CN111200775B - 音频接口电路、电路组、汽车和音频接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的音频接口电路，包括输入端、主输出端、副输出端、第一滤波模块、第一转换模块、第二滤波模块和第二转换模块；所述第一滤波模块对所述输入端接入的差分信号进行滤波，并输出到所述第一转换模块；所述第一转换模块将信号转为第一共模信号，向所述第二滤波模块输出所述第一共模信号；所述第一转换模块经所述主输出端输出所述第一共模信号；所述第二滤波模块对所述第一共模信号进行滤波，得到第二共模信号，向所述第二转换模块输出所述第二共模信号；所述第二转换模块将所述第二共模信号转为差分信号，并经所述副输出端输出。本发明还公开了音频接口电路组、汽车和音频接入方法，能有效提高车载设备多路共用同一音源的信号质量。

Description

音频接口电路、电路组、汽车和音频接入方法

技术领域

本发明涉及汽车音响设备领域，尤其涉及一种音频接口电路、电路组、汽车和音频接入方法。

背景技术

随着市场需求的发展，汽车的交互功能越来越丰富，车载麦克风成为一个标配的电器。

目前汽车配置的多个ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)往往需要共用一路麦克风音源，如车载娱乐主机的蓝牙电话和TBOX的ECALL/BCALL，而在实施本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

1、由于各ECU端的麦克风接口电路不统一，存在偏置电压不一致的现象，并且还存在地平面不一致的现象，各ECU通过麦克风负极的地回路导致串扰或EMC质量变差；

2、由于只能以非差分信号的形式输出，车身线束容易受到外来干扰，影响信号的质量。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种音频接口电路、电路组、汽车和音频接入方法，能在车载设备多路共用同一麦克风音源的情况下，有效地提高信号质量。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种音频接口电路，包括输入端、主输出端和副输出端，还包括第一滤波模块、第一转换模块、第二滤波模块和第二转换模块；

所述第一滤波模块用于对所述输入端接收到的差分信号进行滤波，以及向所述第一转换模块输出滤波后的差分信号；

所述第一转换模块用于将差分信号转换为第一共模信号，以及向所述第二滤波模块输出所述第一共模信号；所述第一转换模块还用于通过所述主输出端输出所述第一共模信号；

所述第二滤波模块用于对所述第一共模信号进行滤波，以得到第二共模信号，并向所述第二转换模块输出所述第二共模信号；

所述第二转换模块用于将所述第二共模信号转换为差分信号，以及通过所述副输出端输出转换后的差分信号。

作为上述方案的改进，所述第一滤波模块为高通滤波器。

作为上述方案的改进，所述第一滤波模块包括用于接入差分信号的两个输入端，以及用于输出所述滤波后的差分信号的两个输出端，还包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一滤波模块的第一输入端依次串联所述第二电容和所述第一电阻，连接到第一输出端；

所述第一滤波模块的第二输入端依次串联所述第三电容和所述第二电阻，连接到第二输出端；

所述第一输入端通过所述第三电阻连接电源；所述第二输入端通过所述第四电阻接地；

所述第一输入端还通过所述第一电容与所述第二输入端连接。

作为上述方案的改进，所述第一转换模块包括用于接收差分信号的两个输入端，以及用于输出所述共模信号的输出端，还包括运算放大器、第五电阻和第六电阻；

所述两个输入端用于接收所述第一滤波模块输出的所述滤波后的差分信号；其中，所述第一转换模块的第一输入端用于接收所述滤波后的差分信号的正信号，所述第一转换模块的第二输入端用于接收所述滤波后的差分信号的负信号；

所述运算放大器的反相输入端连接所述第一输入端，所述运算放大器的正相输入端连接所述第二输入端，所述反相输入端还通过所述第五电阻与所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的正相输入端通过所述第六电阻接地；所述运算放大器的输出端连接所述第一转换模块的输出端。

作为上述方案的改进，所述第一转换模块还包括第四电容；

所述运算放大器的输出端通过所述第四电容连接所述第一转换模块的输出端。

作为上述方案的改进，所述第二滤波模块为高通滤波器，包括输入端和输出端；所述第二滤波模块的输入端用于接收所述第一共模信号；所述第二滤波模块的输出端用于向所述第二转换模块输出所述第二共模信号。

