[发明专利]音频处理芯片及其音频信号处理方法

说明书

技术领域

本发明是与功率放大器的增益控制有关，尤指用以控制音频功率放大器(audio power amplifier)的音量控制电路及其相关控制方法。

背景技术

音频功率放大器为一种被广泛使用的电子电路，而音频功率放大器的音量控制包括：依据使用者的要求而将音频功率放大器动态切换于静音模式(Mute Mode)以及非静音模式(Unmute Mode)之间，以及在非静音模式下，随着使用者的需求进行音量控制(Volume Control)来调整音频功率放大器的输出音量。

一般来说，音频功率放大器的音量控制可通过隶属于不同规格的控制接口来加以实施。举例来说，可通过使用符合序列周边接口(Serial PeripheralInterface，SPI)、内部集成电路(Inter Integrated circuit，I²C)或符合AC’97(Audio Codec 97)等不同规范的数字控制接口来衔接主机端(Host)以及音频功率放大器所在的周边端(Slave)，来将控制信号经过这些接口来传送至控制电路，以控制音频功率放大器的操作。然而，由于这些数字控制接口需使用两线(wire)以上的线路来连结主机端与音频功率放大器所在的音频功率放大电路，此外更需转换信号以符合不同控制接口的规格以将控制信号输送至音频功率放大电路，所以对于音频功率放大器而言，通过上述控制接口进行简单的音量控制便显得过于复杂。

除此之外，亦可使用直流电平(DC level)的模拟信号来控制音频功率放大器的音量。请参阅图1，图1所示为已知音频功率放大电路100的示意图，如图所示，音频功率放大器130经由一输入信号端口106来接收欲播放的音频信号，而一主机端190中的控制电路(如一微控制器(Micro-ControllerUnit，MCU))则通过一数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)195产生一直流电平的模拟信号，并经由主机端190的一第一连接端口191将此模拟信号通过音频功率放大电路100的第一连接端口102传送至音频功率放大电路100。

音频功率放大器电路100尚需使用一模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)110将经由第一连接端口102所接收的模拟信号转换成转为数字信号，再将数字信号传送至一增益控制电路120，之后，通过增益控制电路120来调整音频功率放大器130的增益(gain)以调整播放音量的大小。然而，传统音频功率放大电路100另需使用不同的线路来传送将音频功率放大器130切换于静音或非静音状态的切换信号；举例来说，当使用者不需使用音量播放的功能时，会通过主机端190将音频功率放大器130切换至静音状态，因此，主机端190另需产生一静音控制信号，并经由主机端190的一第二连接端口192将静音控制信号传送至音频功率放大电路100的一第二连接端口104。对于音频功率放大电路100而言，所接收的静音控制信号会控制一开关140导通(on)或关闭(off)，当静音控制信号控制开关140导通时，输入信号端口106所接收的音频信号便会输入至音频功率放大器130，因此音频功率放大器130便会依据本身目前所设定的增益来放大音频信号而产生一输出信号来驱动一播放装置(如喇叭或耳机)；另一方面，当静音控制信号控制开关140关闭(不导通)时，输入信号端口106所接收的音频信号便不会输入至音频功率放大器130，因此音频功率放大器130便不会产生对输入信号端口106所接收的音频信号进行任何信号放大的操作，故达到静音的效果。综上所述，随着开关140的导通(on)或关闭，音频功率放大器130得以依据使用者的需求切换于静音模式以及非静音模式之间。

又或者，亦可通过机械方式而使用可变电阻来产生调整音频功率放大器130的增益的直流电平模拟信号，再通过同样的模拟转数字方式(模拟数字转换器110)，将数字信号传送至前述音频功率大电路100，以控制音频功率放大器130的音量大小。然而，由于模拟数字转换器110属于模拟电路，在不同制程下，音频功率放大器电路100需选用不同的模拟数字转换器而无法直接沿用同一模拟数字转换器，再加上模拟数字转换器110的测试实属不易，更增加整体设计上的不便。换言之，集成模拟与数字的电路设计对于设计与生产上皆有其困难之处。