CN204859532U - 一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路，包括有隔直电路、反相电路、加法器电路、降噪压缩电路；采集到的音频信号先经过隔直电路去除直流分量，然后接入反相电路进行反相，得到相位相同、幅值相反的模拟信号，模拟信号再共同输入到加法器电路进行加法处理，得到幅值很小的麦克风回音合成信号，再经另一隔直电路去除直流分量后接入降噪压缩电路，这样的设计，可以很好的消除大部分功放的麦克风回声，增加一级弱回音合成信号降噪压缩电路，可预设压缩门限，使其只针对弱回音合成信号进行限制，而对有效麦克风信号没有实际影响，具有电路结构简洁精巧，降噪效果显著，音频信号不失真等优点。

Description

一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路

技术领域

本实用新型涉及处理音频信号的模拟电路的技术领域，特别是用于麦克风回音降噪压缩处理的电路。

背景技术

由于音频电路全双工传输的需求，如果应用四线制进行音频信号的传输，必然在材料和器件成本有一定的浪费，所以大多数模拟电路应用二线制进行信号的传输，二线制进行音频信号的全双工传输，必然要解决一个问题，就是本方讲话时的音频信号会通过电路传到本方的功放喇叭，并播放出来，所以要采取电路对此种音频回声进行消除。目前，现有技术的处理电路其处理效果不太理想，因此，现有技术还有待于改进和提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路，使得音频四线转二线电路中的麦克风回音得到良好消除，并进一步防止回音通过外部功放形成噪音。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路，其特征在于：包括有隔直电路、反相电路、加法器电路、降噪压缩电路；采集到的音频信号先经过隔直电路去除直流分量，然后接入反相电路进行反相，得到相位相同、幅值相反的模拟信号，模拟信号再共同输入到加法器电路进行加法处理，得到幅值很小的麦克风回音合成信号，再经另一隔直电路后接入降噪压缩电路。

进一步地，所述反相电路由运算放大器N1B和电容C10、C13和电阻R13组成，所述加法器电路由运算放大器N1A和电容C1、C2、C3和电阻R1、R2、R3、R4组成，所述降噪压缩电路由集成芯片U1及其周围电阻R10、R12、电容C9、C11、C12器件组成。所述加法器电路的运算放大器N1B的输出端设有直流偏置电路，直流偏置电路由电阻R7、R8、电容C7、C8及电压Vcc1组成，其中电容C7与电容C8并联，一端接地，一端接电阻R7和电阻R8的串联中点，电阻R7另一端接地，电阻R8另一端接电压Vcc1。本电路中所使用运算放大器GBW＝1.5MHz，反相器的增益小于1，电路对小信号使用时频率可达到1MHz，而音频信号最高为20KHz。所述集成芯片U1真均方根电平检测的时间常数由连接到引脚6(AVGCAP)的电容C11大小控制，电容C12为音频输出的交流耦合电容，集成芯片U1的引脚6直接与电压Vcc2相连，即采用不控制状态，集成芯片U1引脚7是通过电阻R10设置噪声门的阈值，集成芯片U1引脚8是通过电阻R12设置压缩比，集成芯片U1引脚2与引脚4之间串联电容C9。

本实用新型与传统技术相比，让电路采集到的麦克风信号通过反相器进行反相，这样麦克风信号和麦克风回音信号理论上变为相位相同，幅值相反的模拟信号，再共同输入到运放中，进行加法处理，得到幅值很小的麦克风回音合成信号，为了防止此幅值很小的麦克回风音合成信号通过外部功放形成噪音，本电路使用了噪音压缩集成芯片，增加一级弱回音合成信号降噪压缩电路，而此降噪压缩集成芯片可以预设压缩门限，使其只针对弱回音合成信号进行限制，而对有效麦克信风号没有实际影响。本实用新型具有电路结构简洁精巧，降噪效果显著，信号不失真等优点。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，本实施例的麦克风回音降噪压缩处理电路主要由隔直电路、反相电路、加法器电路、直流偏置电路、降噪压缩电路连接组成。

如图2，本实用新型的工作原理及过程是：音频信号MICA经过电容C14，电阻R14，去除信号中的直流分量得到信号MICA1；信号MICA1经过反相器电路的运算放大器N1B，噪音变为相位相同、幅值相反的信号MICA2。反相器电路中，电容C10和电容C13的容量必须较小，否则容易引起信号MICA2与信号MICA1形成相位差，从而影响两路回音相消的效果。

