CN107172540A - 一种耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种本发明实施例公开了一种耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备，该耳机麦克的降噪电路包括低频滤波模块、中低频滤波模块及高频滤波模块，其中，低频滤波模块对耳机麦克信号的低频信号中的噪声进行滤波处理，中低频滤波模块对耳机麦克信号的中低频信号中的噪声进行滤波处理，高频滤波模块对耳机麦克信号的高频信号中的噪声进行滤波处理。本发明实施例公开的耳机麦克的降噪电路、滤波电路及设备通过低频滤波模块、中低频滤波模块和高频滤波模块分别对各个频率范围内的噪声进行滤波降噪，以达到人耳所无法分辨的水平，提高耳机麦克信号的输出音质。

Description

一种耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备

技术领域

本发明实施例涉及电路技术，尤其涉及一种耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备。

背景技术

噪声是一种音高和音强变化混乱、听起来不谐和的声音，它是由发音体不规则的振动产生的，噪声会对人们要听的声音产生干扰，从而使人们无法对所要听的声音进行辨别。当前，为保护人们的听力和身体健康，噪音的允许值一般为75～90分贝。

随着科技的进步，各式各样的耳机映入眼帘，并应用于不同的场合。为满足通话需求，耳机上通常都配有麦克风，该麦克风能够将声音转化成相应的电信号进行传输。但在声音转化传输的过程中常常会伴有相应的噪音，从而影响通话质量。例如，适用于手机的耳机，由于手机射频发射端的功率放大器没1/216.8秒会有一个发射讯号产生，在该讯号中包含有全球移动通讯信号和功率放大器的包络信号，其中，伴随的杂音即为包络线的杂音，通常称为时间分隔失真噪音(Time Division Distortion noise，TDD noise)。

现有技术中采用相应的滤波电路消除该噪音，但通常成本高，电路的复杂性大，且无法将噪音降至人耳无法分辨的水平。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备，以解决现有技术中耳机麦克信号传输时杂音较大的问题，能够实现对耳机麦克进行滤波降噪的功能。

第一方面，本发明实施例提供了一种一种耳机麦克信号的降噪电路，包括：低频滤波模块、中低频滤波模块、及高频滤波模块；

所述低频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低所述耳机麦克信号的低频信号的噪声；

所述中低频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低耳机麦克信号的中低频信号的噪声；

所述高频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低耳机麦克信号的高频信号的噪声。

可选的，所述低频滤波模块包括第一电容，所述第一电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地；

所述中低频滤波模块包括第二电容，所述第二电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地；

所述高频滤波模块包括第三电容，所述第三电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地。

可选的，所述第一电容的容值为0.1μF，所述第二电容的容值为4.7μF，所述第三电容的容值为33pF。

第二方面本发明实施例还提供了一种耳机麦克信号的滤波电路，包括：共模滤波模块、差模滤波模块、隔直模块、分压模块、以及本发明实施例提供的耳机麦克的降噪电路；

所述分压模块的第一端通过第一控制节点与所述耳机麦克的降噪电路电连接、以及第二端通过第二控制节点与所述耳机麦克的信号输入端电连接，用于对输入的所述耳机麦克的信号进行分压；

所述共模滤波模块的第一端与所述第一控制节点电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接，用于抑制所述耳机麦克信号的共模干扰；

所述差模滤波模块的第一端与所述共模滤波模块的第一端电连接、以及第二端与所述共模滤波模块的第二端电连接，用于抑制所述耳机麦克信号的差模干扰；

所述隔直模块的第一信号输入端与所述差模滤波模块的第一端电连接、第二信号输入端与所述差模滤波模块的第二端电连接、以及第一输出端与第一信号输出端电连接、第二输出端与第二信号输出端电连接，用于隔离直流信号，获得滤波后的所述第一信号和第二信号，其中，所述第一信号和第二信号为差分信号，并将所述差分信号输出至所述耳机麦克信号的处理器。

可选的，所述分压模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一控制节点电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接；

所述共模滤波模块包括第四电容和第五电容，所述第四电容的第一极板与所述第一控制节点电连接、以及第二极板与所述第五电容的第二极板电连接并接地，所述第五电容的第一极板与所述第二控制节点电连接；

