CN106992025A - 双路双声道录音装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双路双声道录音装置，以解决现有技术中的录音电路只能实现一路录音的问题。该录音装置采用两个模拟转I2S模块分别接收麦克风和线路输入的音频信号，并将麦克风和线路输入的音频信号转换为I2S信号，通过将两个模拟转I2S模块的位时钟和帧时钟引脚分别并联使用，对两路I2S信号的位时钟和帧时钟统一控制，实现以一路I2S信号实现两路双声道音频信号的输入和录制。
Description
技术领域
本发明涉及录音电路技术，尤其涉及一种双路双声道录音装置。
背景技术
随着互联网技术的发展，录音分享等互联网概念已经逐步融入卡拉OK应用。然而，由于传统的录音电路只能实现一路录音，不方便卡拉OK厂家进行更深入的开发以满足互联网+的一些新型应用。
发明内容
本发明提供一种双路双声道录音装置，以解决现有技术中的录音电路只能实现对一路双声道音频信号录音的问题。本发明是通过如下技术方案实现的：
一种双路双声道录音装置，包括麦克风输入电路、第一模拟转I2S模块、线路输入电路、第二模拟转I2S模块和主芯片；
所述麦克风输入电路用于接收麦克风音频信号，并将所述麦克风音频信号发送到所述第一模拟转I2S模块；所述麦克风音频信号包括麦克风左声道模拟音频信号和麦克风右声道模拟音频信号；
所述线路输入电路用于接收线路音频信号，并将所述线路音频信号发送到所述第二模拟转I2S模块；所述线路音频信号包括线路左声道模拟音频信号和线路右声道模拟音频信号；
所述第一模拟转I2S模块用于将所述麦克风音频信号转换为第一I2S信号；所述第一I2S信号包括由所述麦克风左声道模拟音频信号转换而成的麦克风左声道数字音频信号和由所述麦克风右声道模拟音频信号转换而成的麦克风右声道数字音频信号；
所述第二模拟转I2S模块用于将所述线路音频信号转换为第二I2S信号；所述第二I2S信号包括由所述线路左声道模拟音频信号转换而成的线路左声道数字音频信号和由所述线路右声道模拟音频信号转换而成的线路右声道数字音频信号；
所述第一I2S信号与所述第二I2S信号合为一路I2S信号后输入所述主芯片进行录制。
进一步地，所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的帧时钟信号的引脚与所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的帧时钟信号的引脚连接后共同连接至所述主芯片；
所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的位时钟信号的引脚与所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的位时钟信号的引脚连接后共同连接至所述主芯片；
所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的串行数据信号的引脚和所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的串行数据信号的引脚均连接至所述主芯片。
进一步地，所述第一模拟转I2S模块和第二模拟转I2S模块为型号为ALC5616的音频编解码器。
进一步地，所述麦克风输入电路与所述第一模拟转I2S模块之间还设置有第一ESD保护电路和第一隔直电路，所述线路输入电路与所述第二模拟转I2S模块之间还设置有第二ESD保护电路和第二隔直电路。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明提供的双路双声道录音装置采用两个模拟转I2S模块分别接收麦克风和线路输入的音频信号，并将麦克风和线路输入的音频信号转换为I2S信号，通过将两个模拟转I2S模块的位时钟和帧时钟引脚分别并联使用，对两路I2S信号的位时钟和帧时钟统一控制，实现以一路I2S信号实现两路双声道音频信号的输入和录制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的双路双声道录音装置的电路原理示意图；
图2是本发明实施例提供的双路双声道录音装置的进一步电路原理示意图。
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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供的双路双声道录音装置，包括麦克风输入电路2、第一模拟转I2S模块3、线路输入电路6、第二模拟转I2S模块7和主芯片4。
麦克风输入电路2用于连接麦克风，以接收麦克风检测到的麦克风音频信号1，并将麦克风音频信号1发送到第一模拟转I2S模块3。麦克风音频信号1包括麦克风左声道模拟音频信号和麦克风右声道模拟音频信号。
线路输入电路6用于连接音频处理单元，以接收音频处理单元输出的线路音频信号5，并将线路音频信号5发送到第二模拟转I2S模块7。线路音频信号5包括线路左声道模拟音频信号和线路右声道模拟音频信号。
第一模拟转I2S模块3用于将麦克风音频信号1转换为第一I2S信号。第一I2S信号包括由麦克风左声道模拟音频信号转换而成的麦克风左声道数字音频信号和由麦克风右声道模拟音频信号转换而成的麦克风右声道数字音频信号。
第二模拟转I2S模块7用于将线路音频信号5转换为第二I2S信号。第二I2S信号包括由线路左声道模拟音频信号转换而成的线路左声道数字音频信号和由线路右声道模拟音频信号转换而成的线路右声道数字音频信号。
第一I2S信号与第二I2S信号合为一路I2S信号后输入主芯片4进行录制。具体来说可通过如下方式将第一I2S信号和第二I2S信号合为一路I2S信号：
第一模拟转I2S模块3的用于输出第一I2S信号的帧时钟信号的引脚与第二模拟转I2S模块7的用于输出第二I2S信号的帧时钟信号的引脚连接后共同连接至主芯片4。
