音頻接收晶片、具有音頻接收晶片的便攜設備的製作方法
2023-04-30 01:00:46
專利名稱：音頻接收晶片、具有音頻接收晶片的便攜設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及微電子領域，尤其涉及一種音頻接收晶片、具有音頻接收晶片的便攜設備。
背景技術：
將射頻信號轉化為音頻信號的音頻接收設備在各領域得到廣泛的應用，例如無線區域網、射頻標籤、全球定位系統、無線廣播系統、行動電話、無繩電話等。如圖I所示，為現有技術中一種音頻接收設備的結構示意圖，可以包括接收天線
11、放大器12、變頻單元13、模擬解調器14和播放器15，接收天線11接收模擬射頻信號，放大器12放大該模擬射頻信號，變頻單元13將放大後的模擬射頻信號下變頻到固定的中頻，模擬解調器14對中頻信號進行解調得到模擬音頻信號，播放器15將模擬音頻信號轉化為聲音。該音頻接收設備採用分立元件實現，這樣使得設備的成本較高。
發明內容
本發明提供一種音頻接收晶片、具有音頻接收晶片的便攜設備，針對現有技術中存在的問題，用以實現降低音頻接收設備的成本。本發明提供一種音頻接收晶片，包括變頻模塊，用於接收射頻信號和信道選擇信號作為輸入，根據所述信道選擇信號，生成本地振蕩信號，採用所述本地振蕩信號，將所述射頻信號下變頻到中頻信號；解調模塊，用於對所述中頻信號進行模數轉換處理和解調處理，得到數字基帶信號;音頻處理模塊，用於對所述數字基帶信號進行去加重處理、動態範圍擴展和數模轉換處理，得到模擬音頻信號；所述變頻模塊、所述解調模塊和所述音頻處理模塊集成在單個的集成電路中。本發明還提供一種具有音頻接收晶片的便攜設備，包括信道選擇接口 ；音頻接收晶片；音頻信號輸出接口 ；其中，所述音頻接收晶片包括前述音頻接收晶片的任一模塊。本發明採用了集成電路實現了音頻傳輸設備，降低了音頻接收設備的成本。此外，採用了動態範圍擴展技術，提高了音頻信號的質量。
圖I為現有技術中一種音頻接收設備的結構示意圖；圖2為本發明音頻接收晶片實施例的結構示意圖；圖3A為本發明音頻接收晶片實施例中變頻模塊的第一種結構示意圖3B為本發明音頻接收晶片實施例中變頻模塊的第二種結構示意圖；圖4A為本發明音頻接收晶片實施例中解調模塊的第一種結構示意圖；圖4B為本發明音頻接收晶片實施例中解調模塊的第二種結構示意圖；圖5A為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第一種結構示意圖；圖5B為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第二種結構示意圖；圖5C為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第三種結構示意圖；圖為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第四種結構示意圖；圖5E為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第五種結構示意圖； 圖5F為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第六種結構示意圖；圖6為本發明具有音頻接收晶片的便攜設備實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的描述。如圖2所示，為本發明音頻接收晶片實施例的結構示意圖，該音頻接收晶片可以包括變頻模塊21、解調模塊22和音頻處理模塊23，解調模塊22與變頻模塊21連接，音頻處理模塊23與解調模塊22連接。變頻模塊21、解調模塊22和音頻處理模塊23集成在單個的集成電路中。該集成電路可以採用互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal OxideSemiconductor，簡稱CM0S)工藝、BiCMOS工藝、或任何其他想要採用的工藝或工藝的組合製造。其中，變頻模塊21用於接收射頻信號和信道選擇信號作為輸入，根據信道選擇信號，生成本地振蕩信號，採用本地振蕩信號，將射頻信號下變頻到中頻信號；該中頻信號的頻率是固定的，可以為10. 9MHz或445KHZ。解調模塊22用於對中頻信號進行模數轉換處理和解調處理，得到數字基帶信號；音頻處理模塊23用於對數字基帶信號進行去加重處理、動態範圍擴展和數模轉換處理，得到模擬音頻信號。如圖3A所示，為本發明音頻接收晶片實施例中變頻模塊的第一種結構示意圖，變頻模塊21可以包括頻率綜合器211和變頻單元212。其中，頻率綜合器211用於根據信道選擇信號，生成一個本地振蕩信號；變頻單元212用於接收射頻信號，採用本地振蕩信號，將射頻信號下變頻到中頻信號。頻率綜合器211可以為直接數字頻率綜合器(Direct DigitalSynthesizer,簡稱DDS)。如圖3B所示，為本發明音頻接收晶片實施例中變頻模塊的第二種結構示意圖，在圖3A所示結構示意圖的基礎上，變頻模塊21還可以包括相移發生器213，連接在頻率綜合器211和變頻單元212之間。相移發生器213用於對源自於頻率綜合器211的本地振蕩信號進行相移處理，得到正交本地振蕩信號，將正交本地振蕩信號發送給變頻單元212 ;變頻單元212用於採用正交本地振蕩信號，將射頻信號下變頻到中頻信號。此時，中頻信號包括I路號和Q路信號。如圖4A所示，為本發明音頻接收晶片實施例中解調模塊的第一種結構示意圖，解調模塊22可以包括模數轉換器221和數字解調器222，模數轉換器221與變頻模塊21連接數字解調器222與模數轉換器221連接。其中，模數轉換器221用於將中頻信號轉換為數字中頻信號；數字解調器222用於對數字中頻信號進行解調處理，得到數字基帶信號。
