車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法，所述功放控制裝置包括音頻處理單元、控制單元、功放單元和音頻接口，音頻處理單元、功放單元和音頻接口依次連接，所述控制單元連接音頻處理單元和功放單元。本發(fā)明由控制單元根據(jù)外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號，功放單元根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理后輸出，能根據(jù)帶或不帶功放車型選擇不同的功放增益等級進行相應(yīng)的放大處理，提高了兼容性，避免了現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)是否帶功放來設(shè)計不同的硬件電路，簡化了功放控制方式，大大節(jié)省了成本。
【專利說明】車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載多媒體技術(shù)，尤其涉及一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]許多車輛上都配置有車載多媒體，其具有收聽廣播、GPS導(dǎo)航、路面視頻拍攝等功能，為人們帶來了智能、高效、娛樂的交通服務(wù)。由于目前市面上的汽車品牌較多，生產(chǎn)時有的車帶有功放功能，有的不帶功能。即使是同一款車型也分為帶功放和不帶功放兩種情況，例如:2012款豐田霸道車，低配版不帶汽車功放(即不帶功放)，高配版帶有汽車功放(即帶功放)，但其主機結(jié)構(gòu)均一樣。為了使車載多媒體能適用市面上的所有車型，需對帶功放和不帶功放的車型設(shè)置不同的硬件控制電路，一套用于裝低配無功放車，另一套用于裝高配版帶汽車功放車型；同時在軟件控制上也需要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
[0003]如圖1所示，當(dāng)汽車為無功放車時，車載多媒體設(shè)備的音頻處理模塊對音頻信號進行音頻處理后輸入功放模塊中進行放大，之后輸出給汽車的喇叭播放。此時功放處理在功放模塊中進行。
[0004]如圖2所示，當(dāng)汽車為帶功放車時，車載多媒體設(shè)備的音頻處理模塊對音頻信號進行音頻處理后輸出，由外掛的轉(zhuǎn)接盒進行音頻轉(zhuǎn)換，之后輸入到汽車的功放輸入端，由汽車的功放模塊進行功放處理。此時車載多媒體設(shè)備無需進行功放，但需要外掛一個成本約幾十塊錢的轉(zhuǎn)接盒；由汽車帶的功放模塊進行功放處理。
[0005]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中針對汽車是否帶功放的情況，車載多媒體設(shè)備需要設(shè)置不同的硬件控制電路。在出貨時車載多媒體設(shè)備也需配置不同電源轉(zhuǎn)接線才能與汽車喇叭或功放模塊成功連接；同時，出貨時車載多媒體設(shè)備要標(biāo)識其主機型號，用戶才能識別安裝。這樣增加了車載多媒體設(shè)備的成本和功放設(shè)計的復(fù)雜性，降低了兼容性，還給用戶的使用帶來不便。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法，旨在解決現(xiàn)有車載多媒體設(shè)備不能同時兼容帶功放和不帶功放車型的問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，用于根據(jù)汽車是否帶功放對音頻信號進行相應(yīng)的放大處理,其包括:
音頻處理單元，用于對音頻信號進行音頻處理后輸出給功放單元；
控制單元，用于根據(jù)外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號；
功放單元，用于根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理；
音頻接口，用于輸出放大后的音頻信號；
所述音頻處理單元、功放單元和音頻接口依次連接，所述控制單元連接音頻處理單元和功放單元。
[0009]所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置中，所述音頻處理單元包括音頻處理芯片，其型號為TDA7415CB ;所述功放單元包括功放芯片，其型號為TDA7562B ;所述控制單元包括CPU，其型號為 STM32F101;
所述音頻處理芯片的PA0UT0_L腳、PA0UT0_R腳、PAOUT 1_L腳、PAOUT 1_R腳分別連接功放芯片的RF腳、RR腳、LR腳、LF腳；所述功放芯片的LR-腳、LR+腳、LF-腳、LF+腳、0UT_RF+腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+腳、0UT_RR-腳分別連接音頻接口的LR-腳、LR+腳、LF-腳、LF+腳、0UT_RF+腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+腳、0UT_RR-腳；所述功放芯片的CK腳、DATA腳分別連接CPU的PE12腳、PE9腳。
[0010]所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置中，還包括用于對音頻處理后的音頻信號進行濾波去噪的濾波單元，所述濾波單元連接在音頻處理單元與功放單元之間。