因为音频信号需经过运算放大器进行处理，而且幅值属于大信号一类，故必须考虑运算放大器的增益带宽积和满功率增益带宽积，防止发生信号失真问题。增益带宽积设计：本电路中所使用运算放大器GBW＝1.5MHz，反相器的增益小于1，所以本电路对小信号使用时频率可达到1MHz，而音频信号最高为20KHz，完全可以满足设计需求；满功率增益带宽积设计：本电路音频电平信号最大为5VDC，所以满功率电平以最恶劣情况设计，即+5VDC，音频信号频率按最大频率5KHz为准，则其至少需要的压摆率SR＝2*π*F*VSR＝2*π*F*V*10^-6＝2*3.14*5*10³*5*10^-6＝0.1576V/uS，本电路所使用的运算放大器压摆率最小为1V/uS，可以满足电路设计。

信号MICA2和信号MICB经过隔直电路的电容C4、C5，电阻R2、R3后，进入由运算放大器N1A组成的加法器电路，这样两路相位相同、幅值相反的信号相互抵消，但是因为反相电路和两路音频信号通路器件的参数差异性，必然会导致电路的幅频特性不能完全一致，这样就会形成较弱的信号MICC，信号MICC经过电容C3，电阻R5，电阻R6，电阻R11的隔直分压处理后形成信号MICC1。

信号MICC1经过电容C6进入集成芯片U1组成的降噪压缩电路，降噪压缩电路由集成芯片U1，电容C9，电容C11，电阻R10，电阻R12，电容C12，电压Vcc2组成，集成芯片U1真均方根电平检测的时间常数由连接到引脚6(AVGCAP)的电容C11大小控制，电容C11为10uF可产生约100ms的时间常数，这是适合语音信号的合理设计。电容C12为音频输出MICOUT的交流耦合电容，集成芯片U1引脚6直接与电压Vcc2相连，即采用不控制状态，集成芯片U1引脚7是通过电阻R10设置噪声门的阈值，集成芯片U1引脚8是通过电阻R12设置压缩比，集成芯片U1引脚2与引脚4之间串联电容C9，是用于控制环路进行动态调整，以维持设定的压缩比。信号MICC1经过噪声压缩电路处理后，得到满足设计要求的音频输出信号MICOUT。本实施例中集成芯片U1的具体型号是SSM2167，运算放大器的具体型号是LMC6482。

应当理解的是，本专利的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本专利所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种模拟类麦克风回音降噪压缩处理电路，其特征在于：包括有隔直电路、反相电路、加法器电路、降噪压缩电路；采集到的音频信号先经过隔直电路去除直流分量，然后接入反相电路进行反相，得到相位相同、幅值相反的模拟信号，模拟信号再共同输入到加法器电路进行加法处理，得到幅值很小的麦克风回音合成信号，再经另一隔直电路后接入降噪压缩电路。

2.根据权利要求1所述的回音降噪压缩处理电路，其特征在于，所述反相电路由运算放大器(N1B)和电容(C10、C13)和电阻(R13)组成，所述加法器电路由运算放大器(N1A)和电容(C1、C2、C3)和电阻(R1、R2、R3、R4)组成，所述降噪压缩电路由集成芯片(U1)及其周围电阻(R10、R12)、电容(C9、C11、C12)器件组成。

3.根据权利要求2所述的回音降噪压缩处理电路，其特征在于：所述加法器电路的运算放大器(N1B)的输出端设有直流偏置电路，直流偏置电路由电阻(R7、R8)、电容(C7、C8)及电压(Vcc1)组成，其中电容(C7)与电容(C8)并联，一端接地，一端接电阻(R7)和电阻(R8)的串联中点，电阻(R7)另一端接地，电阻(R8)另一端接电压(Vcc1)。

4.根据权利要求3所述的回音降噪压缩处理电路，其特征在于：本电路中所使用运算放大器GBW＝1.5MHz，反相器的增益小于1，电路对小信号使用时频率可达到1MHz，而音频信号最高为20KHz。

5.根据权利要求2或3所述的回音降噪压缩处理电路，其特征在于：所述集成芯片(U1)真均方根电平检测的时间常数由连接到引脚6(AVGCAP)的电容(C11)大小控制，电容(C12)为音频输出的交流耦合电容，集成芯片(U1)的引脚6直接与电压(Vcc2)相连，即采用不控制状态，集成芯片(U1)引脚7是通过电阻(R10)设置噪声门的阈值，集成芯片(U1)引脚8是通过电阻(R12)设置压缩比，集成芯片(U1)引脚2与引脚4之间串联电容(C9)。