立體聲編碼集成電路的製作方法
2023-06-02 18:04:11
專利名稱：立體聲編碼集成電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立體聲編碼集成電路的結構。
背景技術：
立體聲編碼電路是輸入左聲道(L)、右聲道(R)信號，產生主信道(M)信號、副信道(S)信號、導頻信號和立體聲複合信號的設備。典型的編碼方式有兩種，一種是頻率分隔同時傳送「和」「差」信號的平衡調製法——矩陣方式，另一種是時間分隔輪流傳送左、右路信號的脈衝調製法——開關方式。
已有技術絕大多數是用分離元件來實現立體聲編碼。實現方式有兩種一、採用頻率分隔方式先使輸入信號通過矩陣電路變換成和信號(L+R)和差信號(L-R)；(L+R)經過延時器後，形成主信道(M)信號，(L-R)信號對38K的副載波進行雙邊帶抑制載波(DSBSC)，形成副信道(S)信號，再按國家規定的比例把M信號、S信號、19KHZ導頻信號合成為立體聲複合信號。
二、採用開關方式用採樣開關輪流對左右兩個聲道進行採樣，實現了以上複雜的編碼過程。
以上技術已經很成熟，已有很多類似產品，但是所需元件多，成本高，雖然已有極少數立體聲編碼IC出現，但是均採用38K的採樣頻率的開關技術，諧波頻率比較接近立體聲複合信號頻帶，要想得到高的分離度，濾波器的要求高、設計比較困難。而且採用BICMOS工藝，功耗和面積比較大。
發明內容本實用新型的目的就是為了解決以上問題，提供一種高集成、使用方便、效果更好的立體聲編碼集成電路。
為實現上述目的，本實用新型提出一種立體聲編碼集成電路，包括二個單聲道音頻處理電路、多路轉換器、累加器、D/A轉換電路，所述單聲道音頻處理電路輸出端分別連接所述多路轉換器的輸入端，所述多路轉換器輸出端連接所述累加器第一輸入端，所述D/A轉換電路的輸出端連接所述累加器第二輸入端。
上述的立體聲編碼集成電路，所述多路轉換器包括脈衝發生電路、運放電路、傳輸門，所述運放電路輸入端與所述單聲道音頻處理電路輸出端連接，所述傳輸門輸入端與所述運放電路輸出端連接，所述傳輸門控制端與所述脈衝發生電路輸出端連接。所述脈衝發生電路包括移位寄存器，所述移位寄存器的輸出端與所述傳輸門的控制端對應連接，輸入端用於與時鐘電路連接。
所述單聲道音頻處理電路包括衰減電路、預加重電路、限幅電路、低通濾波電路，依次連接，所述低通濾波電路的輸出端與所述多路轉換器的輸入端連接。
由於採用了以上的方案，帶來了如下的有益效果本實用新型的電路，採用D/A轉換產生所需的導頻信號，保證導頻信號的純度以及其相位和副載波一致，保證立體聲複合信號的純度，提高了其編碼輸出的性能。
其MPX電路採用多數倍頻開關頻率的軟開關方式實現立體聲編碼，從而使立體聲複合信號的諧波遠離複合信號頻帶，顯著提高立體聲的分離度，降低對後續電路的設計要求。
整個編碼電路可採用CMOS工藝將其集成為一晶片，實現了原來用分離元件實現的立體聲編碼過程，可儘量採用較少的外掛元件實現立體聲編碼。
下面通過具體的實施例並結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
圖1是本實用新型電路結構原理圖，圖2是預加重電路原理圖，圖3是限幅電路原理圖，圖4是低通濾波電路原理圖，圖5是MPX電路原理圖，圖6是MPX電路的移位寄存器產生的移位脈衝波形圖，圖7是MPX電路的一個輸出仿真波形圖。
具體實施方式如圖1所示，本實用新型的立體聲編碼集成電路包括二個用於左右聲道的單聲道音頻處理電路、多路轉換器(MPX電路)、累加器、D/A轉換電路、多路轉換器(MPX電路)、累加器、D/A轉換電路等。單聲道音頻處理電路包括衰減電路、如圖2所示的預加重電路、如圖3所示的限幅電路、如圖4所示的低通濾波電路，依次連接，所述低通濾波電路的輸出端與所述多路轉換器的輸入端連接。音頻信號的左右聲道信號依次經過衰減(COMPRESOR)、預加重(PREEMPHASIS)、限幅(LIMITER)、低通濾波(LPF)等的處理，然後進入MPX電路。