如圖4B所示，為本發明音頻接收晶片實施例中解調模塊的第二種結構示意圖，解調模塊22可以包括模擬解調器223和模數轉換器221，模擬解調器223與變頻模塊21連接，模數轉換器221與模擬解調器223連接。模擬解調器223用於對中頻信號進行解調處理，得到模擬基帶信號；模數轉換器223用於對模擬基帶信號進行模數轉換，得到數字基帶信號。如圖5A所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第一種結構示意圖，該音頻處理模塊23可以包括數字去加重單元231、數字動態範圍擴展單元232和數模轉換器233，數字動態範圍擴展模塊232與數字去加重單元232連接，數模轉換器233與數字動態範圍擴展單元232連接。其中，數字去加重單元231用於對數字基帶信號進行去加重處理；數字動態範圍擴展單元232用於對去加重處理後的數字基帶信號進行動態範圍擴展；數模轉換器233用於對擴展後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬音頻信號。如圖5B所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第二種結構示意圖，與圖5A所示結構示意圖的不同之處在於，數字去加重單元231連接在數字動態範圍擴展單元232和數模轉換器233之間。其中，數字動態範圍擴展單元232用於對數字基帶信號 進行動態範圍擴展；數字去加重單元231用於對擴展後的數字基帶信號進行去加重處理；數模轉換器233用於對去加重處理後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬音頻信號。如圖5C所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第三種結構示意圖，音頻處理模塊23可以包括數字去加重單元231、數模轉換器233和模擬動態範圍擴展器234，數模轉換器233與數字去加重單元231連接，模擬動態範圍擴展器234與數模轉換器233連接。其中，數字去加重單元用於對數字基帶信號進行去加重處理；數模轉換器233用於對去加重處理後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬基帶信號；模擬動態範圍擴展器234用於對模擬基帶信號進行動態範圍擴展，得到模擬音頻信號。如圖所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第四種結構示意圖，音頻處理模塊23可以包括數字動態範圍擴展器232、數模轉換器233和模擬去加重單元235，數模轉換器233與數字動態範圍擴展器232連接，模擬去加重單元235與數模轉換器233連接。其中，數字動態範圍擴展器232用於對數字基帶信號進行動態範圍擴展，數模轉換器233用於對擴展後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬基帶信號，模擬去加重單元235用於對模擬基帶信號進行去加重處理，得到模擬音頻信號。如圖5E所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第五種結構示意圖，音頻處理模塊23可以包括數模轉換器233、模擬去加重單元235和模擬動態範圍擴展器234，模擬去加重單元235與數模轉換器233連接，模擬動態範圍擴展器234與模擬去加重單元235連接。其中，數模轉換器233用於對數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬基帶信號；模擬去加重單元235用於對模擬基帶信號進行去加重處理；模擬動態範圍擴展器234用於對去加重處理後的模擬基帶信號進行動態範圍擴展，得到模擬音頻信號。如圖5F所示，為本發明音頻接收晶片實施例中音頻處理模塊的第六種結構示意圖，與圖5E所示結構示意圖的不同之處在於，模擬去加重單元235連接在數模轉換器233與模擬動態範圍擴展器234之間。其中，數模轉換器233用於對數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬基帶信號；模擬動態範圍擴展器234用於對模擬基帶信號進行動態範圍擴展；模擬去加重單元235用於對擴展後的模擬基帶信號進行去加重處理，得到模擬音頻信號。