所述差模滤波模块包括第六电容，所述第六电容的第一极板与所述第四电容的第一极板电连接，所述第六电容的第二极板与所述第五电容的第一极板电连接；

所述隔直模块包括第七电容和第八电容，所述第七电容的第一极板与所述第五电容的第一极板电连接、以及第二极板与第一信号输出端电连接，所述第八电容的第一极板与所述第六电容的第二极板电连接、以及第二极板与所述第二信号输出端电连接。

可选的，所述第一电阻的阻值为1.5kΩ，所述第四电容和所述第五电容的容值均为33pF，所述第六电容的容值为100pF，所述第七电容和所述第八电容的容值为1μF

可选的，还包括：信号检测模块和电源电路；

所述信号检测模块的第一端与检测信号输入端电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接，所述电源电路的第一端与所述电源信号输入端电连接、第二端与所述第一控制节点电连接、以及第三端接地；

在所述信号检测模块检测到所述耳机能够接收所述耳机麦克信号时，所述电源信号输入端输入电源信号，控制所述滤波电路对接收的所述耳机麦克信号进行滤波处理。

可选的，所述电源电路包括第九电容和第二电阻，所述第九电容的第一极板与所述电源信号输入端电连接、以及第二极板接地，所述第二电阻的第一端与所述电源信号输入端电连接、以及第二端与所述第一控制节点电连接。

可选的，所述第九电容的容值为33pF，所述第二电阻的阻值为1kΩ。

第三方面，本发明实施例还提供了一种一种耳机设备，包括本发明实施例提供的耳机麦克信号的滤波电路。

本发明实施例提供的耳机麦克信号的降噪电路、滤波电路及设备，该降噪电路通过采用低频滤波模块对耳机麦克信号的低频信号中的噪声进行滤波处理，中低频滤波模块对耳机麦克信号的中低频信号中的噪声进行滤波处理，高频滤波模块对耳机麦克信号的高频信号中的噪声进行滤波处理，以实现对各个频率范围内的噪声进行滤波降噪，以达到人耳所无法分辨的水平，提高耳机麦克信号的输出音质。

附图说明

图1A是本发明实施例一提供的一种耳机麦克信号的降噪电路的结构框图；

图1B是本发明实施例提供的一种耳机麦克信号的降噪电路；

图2是本发明实施例二提供的一种耳机麦克信号的滤波电路的结构框图；

图3是本发明实施例三提供的一种耳机麦克信号的滤波电路的结构框图；

图4是本发明实施例提供的一种耳机麦克信号的滤波电路；

图5是本发明实施例四提供的一种耳机设备的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1A是本发明实施例一提供的一种耳机麦克信号的降噪电路的结构框图，该耳机麦克信号的降噪电路适用于降低耳机麦克信号中的噪声，该降噪电路可集成于耳机麦克的耳机设备中，如图1A所示，该耳机麦克信号的降噪电路包括：低频滤波模块11、中低频滤波模块12和高频滤波模块13。其中，低频滤波模块11的第一端与耳机麦克信号输入端20电连接，且低频滤波模块11的第二端接地，用于降低耳机麦克信号中低频信号的噪声；中低频滤波模块12的第一端与低频滤波模块11的第一端电连接，中低频滤波模块12的第二端接地，用于降低耳机麦克信号中中低频信号的噪声；高频滤波模块13的第一端与中低频滤波模块12的第一端电连接，高频滤波模块13的第二端接地，用于降低耳机麦克信号中高频信号的噪声。

示例性的，耳机麦克接收语音信号，并将该语音信号转化为相应的耳机麦克信号，以使得该语音信号能够正常的传输，在传输的接收端再次解码为相应的语音信号。但是，由于在转化传输过程中受环境等的影响，使得耳机麦克信号产生一定的杂音，以此影响耳机麦克信号转化为相应语音信号后的音质。通过采用耳机麦克信号的降噪电路，对耳机麦克信号传输转化过程中各个频率波段的噪声进行滤波处理。首先，耳机麦克信号的输入端20输入相应的耳机麦克信号至耳机麦克的降噪电路，该降噪电路中的低频滤波模块11对耳机麦克信号中低频的噪声进行滤波处理，中低频滤波模块12对耳机麦克信号中中低频的噪声进行滤波处理，而高频滤波模块13对耳机麦克信号中高频的噪声进行滤波处理，因而该耳机麦克信号的降噪电路能够对各个频段的噪声进行滤波处理。

