本實用新型涉及音頻信號技術，特別涉及一種音頻輸入信號的檢測電路。

背景技術：

在現有的無線音響產品中，往往都會有有線音頻輸入，這樣就會有好幾種音頻輸入源。那么怎么去切換這些音頻輸入源的問題就出來了。

現有的解決辦法是:用按鍵手動去切換，這樣操作不是很方便。如果音頻輸入源多的話，需要占用好幾個按鍵，產品給人感覺不是很簡潔。

技術實現要素：

本實用新型提供的一種音頻輸入信號的檢測電路，能夠輸出對外部音頻輸入信號的檢測信號，從而實現對外部音頻輸入信號的自動檢測。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種音頻輸入信號的檢測電路，包括：

第一高通濾波單元，所述第一高通濾波器的兩個輸入端分別連接左聲道音頻信號和右聲道音頻信號；

第一級運放單元，所述第一級運放單元的負輸入端連接所述第一高通濾波單元的輸出端；所述第一級運放單元的正輸入端連接第一偏置電壓；所述第一級運放單元的輸出端連接第二高通濾波單元的輸入端；

第二級運放單元，所述第二級運放單元的負輸入端連接所述第二高通濾波單元的輸出端；所述第二級運放單元的正輸入端輸入第二偏置電壓；

第三高通濾波單元，所述第三高通濾波單元的輸入端連接所述第二級運放單元的輸出端；

共集電級射級跟隨電路，所述共集電級射級跟隨電路的輸入端連接所述第三高通濾波單元的輸出端；

共射級放大電路，所述共射級的放大電路的輸入端連接所述共集電級射級跟隨電路的輸出端，所述共射級的放大電路的輸出端輸出對所述左聲道音頻信號和右聲道音頻信號的音頻檢測信號。

第一高通濾波單元具體為：

第一電容的第一端為所述第一高通濾波單元的第一輸入端；第二電容的第一端為所述第一高通濾波單元的第二輸入端；

所述第一電容的第二端連接第二電阻的第一端；所述第二電容的第二端連接第三電阻的第一端；

所述第二電阻的第二端和所述第三電阻的第二端連接，作為所述第一高通濾波單元的輸出端。

所述第一級運放單元具體為：

第一運算放大器，所述第一運算放大器的負輸入端為所述第一級運放單元的負輸入端；所述第一運算放大器的正輸入端為所述第一級運放單元的正輸入端；所述第一運算放大器的輸出端為所述第一級運放單元的輸出端；

所述第一運算放大器的負輸入端分別連接第一電阻的第一端和第二電容的第一端；所述第一運算放大器的輸出端分別連接第一電阻的第二端和第二電容的第二端。

輸出所述第一偏置電壓和輸出所述第二偏置電壓的電路具體為：

第九電阻的第一端連接電源電壓；

所述第九電阻的第二端分別與第八電容的正極和第十二電阻的第一端連連接；所述第八電容的負極和所述第十二電阻的第二端接地；

所述第九電阻的第二端通過第五電阻輸出所述第一偏置電壓；

所述第九電阻的第二端通過第十一電阻輸出所述第二偏置電壓。

所述第二高通濾波單元具體為：

第四電阻的第一端作為所述第二高通濾波單元的輸入端；所述第四電阻的第二端連接第六電容的第一端；

所述第六電容的第二端為第二高通濾波單元的輸出端。

所述第二級運放單元具體為：

第二運算放大器，所述第二運算放大器的負輸入端為所述第二級運放單元的負輸入端；所述第二運算放大器的正輸入端為所述第二級運放單元的正輸入端；所述第二運算放大器的輸出端為所述第二級運放單元的輸出端；

