CN114827831A - 伪差分音频输入电路和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种伪差分音频输入电路和装置，电路包括包括麦克风音频负输入端口、麦克风音频正输入端口、音频负输出接口、音频正输出接口、偏置电阻和滤波电容；所述麦克风音频负输入端口连接所述音频负输出接口并接地；所述滤波电容一端与所述偏置电阻连接，另一端接地；所述麦克风音频正输入端口与所述偏置电阻相连；所述音频正输出接口分别与所述偏置电阻和麦克风音频正输入端口连接。如此，通过将差分负输入端和滤波电容接地端通过走线的方式连接到音频输入接口接地端，平衡了差分信号正负两端的参考地，去除了PCB线路板上的共模干扰及高频干扰，提高了音频模拟信号的传输质量。

Description

伪差分音频输入电路和装置

技术领域

本发明属于音频处理技术领域，具体涉及一种伪差分音频输入电路和装置。

背景技术

现有的音频伪差分输入电路中，由于伪差分模拟信号输入的正负两端参考地电位不同，会带来噪音信号，使信号的传输质量收到极大的影响。

针对这种情况，现有技术中的伪差分模拟信号输入电路有两种连接方式，第一种是负输入端接地，信号从正输入端进入链路，由于差分信号不平衡会引入干扰，影响音频信号质量，第二种是在输入端加滤波电路，可以改善信号质量，但会增加成本。

发明内容

为了解决现有技术存在的音频伪差分输入电路，音频伪差分输入存在噪底及干扰的问题，本申请的具体实施方式的提供一种伪差分音频输入电路和装置；

第一方面，本申请实施例提供一种伪差分音频输入电路，包括；

麦克风音频负输入端口、麦克风音频正输入端口、音频负输出接口、音频正输出接口、偏置电阻和滤波电容；

所述麦克风音频负输入端口连接所述音频负输出接口并接地；

所述滤波电容一端与所述偏置电阻连接，另一端接地；

所述麦克风音频正输入端口与所述偏置电阻连接；

所述音频正输出接口分别与所述偏置电阻和麦克风音频正输入端口连接。

可选的，还包括偏置电压接口；

所述偏置电压接口分别与所述滤波电容和所述偏置电阻连接，用于连接外部偏置电源。

可选的，所述音频负输出接口通过第一隔离电容与所述麦克风音频负输入端口连接，和通过所述第一隔离电容接地。

可选的，所述音频正输出接口通过第二隔离电容与所述麦克风音频正输入端口连接，和通过所述第二隔离电容连接所述偏置电阻。

可选的，还包括音频座；

所述音频座一端与所述麦克风音频正输入端口连接，另一端接地。

可选的，所述偏置电阻的阻值与外部麦克风的内阻相同。

可选的，所述偏置电阻的阻值为2.2K欧姆。

可选的，所述第一隔离电容和第二隔离电容靠近音频输出端；

所述偏置电压的滤波电容接地端和麦克风音频负输入端口通过线路连接到音频座的接地端口。

第二方面，本申请实施例提供一种伪差分音频输入装置，包括底层电路和顶层电路；

所述顶层电路包括如本申请实施例上述的伪差分音频输入电路，用于接收处理外部音频信号；

所述底层电路为基础音频处理电路。

可选的，还包括传输处理模块；

所述传输处理模块与所述伪差分音频输入电路连接，用于接收并处理所述音频信号，并将所述处理后的音频信号发送至外部设备中。

本发明的有益效果为：本申请提供的伪差分音频出入电路，包括麦克风音频负输入端口、麦克风音频正输入端口、音频负输出接口、音频正输出接口、偏置电阻和滤波电容；所述麦克风音频负输入端口连接所述音频负输出接口并接地；所述滤波电容一端与所述偏置电阻连接，另一端接地；所述麦克风音频正输入端口与所述偏置电阻连接；所述音频正输出接口分别与所述偏置电阻和麦克风音频正输入端口连接。如此，通过将差分负输入端和偏置电源的滤波电容接地端通过走线的方式连接到音频输入接口接地端，从而实现平衡差分信号正负两端的参考地，去除了PCB线路板上的共模干扰及高频干扰，提高音频信号的传输质量，解决了现有中，音频输入电路中噪声大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例提供的现有伪差分音频输入电路的原理图；

