【技术实现步骤摘要】
本公开涉及音频处理。示意性实施例涉及对音频信号进行放大的设备。在一种形式中，所述设备被描述为前置放大器，适于接收来自麦克风或其他源的模拟信号。
技术介绍
1、图1是图示出常规的前置放大器通道10的示意方框图。
2、前置放大器10包括输入端12，该输入端12从换能器(未示出)接收代表音频信号的模拟信号。例如，换能器可以是麦克风或电子乐器的拾音器、信号发生器或类似装置。
3、输入端12连接至衰减器14。衰减器14对输入信号提供固定减弱，例如，-20db的减弱。衰减器14提供了一种机构，允许系统满足来自更高输出幻象供电麦克风或来自乐器或音频线路电平源的超高输入信号电平。
4、在图1的实施例中，还图示了可选的幻象电源20。幻象电源20可以是可切换的，以便有选择地为需要输入电力的源供电。
5、接下来，信号对(signal pair)被提供给模拟前置放大器电路16。前置放大器16能够对其输入信号施加可变增益，以便处理宽输入信号电平范围。前置放大器16的增益在0到+60db之间以离散步长进行数字控制。增益步长通常为±1db，但有些系统会使用不同的步长(如±2db或±3db)。这种大小的步长对用户来说很方便，但并不理想，因为这种增益步长大小会在增益转换期间产生可听见的咔嗒声，如果快速变化，会产生类似拉链的噪声。
6、接下来，在需要数字输出的实施例中，模拟差分信号对(signal pair)从前置放大器16输出并提供给adc 18的输入端。模拟音频信号由音频adc进行数字化。通常情况下，
7、图2提供了前置放大器通道10的更多细节。与图1共有的特征已用相同的附图标记标出，为简洁起见不再赘述。图2的前置放大器通道10示出了前置放大器电路16的更多细节。
8、可以看出，前置放大器电路16的结构是差分放大器。在本实施例中，差分放大器结构包括第一运算放大器20和第二运算放大器22。每个运算放大器20、22分别具有反馈电阻器rfb1和rfb2。为方便起见，电阻器的名称/标记(如rfb1、rfb2、rg)也将用作所述电阻器的电阻值的变元(pronumeral)。反馈电阻器rfb1和rfb2以及运算放大器20和22的反相输入由电阻器rg连接。前置放大器电路16的增益由电阻器反馈路径的总电阻(rg+rfb1+rfb2)除以rg的电阻确定。当rg与(rg+rfb1+rfb2)相比变小时，前置放大器的增益增加，反之亦然。因此，rg或rg和反馈电阻器(rfb1、rfb2)中的一个或多个可以被改变，以提高或降低该差分前置放大器级的整体增益。这种改变是通过使用电阻器与相关开关系统的网络来实现的，从而相应地改变所应用的电阻。
9、然而，如上所述，当增益以±1db的增量步进时，由于模拟电压电平的突然变化，会产生可听见的咔嗒声，从而产生特有的“拉链”噪声。理论上，使用较小的增益步长可以改善这一缺点，但这会增加所需的增益步长的数量，因此增加前置放大器电路16的电阻器网络中的电阻器的数量，并且随着电阻器数量的增加而增加了开关系统的复杂性。因此，在现实中这是一种不切实际且商业上不可行的解决方案。
10、此外，这种差分放大器结构通常有利于高增益，因为当“rg”处于它的最低值时，该差分放大器具有最低的前置放大器输入噪声。因此，较低的增益会导致前置放大器具有较高的输入噪声电平，从而限制信号路径的动态范围。
11、本部分中描述的系统、装置、方法和途径及其部件都是专利技术人知晓的。因此，除非另有说明，否则不应假定所描述的任何此类系统、装置、方法、途径或其部件仅因其被包含在本节中而可作为现有技术引用，或假定此类系统、装置、方法、途径和部件通常为本领域普通技术人员所熟知。
技术实现思路
1、所附权利要求中列出的各种特征组合将作为本专利技术各方面的总结。
2、尽管本文所公开的本专利技术可以进行各种修改和采用其他形式，但具体的实施例在附图中以示例的方式示出，并进行了详细描述。但是，应该理解的是，附图和详细说明并非旨在将本专利技术限制在所公开的特定形式上。此外，文字中或附图中提到的或根据文字或附图明显可见的两个或更多的单个特征的所有替代组合包括附加方面或创造性公开，这些内容可构成权利要求的主题。
3、本专利技术提供了一种音频处理系统，包括：
4、输入端，所述输入端用于接收平衡模拟音频信号；
5、模拟放大级，所述模拟放大级具有第一动态范围以及第一固定增益，所述第一固定增益在-11db到+10db之间；
6、模拟-数字转换级，所述模拟-数字转换级具有与所述模拟放大级的所述第一动态范围相匹配的第二动态范围。
7、本专利技术的部分实施例中，所述模拟放大级的所述第一固定增益在-5db到+7db之间。
8、本专利技术的部分实施例中，所述模拟放大级的所述第一固定增益在4db到5db之间。
9、本专利技术的部分实施例中，所述模拟放大级的所述第一固定增益约为4db。
10、本专利技术的部分实施例中，所述模拟-数字转换级包括多个模拟-数字转换器(adc)，每个adc具有低于所述第二动态范围的第三动态范围，并且其中所述多个adc的输出被数字平均，以提供具有所述第二动态范围的数字输出。
11、本专利技术的部分实施例中，所述模拟放大级包括：
12、模拟前置放大器级，所述模拟前置放大器级具有第二固定增益；以及
13、模拟衰减器级，所述模拟衰减器级具有第三固定增益；
14、其中，所述第二固定增益和所述第三固定增益结合以提供所述第一固定增益。
15、本专利技术的部分实施例中，进一步包括可切换衰减级，所述可切换衰减级处于所述输入端和所述模拟放大级之间，所述可切换衰减级在激活状态和非激活状态之间可切换，在所述激活状态中，在所述模拟放大级之前提供对输入信号的固定衰减，在所述非激活状态中，在所述模拟放大级之前，所述可切换衰减级不提供对所述输入信号的额外衰减。
16、本专利技术的部分实施例中，进一步包括数字增益级，所述数字增益级被配置为修改所述模拟-数字转换级的数字输出，并将数字增益应用到来自所述模拟-数字转换级的数字输出。
17、本专利技术的部分实施例中，所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并相应地将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出。
18、本专利技术的部分实施例中，所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出，所述数字增益与所述用户选择的增益电平相匹配。
19、本专利技术的部分实施例中，所述数字增益级被配置为在以初始数字增益电平运行时接收用户选择的增益电平，并且响应于接收用户选择的增益电平，将应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种音频处理系统，包括：
2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益在-5dB到+7dB之间。
3.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益在4dB到5dB之间。
4.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益约为4dB。
5.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述模拟-数字转换级包括多个模拟-数字转换器(ADC)，每个ADC具有低于所述第二动态范围的第三动态范围，并且其中所述多个ADC的输出被数字平均，以提供具有所述第二动态范围的数字输出。
6.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级包括：
7.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，进一步包括可切换衰减级，所述可切换衰减级处于所述输入端和所述模拟放大级之间，所述可切换衰减级在激活状态和非激活状态之间可切换，在所述激活状态中，在所述模拟放大级之前提供对输入信号的固定衰减，在所述非激活状态中，在所述模拟放大级之前，所述可切换衰
