[发明专利]音频处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明属于音频处理技术领域，涉及一种音频处理系统，尤其涉及一种功耗自适应的音频处理系统；同时，本发明还涉及该音频处理系统的处理方法。

背景技术

提供高效率的音频转换和放大电路是一直以来工业界关注的问题。特别是在越来越普及的移动多媒体播放器(PMP)中，一个高效率的音频转换和放大电路将有效的延长电池的供电时间和音乐播放时间。

ClassD是一种已有的高效率的音频功率放大器。但是ClassD在应用中遇到严重的EMI(电磁干扰Electromagnetic Interference)的问题，同时ClassD音频功放对于传统的引线式立体声耳机是不适用的。

ClassAB是一种线性的音频放大器，具有高线性，低噪声的特点，同时在实际应用中，没有EMI的问题，适用于引线式立体声耳机。但是ClassAB的问题是在它的效率较低。特别是在输出幅度较低的情况下，功率转换效率非常低，这对于移动多媒体播放器的长时间使用很不利。请参阅图3，图3为AB类与D类音频功率放大器输出功率与功效比较图。

但对于在AudioCODEC中使用的数模转换电路，也存在当信号幅度远比电源电压小的时候，电路的转换效率低的问题。尽管由于其本身的功耗较小而不会被注意，但是当统计整个AudioCODEC的功耗时，它的贡献不容忽略。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种功耗自适应的音频处理系统。

另外，本发明还提供上述音频处理系统的处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种音频处理系统，包括音量调节电路、开关电源模块、音频功率放大器；该系统还包括：

音频信号幅度估算模块，用以对需处理的音频信号的幅度进行估算和预测；

模拟信号幅度调整模块，用以根据所述估算和预测的需处理的音频信号幅度调整模拟部分的供电电压的幅度，同时使模拟部分的信号峰值幅度与供电电压同时变化；

所述音量调节电路、音频信号幅度估算模块、模拟信号幅度调整模块、音频功率放大器依次连接；

所述开关电源模块分别与音频信号幅度估算模块、音频功率放大器连接。

作为本发明的一种优选方案，所述音频信号幅度估算模块为峰值检测电路；峰值检测电路在用户设定的时间内检测输入信号Di的峰值Di，p，计算出系数a＝Di，p/Dt，p，其中Dt，p是峰值检测电路中的满幅信号幅度；模拟信号幅度调整模块输出的数字信号Da被放大为Di*(1/a)；开关电源模块将输入的电池电压高效率地转换为所述模拟信号幅度调整模块及音频功率放大器所需要的供电电压VDDA；VDDA的大小调节由一个数字信号的输出来调节，VDDA＝a*VDD0，其中VDD0为最大模拟电路的供电电压。

作为本发明的一种优选方案，所述数模转换电路转换的模拟信号Va为Db/Nt*VDDA，其中Db是输入到数模转换电路的数字信号幅度，Nt是满幅度的数字信号值。

作为本发明的一种优选方案，所述模拟信号幅度调整模块为信号增益电路，用以对其输入信号做增益调整。

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括包括插值滤波器和数字增量积累调制器及数模转换电路；插值滤波器和数字增量积累调制器用以将低速高位宽的音频数据转换为高速低位宽的音频数据以利于数字到模拟之间的转换，数模转换电路用以将数字信号转换为模拟信号。

作为本发明的一种优选方案，所述音频功率放大器为AB类音频功率放大器。

上述音频处理系统的音频处理方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1、音频信号幅度估算模块对需处理的音频信号的幅度进行估算和预测；

步骤2、模拟信号幅度调整模块根据所述估算和预测的需处理的音频信号幅度调整模拟部分的供电电压的幅度，使模拟部分的信号峰值幅度与供电电压同时变化。

作为本发明的一种优选方案，所述音频信号幅度估算模块为峰值检测电路；峰值检测电路在用户设定的时间内检测输入信号Di的峰值Di，p，计算出系数a＝Di，p/Dt，p，其中Dt，p是峰值检测电路中的满幅信号幅度；模拟信号幅度调整模块输出的数字信号Da被放大为Di*(1/a)；开关电源模块将输入的电池电压高效率地转换为所述模拟信号幅度调整模块及音频功率放大器所需要的供电电压VDDA；VDDA的大小调节由一个数字信号的输出来调节，VDDA＝a*VDD0，其中VDD0为最大模拟电路的供电电压。