图2是根据一示例性实施例提供的伪差分音频输入电路的原理图；

图3是根据一示例性实施例提供的伪差分音频输入电路的PCB走线原理图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

现有技术中，一般通过隔离电容对直流进行隔离，通过电容滤除高频差模干扰和滤除高频共模干扰，再通过调节偏置电阻的阻值，使两个通路的偏置电压相等，还要采用隔离器件隔离外界的直流干扰和噪音。

图1是根据一示例性实施例提供的现有伪差分音频输入电路的原理图，如图1中，通过隔离电容C1和隔离电容C2，用于隔离直流；通过电容C3和电容C5滤除高频差模干扰；通过C4滤除高频共模干扰；偏置电阻R1、R2和R3，R3为可调电阻，通过调节电阻R3的取值，可以使两个通路的偏置电压相等；同时，还通过设置L1隔离部件，用于隔离外界的直流干扰和噪音。

但该种方法存在电路复杂，成本高并且各个器件取值需要计算，过程复杂。针对这些技术问题，本申请实施例提供一种伪差分音频输入电路，用于解决相应技术问题。

图2是根据一示例性实施例提供的伪差分音频输入电路的原理图，本申请实施例提供的伪差分音频输入电路，用于接收外部音频数据，同时消除噪音和干扰，并将信号传输至蓝牙芯片等设备中，供蓝牙芯片等设备进一步处理，伪差分音频输入电路包括：包括麦克风音频负输入端口、麦克风音频正输入端口、音频负输出接口、音频正输出接口、偏置电阻和滤波电容；

所述麦克风音频负输入端口连接所述音频负输出接口并接地；所述滤波电容一端与所述偏置电阻连接，另一端接地；所述麦克风音频正输入端口与偏置电阻连接；所述音频正输出接口分别与所述偏置电阻和麦克风音频正输入端口连接。

具体的，如图2所示，麦克风音频负输入端即图1中的MIC-端口，麦克风音频正输入端口即图1中的MIC+端口，用于连接外部麦克风，接收外部的音频数据；在实际应用中，为增加音频输入的范围，本申请提供的伪差分音频输入电路用于音频输入的接口还包括图中的音频座J1，也用于连接外部音频设备，实现音频输入的功能。麦克风音频负输入端接地，麦克风音频正输入端接音频座。

滤波电容C3一端分别与偏置电阻R1连接和另一端通过偏置电压接口micbias连接连接蓝牙芯片，实现偏置电压接入，滤波电容C3的另一端接地，滤波电容C3用于滤除偏置电源带来的干扰；偏置电阻还与micbias接口、音频正输出接口micin-p以及麦克风音频正输入端口MIC+连接，构成电路。

在实际应用中，偏置电阻可以采用上拉电阻，电阻的阻值与外部麦克风的内阻相同，而麦克风的内阻一般为2.2K欧姆，所以偏置电阻R1的阻值也可以为2.2K欧姆。

本申请实施例提供的伪差分音频输入电路，将差分负输入端和偏置电源的滤波电容接地端要通过走线的方式连接到音频输入接口(麦克风或者音频座)的接地端，通过平衡差分信号正负两端的参考地，去除PCB线路板上的共模干扰及高频干扰，提高音频模拟信号的传输质量，解决了现有技术中，音频输入电路中噪声大的问题。

进一步的，本申请实施例提供的伪差分音频输入电路，在音频负输出接口即micin-n之后还设置有隔离电容C1，在音频正输出接口即micin-p之后还设置有隔离电容C2，用于隔离音频信号通路上的直流干扰和噪音，通过隔离电容的设置，可以大大减小直流干扰和噪音，提高传输效果。

需要说明的是，本申请实施例提供的伪差分音频输入电路中的音频负输出端口micin-n、音频正输出端口micin-p以及偏置电压接口micbias都用于连接外部的音频处理设备，如蓝牙芯片、无线麦等，用于将该电路接收处理后的电路进一步处理。

