CN102780938A

CN102780938A - 蓝牙耳机电路板

Info

Publication number: CN102780938A
Application number: CN2012101850432A
Authority: CN
Inventors: 刘晓颖; 兰晓光
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-06-06
Also published as: CN102780938B

Abstract

本发明提供了一种蓝牙耳机电路板，自上而下包括信号层S 1、接地层G、电源层P和信号层S2，其中，所述蓝牙耳机电路板中的射频信号层和音频信号层分设在信号层S1和信号层S2，以接地层G和电源层P将所述音频信号层和射频信号层隔离开来；以及，在所述音频信号层，音频走线实施差分走线原则，对于给音频电路供电的电源也采用差分的方式；并且，所述差分走线等长、等粗、线间等距离且平行。利用上述根据本发明的蓝牙耳机电路板，可以从信号层布局、麦克风端、扬声器端全方位降低信号干扰，提高蓝牙耳机的音质。

Description

蓝牙耳机电路板

技术领域

本发明涉及蓝牙耳机技术领域，更为具体地，涉及一种应用在蓝牙耳机中的降噪电路板。

背景技术

社会信息化程度的提高使得人们能随时随地进行通信和交流。随着单声道蓝牙耳机、立体声通信耳机等耳塞型通信耳机的应用，使用者可以在通信的同时继续手中的工作。作为一种低成本低功耗的短距离无线通信技术，蓝牙产品和无线技术应用得到快速而广泛的普及，蓝牙耳机逐渐成为目前在日常生活中应用最广的蓝牙技术，通过蓝牙耳机，手机用户可以实现无线免提功能，而不必像现在这样从头部垂下一根线到手机上。

然而，各种电子设备的大量应用带来越来越多的噪声。在噪声环境中进行通信，严重影响到通信语音的清晰度和可懂度。当噪声高到一定程度时，不但通信根本就无法进行，而且会伤害到人的听力和身心健康。因此，解决噪声问题，特别是通信过程中的噪声问题，成为人们当前的紧迫需求。

图1为现有的蓝牙耳机内部电路板的示意图。如图1所示，现有的蓝牙耳机电路板（PCB）一般为四层电路板，第一层为信号层S1，第二层为地层G，第三层为电源层P，第四层为信号层S2。由于蓝牙耳机PCB本身比较小，而为了实现越来越多的功能，PCB上的器件也越来越多，布板空间越来越小，这就使得蓝牙耳机的模拟音频信号受噪声的干扰机率越来越大。

目前蓝牙耳机噪声的来源主要有以下几种：

1、电源对音频信号的干扰。由于电源纹波、脉冲、浪涌的存在，导致电源引发的噪声很容易就耦合到音频信号中。

2、接地系统对音频信号的干扰。由于蓝牙耳机PCB面积都比较小，地的面积也会相对减小，造成地弹、地平面不稳定、信号回流慢，很容易对音频信号产生影响。

3、耳机内部的器件之间、电路走线之间的相互干扰。由于蓝牙耳机内部器件之间的距离都比较近，走线也比较近，因此一些敏感信号很可能受到时钟、射频信号的干扰。

4、TDMA噪声，来自GSM的频率为217HZ的噪声，由于GSM是双工模式通信，只要有通信，就会有干扰存在。

因此，为了让蓝牙耳机获得很好的音质，降低系统噪声是必须要解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种通过改进耳机电路的方法来降低噪声干扰，并通过改进PCB板的电路布线以达到降低耳机噪声的目的。

本发明提供的蓝牙耳机电路板，自上而下包括信号层S1、接地层G、电源层P和信号层S2，其中，

所述蓝牙耳机电路板中的射频信号层和音频信号层分设在信号层S1和信号层S2，以接地层G和电源层P将所述音频信号层和射频信号层隔离开来；以及，

在所述音频信号层，音频走线实施差分走线原则，对于给音频电路供电的电源也采用差分的方式；并且，

所述差分走线等长、等粗、线间等距离且平行。

此外，优选的方案是，在所述蓝牙耳机电路板的麦克风的两信号端都串联接入一个电感；并且，所述麦克风的走线采用差分走线。

此外，优选的方案是，在所述蓝牙耳机电路板的麦克风的两差分信号间连接有一个电容。

此外，优选的方案是，在所述麦克风的偏置电源输出端分别接入一个低频退藕电容和一个高频退藕电容；以及，

所述麦克风的偏置电源的地采用差分走线的方式，并与周围的地间隔0.3mm以上。

此外，优选的方案是，在所述蓝牙耳机电路板的扬声器的两信号端串联有磁珠；并且，所述扬声器的走线采用差分走线。

此外，优选的方案是，在所述蓝牙耳机电路板的扬声器的两信号端各接入一个电容，所述电容的另一端接地。

此外，优选的方案是，在所述蓝牙耳机电路板的两扬声器端分别串联接入一个电感。

利用上述根据本发明的蓝牙耳机电路板，可以从信号层布局、麦克风端、扬声器端全方位降低信号干扰，提高蓝牙耳机的音质。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1是现有的蓝牙耳机内部电路板的示意图。