所述第二運算放大器的負輸入端分別連接第七電阻的第一端和第七電容的第一端；所述第二運算放大器的輸出端分別連接第七電阻的第二端和第七電容的第二端。

所述第三高通濾波單元具體為：

第十電阻的第一端作為所述第三高通濾波單元的輸入端；所述第十電阻的第二端連接第九電容的第一端；所述第九電容的第二端為所述第三高通濾波單元的輸出端。

所述共集電級射級跟隨電路具體為：

第一三極管，所述第一三極管的基極作為所述共集電級射級跟隨電路的輸入端；所述第一三極管的集電極通過第六電阻連接電源電壓；所述第一三極管的發射極分別連接第十四電阻的第一端、第十電容的第一端、第十三電阻的第一端；所述第十四電阻的第二端、所述第十電容的第二端分別接地；所述第十三電阻的第二端通過第十五電阻接地；

所述第一三極管的基極與所述第一二極管的負極連接；所述第一三極管的發射極與所述第一二極管的正極連接。

所述共射級放大電路具體為：

第二三極管，所述第二三極管的基極為所述共射級放大電路的輸入端；

所述第二三極管的集電極為所述共射級放大電路的輸出端；

所述第二三極管的集電極通過第八電阻與所述電源電壓連接；

所述第二三極管的發射極接地。

所述檢測電路還包括：

第四電容和第五電容，

所述第四電容的第一端和所述第五電容的正極連接電源電壓；

所述第四電容的第二端和所述第五電容的負極接地。

本實用新型實施例的有益效果是：

本實用新型能夠輸出對外部音頻輸入信號的檢測信號，從而實現對外部音頻輸入信號的自動檢測，使得后續能夠根據檢測信號進行相應的處理。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的一種音頻輸入信號的檢測電路的示意圖；

圖2為本實用新型實施例中所述的一種音頻輸入信號的檢測電路的連接示意圖；

圖3為本實用新型實施例中所述的一種音頻輸入信號的檢測電路的仿真電路圖；

圖4為本實用新型實施例所述的電路的輸入信號為1V的仿真結果示意圖；

圖5為本實用新型實施例所述的電路的輸入信號為1mV的仿真結果示意圖；

圖6為本實用新型實施例所述的電路的應用電路示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

如圖1所示，為本實用新型所述的一種音頻輸入信號的檢測電路，包括：

第一高通濾波單元11，所述第一高通濾波器的兩個輸入端分別連接左聲道音頻信號和右聲道音頻信號；

第一級運放單元12，所述第一級運放單元的負輸入端連接所述第一高通濾波單元的輸出端；所述第一級運放單元的正輸入端連接第一偏置電壓；所述第一級運放單元的輸出端連接第二高通濾波單元13的輸入端；

第二級運放單元14，所述第二級運放單元14的負輸入端連接所述第二高通濾波單元的輸出端；所述第二級運放單元的正輸入端輸入第二偏置電壓；

第三高通濾波單元15，所述第三高通濾波單元的輸入端連接所述第二級運放單元的輸出端；

共集電級射級跟隨電路16，所述共集電級射級跟隨電路的輸入端連接所述第三高通濾波單元的輸出端；

共射級放大電路17，所述共射級的放大電路的輸入端連接所述共集電級射級跟隨電路的輸出端，所述共射級的放大電路的輸出端輸出對所述左聲道音頻信號和右聲道音頻信號的音頻檢測信號。

本實用新型的電路中，當有左右聲道的音頻信號輸入時，通過運放前端的隔直電容，然后進入運放，放大為脈沖信號。通過兩級放大，放大后的脈沖信號去控制三極管的導通。經過三極管Q1后，再通過三極管Q2，輸出音頻檢測信號。正常無外部有線音頻信號輸入時，Audio_Detect管腳為高輸出；當有外部有線音頻信號輸入時，Audio_Detec輸出為低電平。后續處理中，單片機通過音頻檢測信號的高低變換來判斷是否需要把功放的音頻輸入源切換到外部有線音頻輸入還是其它無線輸入，從而實現源信號自動切換。