另外，图3是根据一示例性实施例提供的伪差分音频输入电路的PCB走线原理图，本申请提供的伪差分音频输入电路中，在电路布局时，如图3所示，隔离电容C1和隔离电容C2靠近输出端，偏置电压的滤波电容C3接地端和麦克风音频负输入端口MIC-要通过走线连接到音频输入音频座J1的GND PIN,如此，可以有效的消除音频的带内干扰。

在实际应用中，PCB电路可以共两层，即TOP层和BOTTOM层，伪差分音频输入电路设置在TOP层，在BOTTOM层可以设置相关电路配合使用，完成音频格式转换、音频输入的功能。

另外，PCB铺地时还可以通过分割音频输入和其他部分的地参考，也可以改善引入的干扰。

本申请提供一种伪差分音频输入电路，将麦克风差分负输入端和偏置电源的滤波电容接地端通过走线的方式连接到音频输入接口即麦克风或者音频座，通过平衡差分信号正负两端的参考地，去除PCB线路板上的共模干扰及高频干扰，提高音频模拟信号的传输质量，在有效去除噪音和干扰的同时，减少所用到的电器元件，电路简单，PCB两层层叠电路就可以实现，降低了成本低。

基于同一个发明构思，本申请实施例还提供一种伪差分音频输出装置，包括底层电路和顶层电路；

所述顶层电路包括如本申请上述实施例提供的伪差分音频输入电路，用于接收外部音频信号；所述底层电路为基础音频处理电路，该基础音频处理电路为实现音频处理的基础功能，如输入、输出等功能，音频处理的常用电路，为本领域常用的惯用手段，具体可以参考其他音频处理设备进行，在此不再进行详细的描述。

进一步的，伪差分音频输出装置还包括传输处理模块；

所述传输处理模块与所述伪差分音频输入电路连接，具体的，通过预设端口连接伪差分音频输入电路中的micin-n、micin-n和micbias端口，用于接收并处理音频信号，并将所述处理后的音频信号发送至外部设备中。在实际应用中，传输处理模块可以是蓝牙芯片或无线麦等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种伪差分音频输入电路，其特征在于，包括麦克风音频负输入端口、麦克风音频正输入端口、音频负输出接口、音频正输出接口、偏置电阻和滤波电容；

所述麦克风音频负输入端口连接所述音频负输出接口并接地；

所述滤波电容一端与所述偏置电阻连接，另一端接地；

所述麦克风音频正输入端口与所述偏置电阻连接；

所述音频正输出接口分别与所述偏置电阻和麦克风音频正输入端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，还包括偏置电压接口；

所述偏置电压接口分别与所述滤波电容和所述偏置电阻连接，用于连接外部偏置电源。

3.根据权利要求1所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，所述音频负输出接口通过第一隔离电容与所述麦克风音频负输入端口连接，和通过所述第一隔离电容接地。

4.根据权利要求3所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，所述音频正输出接口通过第二隔离电容与所述麦克风音频正输入端口连接，和通过所述第二隔离电容连接所述偏置电阻。

5.根据权利要求4所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，还包括音频座；

所述音频座一端与所述麦克风音频正输入端口连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，所述偏置电阻的阻值与外部麦克风的内阻相同。

7.根据权利要求1所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，所述偏置电阻的阻值为2.2K欧姆。

8.根据权利要求5所述的一种伪差分音频输入电路，其特征在于，

所述第一隔离电容和第二隔离电容靠近音频输出端；

所述偏置电压的滤波电容和音频负输出端口通过线路连接到音频座的接地端口。

9.一种伪差分音频输入装置，其特征在于，包括底层电路和顶层电路；

所述顶层电路包括如上述权利要求1-8任一所述的伪差分音频输入电路，用于接收处理外部音频信号；

所述底层电路为基础音频处理电路。

10.根据权利要求9所述的一种伪差分音频输入装置，其特征在于，还包括传输处理模块；

所述传输处理模块与所述伪差分音频输入电路连接，用于接收并处理所述音频信号，并将所述处理后的音频信号发送至外部设备中。

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