再參見圖2，音頻接收晶片在包括變頻模塊21、解調模塊22和音頻處理模塊23的基礎上還可以包括功率放大器24，與音頻處理模塊23連接，用於對模擬音頻信號進行功率放大。功率放大器24的增益可以是固定的或者可調的。功率放大器24與變頻模塊21、解調模塊22和音頻處理模塊23 —同集成在單個的集成電路中。本實施例採用了集成電路實現了音頻傳輸設備，降低了音頻傳輸設備的成本。此夕卜，採用了動態範圍擴展技術，提高了音頻信號的質量。如圖6所示，為本發明具有音頻接收晶片的便攜設備實施例的結構示意圖，可以包括信道選擇接口 61、音頻接收晶片62、音頻信號輸出接口 63。信道選擇接口 61與音頻接收晶片62連接，音頻信號輸出接口 63與音頻接收晶片62連接。其中，音頻接收晶片62可以包括前述音頻接收晶片實施例中任一模塊，在此不再贅述。
再參見圖6，本實施例還可以包括接收天線11和音頻播放器64，接收天線11與音頻接收晶片62連接，音頻播放器64與音頻信號輸出接口 63連接，音頻播放器64具體可以為音箱、耳機等可以播放聲音信息的設備。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種首頻接收晶片，其特徵在於，包括 變頻模塊，用於接收射頻信號和信道選擇信號作為輸入，根據所述信道選擇信號，生成本地振蕩信號，採用所述本地振蕩信號，將所述射頻信號下變頻到中頻信號； 解調模塊，用於對所述中頻信號進行模數轉換處理和解調處理，得到數字基帶信號；音頻處理模塊，用於對所述數字基帶信號進行去加重處理、動態範圍擴展和數模轉換處理，得到模擬音頻信號； 所述變頻模塊、所述解調模塊和所述音頻處理模塊集成在單個的集成電路中。
2.根據權利要求I所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述解調模塊包括 模數轉換器，用於將所述中頻信號轉換為數字中頻信號； 數字解調器，用於對所述數字中頻信號進行解調處理，得到數字基帶信號。
3.根據權利要求I所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述解調模塊包括 模擬解調器，用於對所述中頻信號進行解調處理，得到模擬基帶信號； 模數轉換器，用於對所述模擬基帶信號進行模數轉換，得到數字基帶信號。
4.根據權利要求I的音頻接收晶片，其特徵在於，所述音頻處理模塊包括 數字去加重單元，用於對所述數字基帶信號進行去加重處理； 數字動態範圍擴展單元，用於對去加重處理後的數字基帶信號進行動態範圍擴展； 數模轉換器，用於對擴展後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬音頻信號。
5.根據權利要求I所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述音頻處理模塊包括 數字動態範圍擴展單元，用於對所述數字基帶信號進行動態範圍擴展； 數字去加重單元，用於對擴展後的數字基帶信號進行去加重處理； 數模轉換器，用於對去加重處理後的數字基帶信號進行數模轉換，得到模擬音頻信號。
6.根據權利要求I所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述變頻模塊包括 頻率綜合器，用於根據信道選擇信號，生成一個本地振蕩信號； 變頻單元，用於接收射頻信號，採用所述本地振蕩信號，將所述射頻信號下變頻到中頻信號。
7.根據權利要求6所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述頻率綜合器為直接數字頻率綜合器。
8.根據權利要求6所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述變頻模塊還包括 相移發生器，用於對源自於所述頻率綜合器的所述本地振蕩信號進行相移處理，得到正交本地振蕩信號，將所述正交本地振蕩信號發送給所述變頻單元； 所述變頻單元用於採用所述正交本地振蕩信號，將所述射頻信號下變頻到中頻信號。
9.根據權利要求8所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述集成電路為採用互補金屬氧化物半導體工藝製造的集成電路。
10.根據權利要求I所述的音頻接收晶片，其特徵在於，還包括 功率放大器，用於對所述模擬音頻信號進行功率放大； 所述功率放大器集成在所述集成電路中。
11.根據權利要求10所述的音頻接收晶片，其特徵在於，所述功率放大器的增益可調。
12.—種具有音頻接收晶片的便攜設備，其特徵在於，包括 信道選擇接口；音頻接收晶片；音頻信號輸出接口； 其中，所述音頻接收晶片包括權利要求1-11任一所述的音頻接收晶片。
全文摘要
本發明涉及一種音頻接收晶片、具有音頻接收晶片的便攜設備。其中，所述音頻接收晶片包括變頻模塊，用於接收射頻信號和信道選擇信號作為輸入，根據所述信道選擇信號，生成本地振蕩信號，採用所述本地振蕩信號，將所述射頻信號下變頻到中頻信號；解調模塊，用於對所述中頻信號進行模數轉換處理和解調處理，得到數字基帶信號；音頻處理模塊，用於對所述數字基帶信號進行去加重處理、動態範圍擴展和數模轉換處理，得到模擬音頻信號；所述變頻模塊、所述解調模塊和所述音頻處理模塊集成在單個的集成電路中。本發明可以降低音頻接收設備的成本。
文檔編號H04B1/16GK102843158SQ20121029787
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者楊培, 李旭芳, 李振, 蔣耀麗, 王蕊, 齊燕, 王建庭, 戴山小, 李叢 申請人:北京昆騰微電子有限公司