如圖2所示，第一高通濾波單元11具體為：

第一電容C1的第一端為所述第一高通濾波單元11的第一輸入端；第二電容C2的第一端為所述第一高通濾波單元的第二輸入端；

所述第一電容C2的第二端連接第二電阻R2的第一端；所述第二電容C2的第二端連接第三電阻R3的第一端；

所述第二電阻R2的第二端和所述第三電阻R3的第二端連接，作為所述第一高通濾波單元11的輸出端。

所述第一級運放單元12具體為：

第一運算放大器U3A，所述第一運算放大器U3A的負輸入端為所述第一級運放單元12的負輸入端；所述第一運算放大器U3A的正輸入端為所述第一級運放單元的正輸入端；所述第一運算放大器U3A的輸出端為所述第一級運放單元的輸出端；

所述第一運算放大器U3A的負輸入端分別連接第一電阻R1的第一端和第二電容C2的第一端；所述第一運算放大器U3A的輸出端分別連接第一電阻R1的第二端和第二電容C2的第二端。

輸出所述第一偏置電壓和輸出所述第二偏置電壓的電路具體為：

第九電阻R9的第一端連接電源電壓；

所述第九電阻R9的第二端分別與第八電容C8的正極和第十二電阻R12的第一端連連接；所述第八電容C8的負極和所述第十二電阻R12的第二端接地；

所述第九電阻R9的第二端通過第五電阻R5輸出所述第一偏置電壓；

所述第九電阻R9的第二端通過第十一電阻R11輸出所述第二偏置電壓所述第二高通濾波單元13具體為：

第四電阻R4的第一端作為所述第二高通濾波單元13的輸入端；所述第四電阻R4的第二端連接第六電容C6的第一端；

所述第六電容C6的第二端為第二高通濾波單元13的輸出端。

所述第二級運放單元14具體為：

第二運算放大器U3B，所述第二運算放大器U3B的負輸入端為所述第二級運放單元14的負輸入端；所述第二運算放大器U3B的正輸入端為所述第二級運放單元14的正輸入端；所述第二運算放大器U3B的輸出端為所述第二級運放單元14的輸出端；

所述第二運算放大器U3B的負輸入端分別連接第七電阻R7的第一端和第七電容C7的第一端；所述第二運算放大器U3B的輸出端分別連接第七電阻R7的第二端和第七電容C7的第二端。

所述第三高通濾波單元15具體為：

第十電阻R10的第一端作為所述第三高通濾波單元15的輸入端；所述第十電阻R10的第二端連接第九電容C9的第一端；所述第九電容C9的第二端為所述第三高通濾波單元的輸出端。

所述共集電級射級跟隨電路16具體為：

第一三極管Q1，所述第一三極管Q1的基極作為所述共集電級射級跟隨電路的輸入端；所述第一三極管Q1的集電極通過第六電阻連接電源電壓；所述第一三極管Q1的發射極分別連接第十四電阻R14的第一端、第十電容C10的第一端、第十三電阻R13的第一端；所述第十四電阻R14的第二端、所述第十電容C10的第二端分別接地；所述第十三電阻R13的第二端通過第十五電阻R15接地；

所述第一三極管的基極與所述第一二極管的負極連接；所述第一三極管的發射極與所述第一二極管的正極連接。

所述共射級放大電路17具體為：

第二三極管Q2，所述第二三極管Q2的基極為所述共射級放大電路的輸入端；

所述第二三極管Q2的集電極為所述共射級放大電路的輸出端；

所述第二三極管Q2的集電極通過第八電阻與所述電源電壓連接；

所述第二三極管Q2的發射極接地。

所述檢測電路還包括：

第四電容C4和第五電容C5，

所述第四電C4容的第一端和所述第五電容C5的正極連接電源電壓；

所述第四電容C4的第二端和所述第五電容C5的負極接地。

本實用新型所述的電路仿真示意圖3所示。其中，大信號輸入:輸入信號1V，仿真結果如圖4所示；大信號輸入:輸入信號1mV，仿真結果如圖5所示。

本實用新型的電路中，左右聲道通過C1和R2,C3和R3組成的第一高通濾波，疊加到運放輸入端，所以不管是左聲道還是右聲道，都會觸發，高通濾波器的截止頻率為10hz左右。