[0011]所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置中，所述濾波單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，所述第一電阻的一端連接音頻處理芯片的PA0UT0_L腳，第一電阻的另一端通過第一電容連接功放芯片的RF腳，所述第二電阻的一端連接音頻處理芯片的 ？40爪0_1?腳，第二電阻的另一端通過第二電容連接功放芯片的RR腳，所述第三電阻的一端連接音頻處理芯片的？40爪1立腳，第三電阻的另一端通過第三電容連接功放芯片的LR腳，所述第四電阻的一端連接音頻處理芯片的PA0UT1_R腳，第四電阻的另一端通過第四電容連接功放芯片的LF腳。
[0012]所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置中，還包括第五電阻和第六電阻，所述第五電阻連接在功放芯片的DATA腳與CPU的PE9腳之間，所述第六電阻連接在功放芯片的CK腳與CPU的PE12腳之間。
[0013]一種所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的功放控制方法，其包括步驟:
A、控制單元將外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號；
B、功放單元根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理；
C、音頻接口輸出放大后的音頻信號。
[0014]所述的功放控制方法中，在所述步驟A中，所述模式指令包括不帶功放指令和帶功放指令；當(dāng)汽車為帶功放車型時，所述模式指令為帶功放指令，生成升高調(diào)控信號；當(dāng)汽車為不帶功放車型時，模式指令為帶功放指令，生成降低調(diào)控信號。
[0015]所述的功放控制方法中，在所述步驟B中，當(dāng)輸入降低調(diào)控信號時，選擇低增益，對音頻處理后的音頻信號進行低增益放大，音頻信號的輸出幅度在第一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)；當(dāng)輸入升高調(diào)控信號時，選擇高增益，對音頻處理后的音頻信號進行高增益放大，音頻信號的輸出幅度在第二預(yù)設(shè)電壓范圍。
[0016]有益效果:本發(fā)明由控制單元根據(jù)外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號，功放單元根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理后輸出，能根據(jù)帶或不帶功放車型選擇不同的功放增益等級進行相應(yīng)的放大處理，提高了兼容性，避免了現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)是否帶功放來設(shè)計不同的硬件電路，簡化了功放控制方式，大大節(jié)省了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)適用于無功放車的車載多媒體設(shè)備的硬件控制電路的示意圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)適用于帶功放車的車載多媒體設(shè)備的硬件控制電路的示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的電路圖。
[0021]圖5為本發(fā)明車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的功放控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明提供一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置及功放控制方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]請同時參閱圖3和圖4，本發(fā)明提供的車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置包括:音頻處理單元100、控制單元200、功放單元300和音頻接口 400，所述音頻處理單元100、功放單元300和音頻接口 400依次連接，所述控制單元200連接音頻處理單元100和功放單元300?？刂茊卧?00根據(jù)外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號給功放單元300。音頻處理單元100對音頻信號進行音頻處理后輸出給功放單元300。功放單元300根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理，最后由音頻接口 400輸出放大后的音頻信號。
[0024]其中，所述音頻處理單元100包括音頻處理芯片Ul，其型號為TDA7415CB ;所述功放單元300包括功放芯片U2，其型號為TDA7562B ;所述控制單元200包括CPU，其型號為STM32F101。
[0025]所述音頻處理芯片Ul的PA0UT0_L腳、PA0UT0_R腳、PA0UT1_L腳、PA0UT1_R腳分別連接功放芯片U2的RF腳、RR腳、LR腳、LF腳；所述功放芯片U2的LR-腳、LR+腳、LF-腳、LF+ 腳、0UT_RF+ 腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+ 腳、0UT_RR-腳分別連接音頻接 口 400 的 LR-腳、LR+ 腳、LF-腳、LF+ 腳、0UT_RF+ 腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+ 腳、0UT_RR-腳；所述功放芯片 U2的CK腳、DATA腳分別連接CPU的PE12腳、PE9腳。