本发明实施例通过采用低频滤波模块对耳机麦克信号的低频信号中的噪声进行滤波处理，中低频滤波模块对耳机麦克信号的中低频信号中的噪声进行滤波处理，高频滤波模块对耳机麦克信号的高频信号中的噪声进行滤波处理，以实现对各个频率范围内的噪声进行滤波降噪，以达到人耳所无法分辨的水平，提高耳机麦克信号的输出音质。

在上述实施例的基础上，图1A中的低频滤波模块11、中低频滤波模块12和高频滤波模块13可由相应的电子元器件组成。图1B是本发明实施例提供的一种耳机麦克信号的降噪电路。如图1B所示，图1A中的低频滤波模块11包括第一电容C1，中低频滤波模块12包括第二电容C2，高频滤波模块13包括第三电容C3。其中，第一电容C1的第一极板与耳机麦克信号的输入端20电连接，第一电容C1的第二极板接地；第二电容C2的第一极板与第一电容C1的第一极板电连接，第二电容C2的第二极板接地；第三电容C3的第一极板与第二电容C2的第一极板电连接，第三电容C3的第二极板接地。

示例性的，将第一电容C1的容值优选为0.1μF，以对频率为500Hz以内的低频信号的噪声进行滤波处理；第二电容C2的容值优选为4.7μF，以对频率范围为100Hz～5000Hz的中低频信号的噪声进行滤波处理；第三电容C3的容值优选为33pF，以对当前常用的网络信号GSM900中的890mHz～960mHz的高频信号中的噪声进行滤波处理。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种耳机麦克信号的滤波电路的结构框图，该耳机麦克信号的滤波电路适用于对耳机麦克信号转化传输过程中的噪声进行滤波处理的情况，该耳机麦克信号的滤波电路集成于带有耳机麦克的耳机设备中。如图2所示，该耳机麦克的滤波电路包括：分压模块30、共模滤波模块40、差模滤波模块50、隔直模块60、以及本发明实施例提供的耳机麦克信号的降噪电路10。

其中，分压模块30的第一端通过第一控制节点A与耳机麦克的降噪电路10电连接，分压模块30的第二端通过第二控制节点B与耳机麦克的信号输入端20电连接，用于对输入的耳机麦克信号进行分压；共模滤波模块40的第一端与第一控制节点A电连接，共模滤波模块40的第二端与第二控制节点B电连接，用于抑制耳机麦克信号的共模干扰；差模滤波模块50的第一端与共模滤波模块40的第一端电连接，差模滤波模块50的第二端与共模滤波模块40的第二端电连接，用于抑制耳机麦克信号的差模干扰；隔直模块60的第一信号输入端与差模滤波模块50的第一端电连接，隔直模块60的第二信号输入端与差模滤波模块50的第二端电连接，隔直模块60的第一输出端与第一信号输出端71电连接，隔直模块60的第二输出端与第二信号输出端72电连接，用于隔离直流信号，获得滤波后的第一信号和第二信号，其中，第一信号和第二信号为差分信号，并将该差分信号输出至耳机麦克信号的处理器。

示例性的，耳机麦克信号输入端20的耳机麦克信号经第二控制节点B输入耳机麦克信号的滤波电路中，由分压模块30分压后经第一控制节点A输入耳机麦克信号的降噪电路10进行滤波处理，其中，耳机麦克信号的降噪电路10主要对耳机麦克信号中的时间分隔失真噪音(TDD Noise)进行滤波处理。同时，耳机麦克信号的输入端20输入的耳机麦克信号经第二控制节点依次通过共模滤波模块40进行滤波以抑制共模干扰及退耦射频干扰，差模滤波模块50可以抑制耳机麦克信号中的共模干扰，最后经隔直模块60对耳机麦克信号中的直流成分阻断，让交流信号顺利的通过，并传递至第一信号输出端71和第二信号输出端72，使得第一信号和第二信号构成相应的差分信号，以在后续传输过程中提高耳机麦克信号的稳定性。

