一种基于信号调谐电路的高频带式音频信号处理系统

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于信号调谐电路的高频带式音频信号 处理系统。

音频接收设备已经是日常生活、学习、工作中不可缺少的工具，而音频接收设备的 工作稳定与否则是取决于音频处理系统。现有的音频处理系统无法准确的对输入的音频信 号进行处理，从而导致音频接收设备输出信号时会出现杂音、失真的情况，严重影响用户的 收听效果。

因此，提供一种能准确的对音频信号进行处理的音频处理系统便是当务之急。

本发明的目的在于克服现有技术中的音频处理系统无法准确的对音频信号进行 处理的缺陷，提供的一种高频带式音频信号处理系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于信号调谐电路的高频带式音频信号处 理系统，主要由处理芯片U，信号调谐电路，三极管VT2，串接在处理芯片U的VPOS管脚与三极 管VT2的集电极之间的伴音中放限幅电路，一端与处理芯片U的GPOS管脚相连接、另一端接 地的电阻R6，正极经电阻R7后与处理芯片U的GPOS管脚相连接、负极与处理芯片U的GNEG管 脚相连接的极性电容C4，N极与处理芯片U的COM管脚相连接、P极经电阻R8后与极性电容C4 的负极相连接的二极管D3，负极与三极管VT2的基极相连接、正极经电阻R9后与处理芯片U 的VOUT管脚相连接的极性电容C5，串接在信号调谐电路与处理芯片U的VINP管脚之间的带 通滤波电路，以及分别与三极管VT2和处理芯片U相连接的功率放大电路组成；所述二极管 D3的P极接地。

所述伴音中放限幅电路由放大器P4，三极管VT6，正极经电阻R26后与三极管VT6的 基极相连接、负极作为伴音中放限幅电路的输入端并与处理芯片U的VPOS管脚相连接的极 性电容C16，P极电阻R24后与极性电容C16的正极相连接、N极经电阻R27后与三极管VT6的集 电极相连接的二极管D9，P极经电阻R31后与二极管D9的N极相连接、N极与放大器P4的正极 相连接的二极管D10，正极与二极管D9的N极相连接、负极作为伴音中放限幅电路的输出端 并与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C19，正极经电阻R25后与极性电容C16的正极相 连接、负极顺次经电阻R32和电阻R33后与放大器P4的输出端相连接的极性电容C17，负极与 放大器P4的负极相连接、正极经电阻R28后与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C18，一 端与极性电容C18的正极相连接、另一端接地的电阻R29，以及正极经可调电阻R30后与极性 电容C18的正极相连接、负极经电阻R34后与放大器P4的输出端相连接的极性电容C20组成。

所述带通滤波电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT5，正极与放大器P2的正极相 连接、负极作为带通滤波电路的输入端并与信号调谐电路相连接的极性电容C11，N极经电 阻R18后与放大器P2的输出端相连接、P极与放大器P2的正极相连接的二极管D7，负极经电 阻R17后与放大器P2的正极相连接、正极与放大器P2的输出端相连接的极性电容C12，一端 与放大器P2的负极相连接、另一端接地的电阻R19，负极经电阻R22后与放大器P3的正极相 连接、正极与三极管VT5的基极相连接的极性电容C14，P极经电阻R21后与三极管VT5的发射 极相连接、N极经电阻R20后与三极管VT5的集电极相连接的二极管D8，正极与三极管VT5的 集电极相连接、负极接地的极性电容C13，以及正极与放大器P3的输出端相连接、负极经电 阻R23后与二极管D8的P极相连接的极性电容C15组成；所述放大器P2的输出端与三极管VT5 的基极相连接；所述放大器P3的负极接地、其输出端作为带通滤波电路的输出端并与处理 芯片U的VINP管脚相连接。

所述信号调谐电路由放大器P1，三极管VT1，正极与放大器P1的正极相连接、负极 作为信号调谐电路的输入端的极性电容C1，N极与三极管VT1的基极相连接、P极经电阻R1后 与放大器P1的正极相连接的二极管D1，正极与二极管D1的P极相连接、负极经电阻R2后与三 极管VT1的发射极相连接的极性电容C2，一端与放大器P1的输出端相连接、另一端与三极管 VT1集电极相连接的电阻R3，P极与放大器P1的输出端相连接、N极经电感L后与放大器P1的 负极相连接的二极管D2，负极与放大器P1的负极相连接、正极经电阻R5后与二极管D2的N极 相连接的极性电容C3，以及一端接地、另一端与放大器P1的负极相连接的电阻R4组成；所述 放大器P1的输出端与极性电容C11的负极相连接。

