[发明专利]一种音频信号处理芯片及耳机

权利要求书

1.一种音频信号处理芯片，其特征在于，包括：

中央处理器，用于对其他功能性单元进行整体控制；

数字处理单元，用于接收外部音频信号输入单元输入的音频信号，并进行分频处理；

数模转换单元，用于接收数字处理单元处理后的信号，并进行数模转换；

放大单元，用于接收数模转换单元处理后的信号，并进行放大处理后输出给外部各音频输出设备；

所述数字处理单元包括解码器、高通滤波器、带通滤波器、低通滤波器和输出调整器；

所述解码器用于对外部输入的音频信号进行解码并分成左右两个声道的音频信号，并传递给所述高通滤波器、带通滤波器、低通滤波器进行分频处理，经分频处理后的音频信号经所述输出调整器均衡性调整后输出给所述数模转换单元；

所述高通滤波器、带通滤波器、低通滤波器采用N阶非递归型滤波器，均包括参数寄存器、移位寄存器和累加器；所述高通滤波器、带通滤波器、低通滤波器的滤波后输出音频序列y(n)采用如下计算方法：

其中，x(n)是输入音频序列，h(k)是滤波系数，δp通带纹波，δa阻带纹波，fc通带截止频率、fa阻带起始频率、fs为抽样频率；

所述高通滤波器、带通滤波器、低通滤波器包括运算放大器U1A、运算放大器U1B，电阻器R1、电阻器R2、电阻器R3和电阻器R4，可调电阻器RP1和可调电阻器RP2，电容器C1、电容器C2、电容器C3和电容器C4；

所述放大单元包括信号生成电路、放大电路和分配电路；所述信号生成电路包括运算放大器U2A、运算放大器U2B；所述放大电路包括运算放大器U2C；所述分配电路包括电阻器R5、电阻器R6和三级管Q1；所述运算放大器U2A、运算放大器U2B的同向输入端接收同向音频输入信号IN1，所述运算放大器U2A、运算放大器U2B的反向输入端接收反向音频输入信号IN2，所述运算放大器U2A、运算放大器U2B的输出端连接所述运算放大器U2C的同向输入端，所述运算放大器U2C的输出端为所述放大单元的输出端，所述运算放大器U2C的反向输入端连接所述电阻器R5的输入端以及所述三级管Q1的集电极，所述三级管Q1的发射极连接所述电阻器R6的输入端，所述电阻器R5的输出端连接电源，所述电阻器R6的输出端接地，所述三级管Q1的基极、信号生成电路连接所述中央处理器并接收来自所述中央处理器的控制信号。

2.根据权利要求1所述的音频信号处理芯片，其特征在于，所述滤波后输出音频序列y(n)采用如下计算步骤：

步骤S1，建立D个虚拟子滤波器；

步骤S2，将所述移位寄存器内数据清零；

步骤S3，将待滤波数据输入所述移位寄存器；

步骤S4，判断已滤波数据个数是否为M的整数倍，若不是则将所述移位寄存器各项和所述参数寄存器对应项相乘并相加，若是则跳转步骤S5；

步骤S5，所述移位寄存器对称位置各项相加后和所述参数寄存器的前一半参数对应项相乘并累加；

步骤S6，重复所述步骤S3、步骤S4、步骤S5直到所有数据完成滤波。

3.根据权利要求1所述的音频信号处理芯片，其特征在于，电阻器R1输入端为所述滤波器的输入端，电阻器R1另一端连接电阻器R2和电容器C1的输入端，电阻器R2的输出端连接可调电阻器RP1的输入端，电容器C1的输出端连接运算放大器U1A的反向输入端、输出端以及电容器C2的输入端，可调电阻器RP1的输出端连接运算放大器U1A的同向输入端、电容器C4的输入端，电容器C4的输出端接地，电容器C2的输出端连接电容器C3的输入端、电阻器R3的输入端，电容器C3的输出端连接运算放大器U1B的同向输入端、电阻器R4的输入端，电阻器R4的输出端接地，电阻器R3的输出端连接可调电阻器RP2的输入端，可调电阻器RP2的输出端连接运算放大器U1B的反向输入端、输出端，运算放大器U1B输出端为所述滤波器的输出端。

4.根据权利要求3所述的音频信号处理芯片，其特征在于，所述电阻R1的阻值为33K-40KΩ，电阻R2的阻值为50K-60KΩ，电阻R3的阻值为140K-150KΩ，电阻R4的阻值为90K-100KΩ，所述可调电阻RP1、RP2的最大阻值分别为10KΩ、100KΩ。