[实用新型]一种扬声器保护电路及移动终端

说明书

技术领域

本实用新型属于音频电路技术领域，具体地说，是涉及一种扬声器的保护电路以及采用所述扬声器保护电路设计的移动终端。

背景技术

现在的扬声器都具有一个参数，即额定功率，它表征了扬声器在长期工作状态下能够承受的最大功率门限值。也就是说，如果扬声器长期工作在超过额定功率的状态下，则极易导致扬声器的损坏。为了防止扬声器损坏，就需要设置一个带限制输出幅度的音频功率放大器，通过该音频功率放大器使输出给扬声器的功率能够限制在一定的范围内。

为了实现音频功率放大器输出幅度的有效限制，现有的解决方案一般包括两种：一种是，通过对数模变换前的数字音频信号进行处理，可以限制数模变换后模拟信号的电压幅度，经过限幅的模拟信号再通过一个增益恒定的音频功率放大器后，通过音频功率放大器输出的信号功率也就被限制在了一定范围内，从而达到保护扬声器的目的。这种解决方案的缺点是：专用性强，不能推广应用到所有的设备中，尤其不能应用到不具备数字信号处理器的设备中。

第二种解决方案是使用带有自动增益控制AGC功能的音频功率放大器驱动扬声器输出。在这种音频功率放大器中集成了一个自动增益控制单元，可以根据自身输出信号的状态调整增益，具体为当检测到输出信号出现削顶失真时（一般削顶失真是由于功放放大倍数过大，动态范围不够引起的），降低功放本身的增益，直到没有削顶失真的信号。但是，这种带有AGC功能的音频功率放大器目前只有两类器件，一类是具有固定的门限值，例如YAMAHA公司的YDA144芯片，只能将输出不失真的功率限制在0.75W。如果设备上使用的扬声器的额定功率是0.5W，那么还是存在被损坏的风险；并且这类功放成本较高，不适合在价格竞争相对激烈的家电产品中推广应用。

另一类音频功率放大器成本较低，但是门限值不固定，它会随着功率放大器的供电电压的变化而不断变化。例如当供电电压为5V时，该类功率放大器可以输出的不失真功率为1W；而当供电电压为4.0V时，可以输出的不失真功率为0.8W。在一些使用电池供电的手持设备中，由于电池电压在使用过程中会不断下降，因此导致不失真的门限值也会不断降低，从而使得使用该类音频功率放大器的音频电路不能与扬声器之间达到最优的匹配。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种扬声器保护电路，通过将电压变换电路与音频功率放大器结合起来设计音频电路，不仅实现了对扬声器的保护，同时提高了音质。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种扬声器保护电路，包括电压调整单元和具有自动增益控制功能的音频功率放大电路；所述电压调整单元的输入端连接电源，对电源幅值进行调整后，输出供电电压至所述音频功率放大电路的电源端子，所述音频功率放大电路的输入端子接收音频信号，输出端子连接扬声器。

进一步的，所述音频功率放大电路为一颗最大不失真输出功率随电源电压的变化而变化的音频功率放大器。

又进一步的，通过所述电压调整单元输出的供电电压的幅值恒定。

其中，所述供电电压的幅值应小于等于音频功率放大器在最大不失真输出功率等于扬声器的额定功率时所对应的电源电压。

优选的，所述电源为电池。

再进一步的，在所述电压调整单元中包含有一输出电压随反馈电压的变化而自动调整的电压变换芯片，所述电压变换芯片的输出端连接音频功率放大电路的电源端子，并通过一分压电路接地，所述分压电路的分压节点连接所述电压变换芯片的反馈端。

其中，所述电压变换芯片可以是直流-直流变换器、也可以是低压差线性稳压器或者电荷泵等。

更进一步的，所述电压变换芯片和音频功率放大电路的使能端连接系统主芯片，接收系统主芯片发出的使能信号，以确定两部分电路的工作时序。

优选的，所述电压变换芯片和音频功率放大电路的使能端优选连接到系统主芯片的不同GPIO口上，接收系统主芯片发出的开关时序不同的使能信号，以避免通过扬声器输出杂音。

基于上述扬声器保护电路结构，本实用新型又提供了一种采用所述扬声器保护电路设计的移动终端，包括电源、扬声器、系统主芯片、电压调整单元以及具有自动增益控制功能的音频功率放大电路；将所述电压调整单元的输入端连接电源，对电源幅值进行调整后，输出供电电压至所述音频功率放大电路的电源端子，所述音频功率放大电路的输入端子接收音频信号，输出端子连接扬声器，驱动扬声器输出系统音频。