8.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，进一步包括数字增益级，所述数字增益级被配置为修改所述模拟-数字转换级的数字输出，并将数字增益应用到来自所述模拟-数字转换级的数字输出。
9.根据权利要求8所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并相应地将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出。
10.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出，所述数字增益与所述用户选择的增益电平相匹配。
11.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为在以初始数字增益电平运行时接收用户选择的增益电平，并且响应于接收用户选择的增益电平，将应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增益电平从所述初始数字增益电平改变为所述用户选择的增益电平。
12.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为使用以下中的任意一个或多个来将应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增益电平从所述初始数字增益电平改变为所述用户选择的增益电平：
13.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收动态变化的用户选择的增益电平，并将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出，所述数字增益遵从所述动态变化的用户选择的增益电平。
14.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级包括输入装置，以接收所述用户选择的增益电平。
15.根据权利要求14所述的音频处理系统，其中所述输入装置包括旋转编码器、一个或多个按钮、键盘、带有两个或更多个可选位置的开关、适于显示增益选择用户界面元素的触摸屏。
16.根据权利要求8所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为，以小于1dB的步长调整应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增益。
17.根据权利要求16所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为，以大于0.001dB的步长调整应用到所述模拟-数字转换级的输出的数字增益。
18.根据权利要求17所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为，以小于0.1dB的步长调整应用到所述模拟-数字转换级的输出的数字增益。
19.根据权利要求18所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为，以大于0.005dB的步长调整应用到所述模拟-数字转换级的输出的数字增益。
20.根据权利要求7所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为，以0.01dB的步长或约0.01dB的步长调整应用到所述模拟-数字转换级的输出的数字增益。
21.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述输入端包括连接器，用于接收来自麦克风的连接。
22.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，进一步包括幻象电源，所述幻象电源可连接在所述输入端和所述模拟放大级之间为输入源供电。
23.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述音频处理系统包括用于麦克风前置放大器的通道的所述音频处理系统的至少一部分。
24.根据权利要求20所述的音频处理系统，其中所述音频处理系统包括用于多通道麦克风前置放大器的通道的所述音频处理系统的至少一部分。
25.一种音频处理装置，包括至少一个根据前面任意一项权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种音频处理系统，包括：
2.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益在-5db到+7db之间。
3.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益在4db到5db之间。
4.根据权利要求1所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级的所述第一固定增益约为4db。
5.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述模拟-数字转换级包括多个模拟-数字转换器(adc)，每个adc具有低于所述第二动态范围的第三动态范围，并且其中所述多个adc的输出被数字平均，以提供具有所述第二动态范围的数字输出。
6.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，其中所述模拟放大级包括：
7.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，进一步包括可切换衰减级，所述可切换衰减级处于所述输入端和所述模拟放大级之间，所述可切换衰减级在激活状态和非激活状态之间可切换，在所述激活状态中，在所述模拟放大级之前提供对输入信号的固定衰减，在所述非激活状态中，在所述模拟放大级之前，所述可切换衰减级不提供对所述输入信号的额外衰减。
8.根据前面任意一项权利要求所述的音频处理系统，进一步包括数字增益级，所述数字增益级被配置为修改所述模拟-数字转换级的数字输出，并将数字增益应用到来自所述模拟-数字转换级的数字输出。
9.根据权利要求8所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并相应地将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出。
10.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收用户选择的增益电平，并将数字增益应用到所述模拟-数字转换级的数字输出，所述数字增益与所述用户选择的增益电平相匹配。
11.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为在以初始数字增益电平运行时接收用户选择的增益电平，并且响应于接收用户选择的增益电平，将应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增益电平从所述初始数字增益电平改变为所述用户选择的增益电平。
12.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为使用以下中的任意一个或多个来将应用到所述模拟-数字转换级的数字输出的数字增益电平从所述初始数字增益电平改变为所述用户选择的增益电平：
13.根据权利要求9所述的音频处理系统，其中所述数字增益级被配置为接收动态变化的用户选择的增益电平，并将数...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·P·基兰尼斯，
申请(专利权)人：黑魔法设计私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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