[0026]本實施例中的音頻信號采用4路輸入8路輸出的形式。音頻處理芯片Ul的PA0UT0_L腳、PA0UT0_R腳、PA0UT1_L腳、PA0UT1_R腳分別將音頻處理后的音頻信號傳輸給功放芯片U2的RF腳(表示前右喇叭的音頻信號)、RR腳(表示后右喇叭的音頻信號)、LR腳(表示后左喇叭的音頻信號)、LF腳(表示前左喇叭的音頻信號)?？刂茊卧?00生成的調(diào)控信號從CPU的PE12腳、PE9腳輸出，通過I2C數(shù)據(jù)線傳輸至功放芯片U2的CK腳、DATA腳進行增益等級的選擇。功放芯片U2進行該增益等級的放大處理后輸出8路信號至音頻接口 400。功放芯片Ul的LR+腳和LR-腳為一組，LF+腳和LF-腳為一組，0UT_RF+腳和0UT_RF-腳為一組，0UT_RR+腳和0UT_RR-腳為一組，分別對應(yīng)輸出后左、前左、前右、后右喇叭的正負音頻信號。
[0027]所述功放控制裝置還包括用于對音頻處理后的音頻信號進行濾波去噪的濾波單元500，所述濾波單元500連接在音頻處理單元100與功放單元300之間。所述濾波單元500包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4，所述第一電阻Rl的一端連接音頻處理芯片Ul的？40爪0_1^腳，第一電阻Rl的另一端通過第一電容Cl連接功放芯片U2的RF腳，所述第二電阻R2的一端連接音頻處理芯片Ul的PA0UT0_R腳，第二電阻R2的另一端通過第二電容C2連接功放芯片U2的RR腳，所述第三電阻R3的一端連接音頻處理芯片Ul的PA0UT1_L腳，第三電阻R3的另一端通過第三電容連接功放芯片U2的LR腳，所述第四電阻R4的一端連接音頻處理芯片Ul的PA0UT1_R腳，第四電阻R4的另一端通過第四電容連接功放芯片U2的LF腳。
[0028]較優(yōu)地、所述第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4采用電解電容。為了加強濾波效果，在第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4后均可各串聯(lián)一個電容，其位置如圖4所示，串聯(lián)的4個電容可采用貼片電容以減少成本、縮小電路板的占用空間。
[0029]本實施例采用RC濾波電路，在功放前先進行濾波去噪處理能確保最終輸出波形的平滑性和準確性，從而提高聲音的質(zhì)量和效果。
[0030]為了保護功放芯片U2，所述功放控制裝置還包括第五電阻R5和第六電阻R6，所述第五電阻R5連接在功放芯片U2的DATA腳與CPU的PE9腳之間，所述第六電阻R6連接在功放芯片U2的CK腳與CPU的PE12腳之間。
[0031]基于上述功放控制裝置，本發(fā)明還提供一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的功放控制方法，如圖5所示，其包括步驟:
S100、控制單元將外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號；
S200、功放單元根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理；
S300、音頻接口輸出放大后的音頻信號。
[0032]請繼續(xù)參閱圖3至圖5，具體實施時，在車載多媒體設(shè)備的顯示屏上會顯示主機菜單。本發(fā)明在所述主機菜單中增加一內(nèi)外功放選擇項，相應(yīng)地，在所述步驟SlOO中，所述模式指令包括不帶功放指令(顯示屏上可顯示為“iutside”)和帶功放指令(顯示屏上可顯示為 “outside”)。
[0033]當(dāng)汽車為不帶功放車型時由外置功放進行放大，此時用戶可選擇“iutside”，則CPU識別模式指令為不帶功放指令，生成降低調(diào)控信號從CPU的PE12腳、PE9腳輸出，由I2C數(shù)據(jù)線傳輸至功放芯片U2的CK腳、DATA腳。功放芯片U2識別降低調(diào)控信號后選擇低增益，即對音頻處理后的音頻信號進行低增益放大。音頻信號的輸出幅度在第一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，例如輸出幅度的有效值在IV左右，只要能滿足外置功放的輸入信號的幅度要求即可。此時音頻接口 400與汽車喇叭連接。
[0034]當(dāng)汽車為帶功放車型時由功放控制裝置進行功放。此時用戶可選擇“outside”，則CPU識別模式指令為帶功放指令，生成升高調(diào)控信號從CPU的PE12腳、PE9腳輸出，由I2C數(shù)據(jù)線傳輸至功放芯片U2的CK腳、DATA腳。功放芯片U2識別升高調(diào)控信號后選擇高增益，即對音頻處理 后的音頻信號進行高增益放大，音頻信號的輸出幅度較高、在第二預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)。保證輸出功率達到單路(指一個喇叭的音頻信號傳輸線路)4Ω負載滿足IOW的要求即可。此時音頻接口 400與汽車的功放輸入端口連接。[0035]上述實施例中增益等級為兩級，即低增益和高增益。這兩個增益等級的大小能使放大后的音頻信號能滿足市面上所有內(nèi)、外功放車型對輸出幅度的要求，即為標(biāo)配值。
[0036]由于不同品牌汽車的設(shè)計方式不同，對需要的音頻信號的輸出幅度存在一定的差異，為了滿足汽車對輸出幅度的具體要求，本發(fā)明還能更加精確地調(diào)整增益的大小。則相應(yīng)增加模式指令的條數(shù)、細化增益等級。用戶可根據(jù)具體汽車的型號選擇更加適配的模式指令。
[0037]綜上所述，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的改進之處在于:
1、選擇TDA7562B型號的功放芯片，使放大增益可調(diào)節(jié)，從而能根據(jù)是否帶功放的車型相應(yīng)調(diào)整放大幅度，輸出該車型需要的音頻信號(即滿足該車型需要的信號幅度大小)，從而提高了車載多媒體設(shè)備的兼容性?，F(xiàn)有技術(shù)中功放芯片的增益固定，不能調(diào)節(jié)。
