[发明专利]数字功放设备的控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大电路领域，特别涉及数字功放控制技术领域，具体是指一种数字功放设备的控制电路及其控制方法。

背景技术

数字功放的基本电路是早已存在的D类放大器（国内称丁类放大器）。以前，由于价格和技术上的原因，这种放大器只是在实验室和高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中，价格也不断下降。

数字功放具有失真小、噪音低、动态范围大等特点，在音质的透明度、解析力，背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的。

数字功放输入的是I2S数字音频信号，经过PWM电路调制处理后，形成占空比同输入信号成一定比例的脉冲链，经过开关电路放大后，再由低通滤波器滤除高频成分，还原出已放大的输入信号波形，由扬声器放音。

在现有的数字功放设计中，为了能准确地区分I2S输入音频信号的采样频率，使PWM调制电路能准确地进行信号处理，另外需要一个时钟信号作为采样基准。这个时钟信号可以外接，也可以内置。外接时钟信号可以采用外接晶振，优点是误差小，时钟稳定，缺点是方案成本较高，需要额外芯片Pin脚。内置时钟信号采用内置振荡器产生时钟，优点是成本较外接时钟较小，不需要额外时钟Pin脚，但是缺点是时钟准确度取决于制造工艺及成功率，偏差较大。用此时钟用于检测I2S音频信号，由此产生的误差较大。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效控制数字功放设备中的I2S输入音频信号到PWM调制输出的工作过程、显著提升音质、控制误差较小、电路结构简单实用、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的数字功放设备的控制电路及其控制方法。

为了实现上述的目的，本发明提供一种数字功放设备的控制电路，该控制电路包括：

振荡器，用于产生内部时钟并调节至所需频率范围；

串行音频接收装置，用于接收外部串行音频数据，并转换为并行音频数据；

采样频率自动检测装置，用于接收外部音频串行时钟，自适应地检测音频时钟采样率的变化，并将检测结果送出；

锁相环PLL控制装置，用于接收外部音频串行时钟，并控制内部锁相环PLL的工作方式，同时输出系统内部的运算时钟；

I2C从设备，用于接收外部串行控制信号，并将所接收到的控制命令送出；

系统控制装置，用于接收所述的振荡器、串行音频接收装置、采样频率自动检测装置、锁相环PLL控制装置、I2C从设备的输出信号，还用于控制所述的数字功放设备的工作方式，并监视该数字功放设备的工作状态；

数字音频处理装置，用于接收所述的串行音频接收装置的输出信号，在所述的系统控制装置的控制下进行音量控制、均衡器调节以及PWM调制，并输出至外部扬声设备。

在其中一实施例中，所述数字功放设备的控制电路中的系统控制装置包括：

寄存器读写单元，用于接收所述的I2C从设备输出的内部寄存器读写总线，并输出均衡器读写寄存器系统；

内部控制单元，用于控制数字功放设备的工作状态；

噪声控制单元，用于控制减少由信号切换带来的爆破声；

内部存储单元，用于存储所述的寄存器读写单元所输出的均衡器读写寄存器系数。

进一步的，所述数字功放设备的控制电路中的工作状态包括复位状态、复位等待状态、软静音状态、静音状态和正常工作。

更进一步的，所述数字功放设备为数字功放芯片。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种数字功放设备的控制方法，该方法包括以下步骤：

进行复位操作，并控制所述的数字功放设备进入复位状态；

进入复位等待状态，并进行复位等待计时；

控制所述的数字功放设备进入正常工作状态；

在正常工作状态中出现异常状态的情况下，进入静音状态，并将所述的电路结构中的各个装置复位；

在正常工作状态中收到用户输入的软静音控制命令的情况下，控制所述的数字功放设备进入软静音状态。

在其中又一实施例中，所述数字功放设备的控制方法中的控制数字功放设备进入复位状态，包括以下步骤：

控制外部的静音信号皆为使能状态；

控制寄存器皆处于复位状态；

处于复位静音状态。

在其中又一实施例中，所述数字功放设备的控制方法中的复位等待计时的步骤包括：系统将内部的复位计时器设置为工作状态，进行复位等待计时；所述复位计时器的超时时间具体由外部主设备通过所述的I2C从设备进行配置。