第一模拟转I2S模块3的用于输出第一I2S信号的位时钟信号的引脚与第二模拟转I2S模块7的用于输出第二I2S信号的位时钟信号的引脚连接后共同连接至主芯片4。
第一模拟转I2S模块3的用于输出第一I2S信号的串行数据信号的引脚和第二模拟转I2S模块7的用于输出第二I2S信号的串行数据信号的引脚均连接至主芯片4。
按上述方式连接，使第一I2S信号和第二I2S信号的位时钟和帧时钟统一控制，而串行数据信号单独输出，从而通过一路I2S总线将两路双声道音频信号输入主芯片4。第一模拟转I2S模块3和第二模拟转I2S模块7为型号为ALC5616的音频编解码器。
在静电防护方面，可通过相应ESD(Electro-Static discharge，静电释放)保护电路防止麦克风输入电路2和线路输入电路6产生的静电。具体如图2所示，可在麦克风输入电路2与第一模拟转I2S模块3之间设置第一ESD保护电路和第一隔直电路8，在线路输入电路6与第二模拟转I2S模块7之间设置第二ESD保护电路和第二隔直电路9。
在该录音装置的硬件电路部分，两颗ALC5616音频编解码器分别实现麦克风信号(即麦克风音频信号1)和线路输入信号(即线路音频信号5)的接收，并对各自接收到的信号进行内部增益调整控制和降噪处理，可提供94分贝的高信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)，通过各自内部的模数转换器将各自接收的信号转换后分别产生一路数字信号，即第一I2S信号和第二I2S信号。考虑到麦克风输入和线路输入的范围不同，需要在送入相应模拟转I2S模块前进行幅度限制、直流隔离等处理，同时第一I2S信号和第二I2S信号的帧时钟和位时钟统一控制，而串行数据信号则单独输出，从而实现通过一路I2S信号实现两路双声道音频信号的输入。具体地，两颗ALC5616音频编解码器的位时钟引脚和帧时钟引脚直接并联使用，两颗ALC5616音频编解码器的串行数据信号分别单独输出，从而在一路I2S总线上实现两路双声道录音。
由于线路输入信号幅度要求2V有效值(root mean square，vrms)，故在线路输入电路6输入端增加固定增益衰减。同时，在麦克风输入电路2与第一模拟转I2S模块3之间和线路输入电路6与第二模拟转I2S模块7之间均设置有ESD保护电路和隔直流电路，隔直流电路通过隔直流电容实现隔离直流。为了使录音和音乐保持同步，可通过音频编解码器的位时钟信号再生主时钟信号，直接采用音频编解码器的位时钟信号产生多路内部主时钟，这样既可以保证录音和播放音乐的一致，同时也保证了录音评分等功能的准确性。同时，ALC5616音频编解码器周边电路遵循简洁原则，用最少的器件来实现模拟电信号的输入、幅度控制和直流隔离等功能，保证信号不失真。
在该录音装置的软件控制部分，采用I2C接口进行软件控制，方便调试。为了便于应用调用，提供统一的软件接口，包括：
统一增益控制：麦克风输入电路2和线路输入电路6通过软件提供预增益，使使用方便灵活。
人声增益单独调整：提供人声降噪接口，为后续评分做好基础工作。
麦克风类型匹配：提供软件接口以适应不同麦克风类型，如动圈麦克风和电容式麦克风。可在麦克风输入电路2中利用软件对麦克风偏置电压进行控制，来实现电容麦克风和动圈麦克风的匹配。
上述实施例仅为优选实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双路双声道录音装置，其特征在于，包括麦克风输入电路、第一模拟转I2S模块、线路输入电路、第二模拟转I2S模块和主芯片；
所述麦克风输入电路用于接收麦克风音频信号，并将所述麦克风音频信号发送到所述第一模拟转I2S模块；所述麦克风音频信号包括麦克风左声道模拟音频信号和麦克风右声道模拟音频信号；
所述线路输入电路用于接收线路音频信号，并将所述线路音频信号发送到所述第二模拟转I2S模块；所述线路音频信号包括线路左声道模拟音频信号和线路右声道模拟音频信号；
所述第一模拟转I2S模块用于将所述麦克风音频信号转换为第一I2S信号；所述第一I2S信号包括由所述麦克风左声道模拟音频信号转换而成的麦克风左声道数字音频信号和由所述麦克风右声道模拟音频信号转换而成的麦克风右声道数字音频信号；
所述第二模拟转I2S模块用于将所述线路音频信号转换为第二I2S信号；所述第二I2S信号包括由所述线路左声道模拟音频信号转换而成的线路左声道数字音频信号和由所述线路右声道模拟音频信号转换而成的线路右声道数字音频信号；
所述第一I2S信号与所述第二I2S信号合为一路I2S信号后输入所述主芯片进行录制。
2.如权利要求1所述的双路双声道录音装置，其特征在于，所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的帧时钟信号的引脚与所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的帧时钟信号的引脚连接后共同连接至所述主芯片；
所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的位时钟信号的引脚与所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的位时钟信号的引脚连接后共同连接至所述主芯片；
所述第一模拟转I2S模块的用于输出所述第一I2S信号的串行数据信号的引脚和所述第二模拟转I2S模块的用于输出所述第二I2S信号的串行数据信号的引脚均连接至所述主芯片。
3.如权利要求1所述的双路双声道录音装置，其特征在于，所述第一模拟转I2S模块和第二模拟转I2S模块为型号为ALC5616的音频编解码器。
4.如权利要求1至3中任一项所述的双路双声道录音装置，其特征在于，所述麦克风输入电路与所述第一模拟转I2S模块之间还设置有第一ESD保护电路和第一隔直电路，所述线路输入电路与所述第二模拟转I2S模块之间还设置有第二ESD保护电路和第二隔直电路。
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