[0038]2、增加了型號為STM32F101的CPU來對功放芯片進行控制，從而可根據(jù)用戶的選擇調(diào)整增益的大小?，F(xiàn)有技術(shù)針對內(nèi)、外功放車型直接設(shè)計出相應(yīng)的硬件控制電路，沒有對功放的增益進行控制。
[0039]3、對于帶功放車型取消了轉(zhuǎn)接盒(成本約幾十塊)，音頻信號均在主機內(nèi)部處理，減少了外部干擾，確保音頻信號的質(zhì)量。
[0040]4、在主機菜單中增加一內(nèi)外功放選擇項，方便用戶根據(jù)車型選擇相應(yīng)的功放控制。
[0041]5、現(xiàn)有技術(shù)中需分別設(shè)計不同硬件控制電路來匹配內(nèi)、外功放車型，主機也需分為兩個型號來設(shè)置。而本發(fā)明提供的功放控制裝置中只用一套硬件控制電路，功放控制裝置內(nèi)部的參數(shù)配置(如增益的等級)，外部的接線均采用通用配設(shè)，能同時兼容內(nèi)、外功放車型，縮減了主機型號的設(shè)置，降低成本。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，用于根據(jù)汽車是否帶功放對音頻信號進行相應(yīng)的放大處理，其特征在于，包括: 音頻處理單元，用于對音頻信號進行音頻處理后輸出給功放單元； 控制單元，用于根據(jù)外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號； 功放單元，用于根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理； 音頻接口，用于輸出放大后的音頻信號； 所述音頻處理單元、功放單元和音頻接口依次連接，所述控制單元連接音頻處理單元和功放單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，其特征在于，所述音頻處理單元包括音頻處理芯片，其型號為TDA7415CB ;所述功放單元包括功放芯片，其型號為TDA7562B ;所述控制單元包括CPU，其型號為STM32F101; 所述音頻處理芯片的PAOUTO_L腳、PAOUTO_R腳、PAOUT 1_L腳、PAOUT 1_R腳分別連接功放芯片的RF腳、RR腳、LR腳、LF腳；所述功放芯片的LR-腳、LR+腳、LF-腳、LF+腳、0UT_RF+腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+腳、0UT_RR-腳分別連接音頻接口的LR-腳、LR+腳、LF-腳、LF+腳、0UT_RF+腳、0UT_RF-腳、0UT_RR+腳、0UT_RR-腳；所述功放芯片的CK腳、DATA腳分別連接CPU的PE12腳、PE9腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，其特征在于，還包括用于對音頻處理后的音頻信號進行濾波去噪的濾波單元，所述濾波單元連接在音頻處理單元與功放單元之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，其特征在于，所述濾波單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，所述第一電阻的一端連接音頻處理芯片的？40爪0立腳，第一電阻的另一端通過第一電容連接功放芯片的RF腳，所述第二電阻的一端連接音頻處理芯片的？40爪0_1?腳，第二電阻的另一端通過第二電容連接功放芯片的RR腳，所述第三電阻的一端連接音頻處理芯片的?八0爪1立腳，第三電阻的另一端通過第三電容連接功放芯片的LR腳，所述第四電阻的一端連接音頻處理芯片的？40爪1_1?腳，第四電阻的另一端通過第四電容連接功放芯片的LF腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置，其特征在于，還包括第五電阻和第六電阻，所述第五電阻連接在功放芯片的DATA腳與CPU的PE9腳之間，所述第六電阻連接在功放芯片的CK腳與CPU的PE12腳之間。
6.一種如權(quán)利要求1所述車載多媒體設(shè)備的功放控制裝置的功放控制方法，其特征在于，包括步驟: A、控制單元將外部輸入的模式指令生成相應(yīng)的調(diào)控信號； B、功放單元根據(jù)所述調(diào)控信號選擇相應(yīng)大小的增益等級，對音頻處理后的音頻信號進行該增益等級的放大處理； C、音頻接口輸出放大后的音頻信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功放控制方法，其特征在于，在所述步驟A中，所述模式指令包括不帶功放指令和帶功放指令；當(dāng)汽車為帶功放車型時，所述模式指令為帶功放指令，生成升高調(diào)控信號；當(dāng)汽車為不帶功放車型時，模式指令為帶功放指令，生成降低調(diào)控信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功放控制方法，其特征在于，在所述步驟B中，當(dāng)輸入降低調(diào)控信號時，選擇低增益，對音頻處理后的音頻信號進行低增益放大，音頻信號的輸出幅度在第一預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)；當(dāng)輸入升高調(diào)控信號時，選擇高增益，對音頻處理后的音頻信號進行高增益放大，音頻信號的輸出幅度`在第二預(yù)設(shè)電壓范圍。
【文檔編號】H03F3/20GK103633950SQ201310649650
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】王衛(wèi)東 申請人:廣東好幫手電子科技股份有限公司