本发明实施例通过采用分压模块、降噪电路、共模滤波模块、差模滤波模块及隔直模块构成耳机麦克信号的滤波电路，以对耳机麦克信号输入端输入的耳机麦克信号进行滤波处理，最后形成相应的差分信号，使得耳机麦克信号能够稳定传输，并对耳机麦克信号中各种噪声进行滤波处理，以达到人耳所无法分辨的水平，提高耳机麦克信号的输出音质。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种耳机麦克信号的滤波电路的结构框图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的在上述滤波电路的基础上增加了电源电路和信号检测模块。如图3所示，该耳机麦克信号的滤波电路在上述实施例的基础上还包括：电源电路80和信号检测电路90。

其中，信号检测模块90的第一端与检测信号输入端74电连接，信号检测模块90的第二端与第二控制节点B电连接，电源电路80的第一端与电源信号输入端73电连接，电源电路80的第二端与第一控制节点A电连接，电源电路80的第三端接地；在信号检测模块90检测到耳机设备能够接收耳机麦克信号时，与电源电路80电连接的电源信号输入端73输入电源信号，控制滤波电路对接收的耳机麦克信号进行滤波处理。

示例性的，耳机设备在正常使用时需要插入相应的终端设备中，对于四段式带有麦克风的耳机设备，其是否准确的插入终端设备中，对其接收耳机麦克信号具有很大的影响。因而，在接收耳机麦克信号时需要对耳机插入终端设备的准确性进行判断。耳机麦克信号的滤波电路中信号检测模块90与检测信号输入端74电连接，以对耳机是否准确插入终端设备中进行判断，在检测到耳机准确插入设备时，电源电路80的电源信号输入端输入电源信号，使得耳机麦克信号的滤波电路接收耳机麦克信号，并进行相应的滤波处理。

本发明实施例通过在耳机麦克信号的滤波电路中增加检测模块和电源电路，从而使得在耳机准确插入设备时，才进行滤波工作，以降低耳机麦克信号滤波电路的功耗，进一步达到滤波降噪，提高耳机麦克信号的输出音质的技术效果。

可选的，耳机麦克信号的滤波电路中各模块可采用一定的电子元器件达到相同功能的技术效果，如图4所示，分压模块30包括第一电阻R1，共模滤波模块40包括第四电容C4和第五电容C5，差模滤波模50包括第六电容C6，隔直模块60包括第七电容C7和第八电容C8，电源电路80包括第九电容C9和第二电阻R2。

其中，第一电阻R1的第一端与第一控制节点A电连接，第一电阻R1的第二端与第二控制节点B电连接；第四电容C4的第一极板与第一控制节点A电连接，第四电容C4的第二极板与第五电容C5的第二极板电连接并接地，第五电容C5的第一极板与第二控制节点B电连接；第六电容C6的第一极板与第四电容C4的第一极板电连接，第六电容C6的第二极板与第五电容C5的第一极板电连接；第七电容C7的第一极板与第五电容C5的第一极板电连接，第七电容C7的第二极板与第一信号输出端VIN_N电连接，第八电容C8的第一极板与第六电容C6的第二极板电连接，第八电容C8第二极板与第二信号输出端VIN_P电连接；第九电容C9的第一极板与9电源信号MICBIAS的输入端电连接，第九电容C9的第二极板接地，第二电阻R2的第一端与电源信号MICBIAS的输入端电连接，第二电阻R2的第二端与第一控制节点A电连接；而检测信号ACC_DET通过检测信号输入端输入该耳机麦克信号的滤波电路中，同样的，耳机麦克信号HP_MIC通过耳机麦克信号的输入端输入该耳机麦克信号的滤波电路中。

可选的，第一电阻R1的阻值为1.5kΩ，第四电容C4和第五电容C5的容值均为33pF，第六电容C6的容值为100pF，第七电容C7和7第八电容C8的容值为1μF，第九电容C9的容值为33pF，9第二电阻R2的阻值为1kΩ。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的一种耳机设备的机构框图，该耳机设备能够接收麦克风信号，如图5所示，该耳机设备500包括本发明实施例提供的耳机麦克信号的滤波电路100。

示例性的，耳机设备500的麦克风接收相应的语音信号，并将该语音信号转化为相应的电信号，再输入耳机麦克信号的滤波电路100中进行滤波处理，最终将滤波后的信号进行传输和解码，以使得接收端获得高音质的麦克信号。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种耳机麦克信号的降噪电路，其特征在于，包括：低频滤波模块、中低频滤波模块、及高频滤波模块；