所述功率放大电路由三极管VT3，三极管VT4，P极经电阻R10后与处理芯片U的VNEG 管脚相连接、N极经电阻R12后与三极管VT3的基极相连接的二极管D4，一端与三极管VT3的 集电极相连接、另一端与处理芯片U的FDBK管脚相连接的电阻R11，正极与三极管VT3的发射 极相连接、负极经电阻R13后与三极管VT4的基极相连接的极性电容C6，负极经电阻R14后与 三极管VT2的发射极相连接、正极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C7，P极与三极管 VT2的发射极相连接、N极与三极管VT4的基极相连接的二极管D5，一端与三极管VT4的集电 极相连接、另一端接地的电阻R16，N极与三极管VT4的发射极相连接、P极经电阻R15后与三 极管VT2的集电极相连接的二极管D6，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极作为功率放 大电路的输出端的极性电容C9，正极与极性电容C9的正极相连接、负极与极性电容C9的负 极相连接的极性电容C8，以及正极与极性电容C9的正极相连接、负极与极性电容C9的负极 相连接的极性电容C10组成；所述极性电容C6的负极接地。

为了本发明的实际使用效果，所述处理芯片U则优先采用AD603集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对采样音频信号频率与输入音频信号频率进行平衡调节，有效的提 高了本发明对音频信号处理的准确性，从而本发明能有效的防止音频接收设备播放时出现 杂音、失真的情况，确保了用户的收听效果；并且本发明还能使采样音频信号频率高于输入 音频信号最高频率的2.3倍，即本发明能使音频信号频率达到50KHz，从而确保了本发明处 理后的音频信号的音质与原始音质一致。

(2)本发明能削去输出音频信号波的波峰或波谷的干扰信号，并且本发明还能对 音频信号的波形进行调整，使输出的音频信号上的波峰和波谷限电平限定在某一数值上， 从而确保本发明能对音频信号的频带宽度进行准确的调整。

(3)本发明能对音频信号中干扰信号进行消除或抑制，从而提高了本发明对音频 信号处理的准确性，同时确保了音频接收设备的播放效果。

(4)本发明能使音频信号的频率范围保持在12HZ-21HZ，从而有效的提高了音频接 收设备输出的音频质量，确保了音频信号传输时的无杂音。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的带通滤波电路的电路结构示意图。

图3为本发明的伴音中放限幅电路的电路结构示意图。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不 限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由处理芯片U，三极管VT2，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻 R9，极性电容C4，极性电容C5，二极管D3，伴音中放限幅电路，带通滤波电路，信号调谐电路， 以及功率放大电路组成。

实施时，伴音中放限幅电路串接在处理芯片U的VPOS管脚与三极管VT2的集电极之 间。电阻R6的一端与处理芯片U的GPOS管脚相连接、其另一端接地。极性电容C4的正极经电 阻R7后与处理芯片U的GPOS管脚相连接、其负极与处理芯片U的GNEG管脚相连接。二极管D3 的N极与处理芯片U的COM管脚相连接、其P极经电阻R8后与极性电容C4的负极相连接。极性 电容C5的负极与三极管VT2的基极相连接、其正极经电阻R9后与处理芯片U的VOUT管脚相连 接。带通滤波电路串接在信号调谐电路与处理芯片U的VINP管脚之间。功率放大电路分别与 三极管VT2和处理芯片U相连接。所述二极管D3的P极接地。

进一步地，所述信号调谐电路由放大器P1，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电 阻R4，电阻R5，电感L，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，极性电容C1的正极与放大器P1的正极相连接、其负极作为信号调谐电路 的输入端并与音频信号采集器相连接。二极管D1的N极与三极管VT1的基极相连接、其P极经 电阻R1后与放大器P1的正极相连接。极性电容C2的正极与二极管D1的P极相连接、其负极经 电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接。

同时，电阻R3的一端与放大器P1的输出端相连接、其另一端与三极管VT1集电极相 连接。二极管D2的P极与放大器P1的输出端相连接、其N极经电感L后与放大器P1的负极相连 接。极性电容C3的负极与放大器P1的负极相连接、其正极经电阻R5后与二极管D2的N极相连 接。电阻R4的一端接地、其另一端与放大器P1的负极相连接。所述放大器P1的输出端与极性 电容C11的负极相连接。

更进一步地，所述功率放大电路由三极管VT3，三极管VT4，电阻R10，电阻R11，电阻 R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，极性电容 C9，极性电容C10，二极管D4，二极管D5，以及二极管D6组成。

连接时，二极管D4的P极经电阻R10后与处理芯片U的VNEG管脚相连接、其N极经电 阻R12后与三极管VT3的基极相连接。电阻R11的一端与三极管VT3的集电极相连接、其另一 端与处理芯片U的FDBK管脚相连接。极性电容C6的正极与三极管VT3的发射极相连接、其负 极经电阻R13后与三极管VT4的基极相连接。极性电容C7的负极经电阻R14后与三极管VT2的 发射极相连接、其正极与三极管VT4的基极相连接。

