频播放设备，包括左、右扬声器200和左、右单声道功率放大器100，包括上述的用于单声道功率放大器100的配置电路。

[0044] 本申请增加了驱动连接控制模块和检测电路130，在功率放大器100上电时，驱动电路120配置扬声器接线端口在检测状态，然后检测电路130执行配置检测，检测扬声器接
线端口的通道配置信息，并记录检测结果，检测结果传递给音频接收处理电路110，音频接
收处理电路110根据检测结果，从数字音频输入端口，提取通道配置信息相对应的音频信
号，进行音频处理并输出给驱动电路120以驱动扬声器200发声。配置检测电路130完成配置
检测后，锁定检测结果，然后通知驱动连接模块进入正常工作模式。驱动连接模块在正常工
作模式，接收输入的音频信号，转换成对扬声器200的驱动信号。

[0045] 以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者
替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含
在本申请的保护范围之内。