所述低频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低所述耳机麦克信号的低频信号的噪声；

所述中低频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低耳机麦克信号的中低频信号的噪声；

所述高频滤波模块的第一端与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二端接地，用于降低耳机麦克信号的高频信号的噪声。

2.根据权利要求1所述的降噪电路，其特征在于，所述低频滤波模块包括第一电容，所述第一电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地；

所述中低频滤波模块包括第二电容，所述第二电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地；

所述高频滤波模块包括第三电容，所述第三电容的第一极板与所述耳机麦克信号输入端电连接、以及第二极板接地。

3.根据权利要求2所述的降噪电路，其特征在于，所述第一电容的容值为0.1μF，所述第二电容的容值为4.7μF，所述第三电容的容值为33pF。

4.一种耳机麦克信号的滤波电路，其特征在于，包括：共模滤波模块、差模滤波模块、隔直模块、分压模块、以及权利要求1-3任一项所述的耳机麦克的降噪电路；

所述分压模块的第一端通过第一控制节点与所述耳机麦克的降噪电路电连接、以及第二端通过第二控制节点与所述耳机麦克的信号输入端电连接，用于对输入的所述耳机麦克的信号进行分压；

所述共模滤波模块的第一端与所述第一控制节点电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接，用于抑制所述耳机麦克信号的共模干扰；

所述差模滤波模块的第一端与所述共模滤波模块的第一端电连接、以及第二端与所述共模滤波模块的第二端电连接，用于抑制所述耳机麦克信号的差模干扰；

所述隔直模块的第一信号输入端与所述差模滤波模块的第一端电连接、第二信号输入端与所述差模滤波模块的第二端电连接、以及第一输出端与第一信号输出端电连接、第二输出端与第二信号输出端电连接，用于隔离直流信号，获得滤波后的所述第一信号和第二信号，其中，所述第一信号和第二信号为差分信号，并将所述差分信号输出至所述耳机麦克信号的处理器。

5.根据权利要求4所述的滤波电路，其特征在于，所述分压模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一控制节点电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接；

所述共模滤波模块包括第四电容和第五电容，所述第四电容的第一极板与所述第一控制节点电连接、以及第二极板与所述第五电容的第二极板电连接并接地，所述第五电容的第一极板与所述第二控制节点电连接；

所述差模滤波模块包括第六电容，所述第六电容的第一极板与所述第四电容的第一极板电连接，所述第六电容的第二极板与所述第五电容的第一极板电连接；

所述隔直模块包括第七电容和第八电容，所述第七电容的第一极板与所述第五电容的第一极板电连接、以及第二极板与第一信号输出端电连接，所述第八电容的第一极板与所述第六电容的第二极板电连接、以及第二极板与所述第二信号输出端电连接。

6.根据权利要求5所述的滤波电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为1.5kΩ，所述第四电容和所述第五电容的容值均为33pF，所述第六电容的容值为100pF，所述第七电容和所述第八电容的容值为1μF 。

7.根据权利要求4所述的滤波电路，其特征在于，还包括：信号检测模块和电源电路；

所述信号检测模块的第一端与检测信号输入端电连接、以及第二端与所述第二控制节点电连接，所述电源电路的第一端与所述电源信号输入端电连接、第二端与所述第一控制节点电连接、以及第三端接地；

在所述信号检测模块检测到所述耳机能够接收所述耳机麦克信号时，所述电源信号输入端输入电源信号，控制所述滤波电路对接收的所述耳机麦克信号进行滤波处理。

8.根据权利要求7所述的滤波电路，其特征在于，所述电源电路包括第九电容和第二电阻，所述第九电容的第一极板与所述电源信号输入端电连接、以及第二极板接地，所述第二电阻的第一端与所述电源信号输入端电连接、以及第二端与所述第一控制节点电连接。

9.根据权利要求8所述的滤波电路，其特征在于，所述第九电容的容值为33pF，所述第二电阻的阻值为1kΩ。

10.一种耳机设备，其特征在于，包括权利要求4-9任意项所述的耳机麦克信号的滤波电路。