同时，二极管D5的P极与三极管VT2的发射极相连接、其N极与三极管VT4的基极相 连接。电阻R16的一端与三极管VT4的集电极相连接、其另一端接地。二极管D6的N极与三极 管VT4的发射极相连接、其P极经电阻R15后与三极管VT2的集电极相连接。极性电容C9的正 极与三极管VT4的发射极相连接、其负极作为功率放大电路的输出端并与播放器相连接。极 性电容C8的正极与极性电容C9的正极相连接、其负极与极性电容C9的负极相连接。极性电 容C10的正极与极性电容C9的正极相连接、其负极与极性电容C9的负极相连接。所述极性电 容C6的负极接地。

如图2所示，所述带通滤波电路由放大器P2，放大器P3，三极管VT5，电阻R17，电阻 R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，极性电容C11，极性电容C12，极性电容 C13，极性电容C14，极性电容C15，二极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，极性电容C11的正极与放大器P2的正极相连接、其负极作为带通滤波电路 的输入端并与信号调谐电路相连接。二极管D7的N极经电阻R18后与放大器P2的输出端相连 接、其P极与放大器P2的正极相连接。极性电容C12的负极经电阻R17后与放大器P2的正极相 连接、其正极与放大器P2的输出端相连接。电阻R19的一端与放大器P2的负极相连接、其另 一端接地。

同时，极性电容C14的负极经电阻R22后与放大器P3的正极相连接、其正极与三极 管VT5的基极相连接。二极管D8的P极经电阻R21后与三极管VT5的发射极相连接、其N极经电 阻R20后与三极管VT5的集电极相连接。极性电容C13的正极与三极管VT5的集电极相连接、 其负极接地。极性电容C15的正极与放大器P3的输出端相连接、其负极经电阻R23后与二极 管D8的P极相连接。

所述放大器P2的输出端与三极管VT5的基极相连接；所述放大器P3的负极接地、其 输出端作为带通滤波电路的输出端并与处理芯片U的VINP管脚相连接。

如图3所示，所述伴音中放限幅电路由放大器P4，三极管VT6，电阻R24，电阻R25，电 阻R26，电阻R27，电阻R28，电阻R29，可调电阻R30，电阻R31，电阻R32，电阻R33，电阻R34，极 性电容C16，极性电容C17，极性电容C18，极性电容C19，极性电容C20，二极管D9，以及二极管 D10组成。

连接时，极性电容C16的正极经电阻R26后与三极管VT6的基极相连接、其负极作为 伴音中放限幅电路的输入端并与处理芯片U的VPOS管脚相连接。二极管D9的P极电阻R24后 与极性电容C16的正极相连接、其N极经电阻R27后与三极管VT6的集电极相连接。二极管D10 的P极经电阻R31后与二极管D9的N极相连接、其N极与放大器P4的正极相连接。

同时，极性电容C19的正极与二极管D9的N极相连接、其负极作为伴音中放限幅电 路的输出端并与三极管VT2的集电极相连接。极性电容C17的正极经电阻R25后与极性电容 C16的正极相连接、其负极顺次经电阻R32和电阻R33后与放大器P4的输出端相连接。极性电 容C18的负极与放大器P4的负极相连接、其正极经电阻R28后与三极管VT6的发射极相连接。 电阻R29的一端与极性电容C18的正极相连接、其另一端接地。极性电容C20的正极经可调电 阻R30后与极性电容C18的正极相连接、其负极经电阻R34后与放大器P4的输出端相连接。

运行时，本发明能对采样音频信号频率与输入音频信号频率通过极性电容C1过滤 后，该音频信号则通过由放大器P1和三极管VT1以及电感L等电子元件形成的的调频器进行 平衡调节，然后调节后的音频信号则通过由放大器P2和放大器P3以及三极管VT5等元件形 成的带通滤波器将音频信号中干扰信号进行消除或抑制后输出，该滤波后的音频信号经处 理芯片U进行分析、同步分离后输出，有效的防止了音频接收设备播放时出现杂音、失真的 情况，确保了用户的收听效果。并且本发明还能通过极性电容C5和电阻R9以及三极管VT3形 成的解调器对采样音频波纹进行调整，该解调器并将调整后的采样音频波纹通过三极管 VT3和三极管VT4二极管D6等元件形成的功率放大器使采样音频信号频率高于输入音频信 号最高频率的2.3倍，即本发明能使音频信号频率达到50KHz，从而确保了本发明处理后的 音频信号的音质与原始音质一致。其中，本发明的极性电容C8和极性电容C9以及极性电容 C10组成了多极声音发射器，该发射器能对处理后的音频信号进行准确发射给播放器，从而 提高了音频接收设备播放的声音的准确性。

同时，本发明能削去输出音频信号波的波峰或波谷的干扰信号，并且本发明还能 对音频信号的波形进行调整，使输出的音频信号上的波峰和波谷限电平限定在某一数值 上，从而确保本发明能对音频信号的频带宽度进行准确的调整。本发明能使音频信号的频 率范围保持在12HZ-21HZ，从而有效的提高了音频接收设备输出的音频质量，确保了音频信 号传输时的无杂音。为了本发明的实际使用效果，所述处理芯片U则优先采用AD603集成芯 片来实现。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。