R1是反饋電阻，R1和R2,R3構成第一級運放的放大,放大倍數G1＝R1/R2＝50，C2是消振電容，防止運放自激，R5是正極輸入電阻。

R9和R12分壓構成第一級和第二級運放的偏置電壓，C8是偏置電壓的退耦電容。

R4和C6組成第二高通濾波,截至頻率為10hz左右。

R7是反饋電阻,G2＝R7/R4＝20,C7也是消振電容,防止自激,R11是輸入電阻.C4和C5是整個運放的退耦電容。

R10和C9構成輸出第三高通濾波電路。

D1提高輸入偏置電壓，保證輸出信號的幅度不失真，前端信號通過Q1構成一級共集電級射級跟隨電路。R6是集電級的偏置電阻，R14是輸出電阻，C10是緩沖電容，防止前端輸入有輕微波動，后端輸出會來回跳動，增加C10后有個緩沖作用，確保后段輸出穩定。R13和R15是Q1的輸入偏置電壓的分壓電阻。

Q2和R8構成一個共射級的放大電路,把輸出信號放大后通過Audio_Detect輸出給單片機的I/O來檢測。單片機可以根據對所述左聲道音頻信號和右聲道音頻信號的音頻檢測信號，進行相應的處理。

具體為：當正常使用的時候，如果沒有外部音頻插入，此時系統默認的是使用其它的音頻源信號。當外部有線音頻源信號插入后，會檢測外部有線音頻信號源的有無，判斷是否需要切換到外部有線信號。

因為音樂信號由多種信號疊加在一起，如果有音樂播放，則通過運放前端的隔直電容，然后進入運放，放大為脈沖信號。為了防止運放的飽和以及對前端輸入信號的影響，選擇兩級放大，放大后的脈沖信號去控制三極管的導通。如果使用一級三極管觸發時,會導致小信號輸入時，充電時間過長，影響判斷，所以增加一級三級管判斷。經過三極管Q1后，信號通過C4大電容的緩沖，再通過三極管Q2后，去觸發單片機。

正常無外部有線音頻信號輸入時，Audio_Detect管腳為高輸出；當有外部有線音頻信號輸入時，Audio_Detec輸出為低電平。

如圖6所示，為本實用新型所述的音頻輸入信號的檢測電路的應用場景。單片機通過高低變換來判斷是否需要把功放的音頻輸入源切換到外部有線音頻輸入還是其它無線輸入，從而實現源信號自動切換。同時,可以根據外部有線輸入源信號的有無，來判斷機器是否應該關閉藍牙或者WIFI，讓機器進入待機狀態，從而更好的滿足能耗管理規定，更好的管理系統能耗，特別對于內置電池產品，能很好的節約能耗，延長播放時間。

應用該電路，可以實現通過判斷外部有線輸入音頻信號的有無，來自動切換信號源，避免手動操作，從而實現更好的用戶體驗。同時，可以通過判斷外部有線音頻信號的有無，來管理機器功耗，從而更好地實現能耗管理。,對于便攜式內置電池產品，可以更好地延長播放時間，提高整個產品的使用品質。此電路的檢測精度可以達到1mv，使用運放來檢測，集成度高，調試方便，可靠性也得到很好的保證。

根據現在的播放源自動切換，在使用無線的源信號時,無線模塊本身是可以檢測到的，這樣就可以控制相應的無線源信號。但是有線信號的檢測就會有問題。本實用新型的電路設計用來檢測有線信號，用一個集成運放來做檢測，比起分離原件的檢測電路，穩定性更好，檢測精度更高，電路調試更加便捷。此電路還可以用做系統待機和關機的檢測。如果系統的有線輸入信號已經停止播放，同時無線音樂源沒有信號輸入，就可以讓系統自動進入待機狀態，待機一定時間后，還沒有檢測到音樂源，就可以讓系統關機，達到省電的目的，同時也可以更好地滿足能耗管理規定。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。本實用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。