图2是根据本发明实施例的麦克风端电路图。

图3是根据本发明实施例的麦克偏置电源电路图。

图4是根据本发明实施例的扬声器端电路图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

本发明提供的蓝牙耳机电路板在整体结构上和现有的蓝牙耳机内部电路板相同，为四层电路板，自上而下第一层为信号层S1，第二层为地层G，第三层为电源层P，第四层为信号层S2。由于因为射频信号工作时大功率的收发信号，会干扰音频弱信号，因此，在本发明提供的电路板的布局中，S1层布设射频信号，S2层布设音频信号，尽量让射频与音频分离，以防止射频信号对音频信号的干扰。

当然，也可以在S2层布设射频信号，在S1层布设音频信号，只要利用中间的地层G和电源层P将音频信号层和射频信号层物理分开即可。

在蓝牙耳机电路板中，射频信号工作时大功率的收发信号，会干扰音频弱信号，所以音频部分与射频部分做到良好隔离能够有效降低射频层对音频的影响。

并且，在本发明的蓝牙耳机电路板中，音频走线采用差分走线原则，对于给音频电路供电的电源也采用差分的方式，并且差分线设置是要求等长、等粗、线间等距离且平行。

当采用上述差分对称的设计时，如果有噪声干扰信号过来，噪声干扰信号会均等分布在两根差分线上，形成共模信号。该共模信号振幅相等、相位相反，能够相互抵消，最终消除干扰，从而获得很好的通话质量。

图2示出了根据本发明实施例的蓝牙耳机电路板的麦克风端的电路图。

如图2所示，在本实施例中，麦克风的走线采用差分走线，以减少电源的纹波，减少了强信号对弱信号的干扰。并且，在麦克风信号的两路输入端之间（两差分信号之间）接入有电容C24，以有效抑制音频信号线之间的共模干扰，也即滤除麦克风两差分信号线之间的耦合干扰。

并且，在麦克风两路输入信号中还分别串联接入一个电感L8、L9，以起到滤除低频噪声的作用。

另外，还可以在麦克风两路输入端分别接入一个接地电容C10、C23，起到滤除TDMA噪声、217HZ干扰的作用。

在本实施例中，在麦克风的两路输入端还分别串联连接有电容C16、C9，这两个电容靠近蓝牙耳机的主控制器（MCU）端放置，起到滤除主控制器（MCU）周边的高频噪声，隔离直流信号的作用。

图3示出了根据本发明实施例的音频部分电源即麦克风偏置电源电路示意图。如图3所示，为了有效滤除噪声，在本实施例中，麦克风的偏置电源输出端分别接入一个低频退藕电容C30和一个高频退藕电容C32，并且，麦克风的偏置电源的地采用差分走线的方式，以减少电源的纹波，减少强信号对弱信号的干扰。

其中，电容C26、C30和C32电容的地通过一条单独的走线连起来，并与周围其它的地相隔0.3mm以上，这种在低频电路中单点接地的方式有效地实现了回路最短，干扰最少。

图4示出了根据本发明实施例的扬声器端电路示意图。

如图4所示，扬声器的走线也采用差分走线方式，差分走线的设置是为了可以减少电源的纹波，减少了强信号对弱信号的干扰。另外，在扬声器两信号端串联有磁珠，以起到滤除主控制器（MCU）周边的高频噪声、隔离直流信号的作用。

另外，为了进一步在扬声器端滤除噪声，在扬声器的两信号端各接入一个电容C2、C3，这两个电容一端分别与扬声器的信号段连接，另一端接地。

再者，在采用差分走线的两扬声器端分别串联接入有一个电感B1、B2，电感的串联接入能够更好地滤除高频噪声对音频信号的干扰。

通过以上对蓝牙耳机PCB板的电路布线的改进，把音频信号层和射频信号层物理隔离开来，可以使干扰情况降至最低。在麦克风端和扬声器段均对信号采用差分走线方式，可以全方位提高蓝牙耳机的音质。在麦克风端即音频输入端改善音质，即从源头解决问题，有效地降低干扰；在扬声器端差分走线，可以起到保护音频输出，防止干扰的作用。另外，对电源和地差分走线设置还可以减少电源的纹波，减少了强信号对弱信号的干扰。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的蓝牙耳机电路板。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的蓝牙耳机电路板，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims

1.一种蓝牙耳机电路板，自上而下包括信号层S 1、接地层G、电源层P和信号层S2，其特征在于，

所述差分走线等长、等粗、线间等距离且平行。

2.如权利要求1所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述蓝牙耳机电路板的麦克风的两信号端都串联接入一个电感；并且，

所述麦克风的走线采用差分走线。

3.如权利要求2所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述蓝牙耳机电路板的麦克风的两差分信号间连接有一个电容。

4.如权利要求2所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述麦克风的偏置电源输出端分别接入一个低频退藕电容和一个高频退藕电容；以及，

5.如权利要求2所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述蓝牙耳机电路板的扬声器的两信号端串联有磁珠；并且，

所述扬声器的走线采用差分走线。

6.如权利要求2所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述蓝牙耳机电路板的扬声器的两信号端各接入一个电容，所述电容的另一端接地。

7.如权利要求2所述的蓝牙耳机电路板，其特征在于，

在所述蓝牙耳机电路板的两扬声器端分别串联接入一个电感。