MPX原理如圖5所示，包括作為脈衝發生電路的移位寄存器、傳輸門、運放電路，通過移位寄存器產生N個同頻率的移位脈衝，移位脈衝波形如圖6所示，控制N個傳輸門輪流導通，N個傳輸門的輸入信號分別為左右聲道信號或其組合值，輸出為同一個輸出。即傳輸門Vout＝a×V(left)+b×V(right)，由運放電路實現當傳輸門0導通，其他關閉，輸出Vout＝a(0)×V(left)+b(0)×V(right)當傳輸門1導通，其他關閉，輸出Vout＝a(1)×V(left)+b(1)×V(right)當傳輸門N-1導通，其他關閉，輸出Vout＝a(N-1)×V(left)+b(N-1)×V(right)其中a(1)、a(2)、a(N-1)為係數，V(left)、V(right)分別為左右聲道信號。
當N取8時，MPX輸出仿真波形如圖7所示，信號1、3為兩個聲道輸入，信號2為MPX輸出的混合信號。MPX輸出的混合信號頻率分量包含了主信道(20HZ-15KHZ)、副信道(23KHZ-53KHZ)信號，因此只需加入頻率為19KHZ的導頻信號，就可以形成立體聲複合信號。導頻信號用D/A來實現，確保導頻信號與副載波的相位一致；導頻信號與MPX電路輸出的混合信號經累加器複合為立體聲複合信號。
MPX電路的實現方式並不局限於上例所示，實現傳輸門開關控制的脈衝發生電路只要能實現多數倍頻開關頻率，就可以滿足本實用新型的軟開關切換速度，從而使立體聲複合信號的諧波遠離複合信號頻帶，顯著提高立體聲的分離度，降低對後續電路的設計要求。
權利要求1.一種立體聲編碼集成電路，其特徵是包括二個單聲道音頻處理電路、多路轉換器、累加器、D/A轉換電路，所述單聲道音頻處理電路輸出端分別連接所述多路轉換器的輸入端，所述多路轉換器輸出端連接所述累加器第一輸入端，所述D/A轉換電路的輸出端連接所述累加器第二輸入端。
2.如權利要求1所述的立體聲編碼集成電路，其特徵是所述多路轉換器包括脈衝發生電路、運放電路、傳輸門，所述運放電路輸入端與所述單聲道音頻處理電路輸出端連接，所述傳輸門輸入端與所述運放電路輸出端連接，所述傳輸門控制端與所述脈衝發生電路輸出端連接。
3.如權利要求2所述的立體聲編碼集成電路，其特徵是所述脈衝發生電路包括移位寄存器，所述移位寄存器的輸出端與所述傳輸門的控制端對應連接，輸入端用於與時鐘電路連接。
4.如權利要求1-3中任一項所述的立體聲編碼集成電路，其特徵是所述單聲道音頻處理電路包括衰減電路、預加重電路、限幅電路、低通濾波電路，依次連接，所述低通濾波電路的輸出端與所述多路轉換器的輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開一種立體聲編碼集成電路，包括二個單聲道音頻處理電路、多路轉換器、累加器、D/A轉換電路，其採用D/A轉換產生所需的導頻信號，保證導頻信號的純度以及其相位和副載波一致，保證立體聲複合信號的純度。採用多數倍頻開關頻率的軟開關方式實現立體聲編碼，從而使立體聲複合信號的諧波遠離複合信號頻帶，顯著提高立體聲的分離度，降低對後續電路的設計要求。採用CMOS工藝將其集成為一晶片，可儘量採用較少的外掛元件實現了原來用分離元件實現的立體聲編碼過程。
文檔編號H04H1/00GK2824440SQ20052003480
公開日2006年10月4日 申請日期2005年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者李鵬 申請人:深圳源核微電子技術有限公司