作为上述方案的改进，所述第二滤波模块还包括第五电容、第七电阻和第八电阻；

所述第二滤波模块的输入端依次串联所述第五电容和所述第七电阻，连接到所述第二滤波模块的输出端；

所述第二滤波模块的输出端通过所述第八电阻接地。

作为上述方案的改进，所述第二转换模块包括用于接收所述第二共模信号的输入端，以及用于输出差分信号的两个输出端，还包括结型场效应管；

所述结型场效应管的栅极连接所述第二转换模块的输入端，源极连接所述第二转换模块的第一输出端，漏极连接所述第二转换模块的第二输出端。

本发明实施例还提供了一种音频接口电路组，所述音频接口电路组包括音频输入端和音频输出端，还包括至少两个如上任一项所述的音频接口电路；

首级音频接口电路的输入端连接所述音频输入端；所述首级音频接口电路为任一所述音频接口电路；

每一次级音频接口电路的输入端连接上一级音频接口电路的副输出端；所述次级音频接口电路为，除所述首级音频接口电路之外的音频接口电路；

所述音频输出端的数量与所述音频接口电路的数量相应，每一所述音频接口电路的主输出端连接到对应的所述音频输出端。

本发明实施例还提供了一种汽车，包括汽车本体以及安装在所述汽车本体上的音频设备；其中，所述音频设备包括如上所述的音频接口电路组或如上任一项所述的音频接口电路。

本发明实施例还提供了一种音频接入方法，包括步骤：

对接收到的差分信号进行滤波，以得到滤波后的差分信号；

基于所述滤波后的差分信号进行差模-共模转换，以得到第一共模信号；其中，所述第一共模信号作为输出的第一信号；

对所述第一共模信号进行滤波，以得到第二共模信号；

基于所述第二共模信号进行共模-差模转换，以得到转换后的差分信号；其中，所述转换后的差分信号作为输出的第二信号。

与现有技术相比，本发明公开的一种音频接口电路、电路组、汽车和音频接入方法，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

附图说明

图1是本发明实施例1中音频接口电路的结构示意图。

图2是本发明实施例2中音频接口电路的第一滤波模块的结构示意图。

图3是本发明实施例3中音频接口电路的第一转换模块的结构示意图。

图4是本发明实施例4中音频接口电路的第二滤波模块的结构示意图。

图5是本发明实施例5中音频接口电路的第二转换模块的结构示意图。

图6是本发明实施例1的音频接口电路的一种优选实施方式的结构示意图。

图7是本发明实施例6的音频处理的电子控制单元的结构示意图。

图8a是本发明实施例7的音频接口电路的结构示意图。

图8b是本发明实施例7的音频接口电路的优选结构图。

图9是本发明实施例8的电子控制单元组的结构示意图。

图10是本发明实施例10的音频接入方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供了一种音频接口电路。参见图1，音频接口电路100包括输入端100a、主输出端100b和副输出端100c，还包括第一滤波模块110、第一转换模块120、第二滤波模块130和第二转换模块140。

所述输入端100a用于接收输入的差分信号，可以是连接音频采集设备，以获取所述音频采集设备输出的差分信号，例如连接麦克风设备以获取所述麦克风设备输出的差分信号；也可以是连接其他的音频设备以获取其输出的差分信号，例如连接上一音频接口电路的副输出端，均不影响本发明可取得的有益效果。优选地，所述输入端100a可以通过双绞线连接所述音频采集设备或其他音频设备。

所述第一滤波模块110为具有滤波功能的电路模块，例如差分滤波器或是高通滤波器、带通滤波器等，用于将所述输入端100a接收到的差分信号进行滤波，并向所述第一转换模块120输出滤波后的差分信号。

所述第一转换模块120为具有将差分信号转换为共模信号的功能的电路模块，例如差分-共模转换器等，用于将所述第一滤波模块110输出的差分信号转换为共模信号，在本实施例中记为第一共模信号。所述第一转换模块120还用于向所述第二滤波模块130输出所述第一共模信号，以及通过所述主输出端100b输出所述第一共模信号。

其中，所述第一共模信号可以是通过所述主输出端100b输出到后续的处理电路。例如，所述主输出端100b可以是连接ADC设备(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)，并由所述ADC设备将所述第一共模信号转换成数字信号，再由DSP设备(DigitalSignal Processing，数字信号处理)对所述数字信号进行处理。可以理解地，所述ADC设备与所述DSP设备仅构成对所述后续的处理电路的举例，在实际应用中，所述主输出端100b连接的所述后续的处理电路可以根据具体情况进行相应的调整，亦可以根据需要空置所述主输出端100b，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述第二滤波模块130为具有滤波功能的电路模块，例如带通滤波器或高通滤波器等，用于对所述第一共模信号进行滤波，在本实施例中，将滤波后的所述第一共模信号记为第二共模信号。所述第二滤波模块130还用于向所述第二转换模块140输出所述第二共模信号。

所述第二转换模块140为具有将共模信号转换为差分信号的功能的电路模块，例如差分转换器等，用于将所述第二共模信号转换为差分信号，并通过所述副输出端100c输出转换得到的差分信号。

其中，所述转换得到的差分信号可以是通过所述副输出端100c输出到下一级的音频接口电路，例如所述副输出端100c与另一音频接口电路的输入端连接。可以理解地，所述副输出端100c连接的外部电路可以是根据实际情况进行调整，也可以根据需要空置所述副输出端100c，均不影响本发明可取得的有益效果。优选地，所述副输出端100c可以是通过双绞线与所述另一音频接口电路的输入端连接。

以所述输入端100a与麦克风连接为例，在所述音频接口模块100的工作过程中，所述输入端100a接收麦克风输出的差分信号。所述第一滤波模块110对所述输入端100a接收到的差分信号进行滤波处理，并将滤波处理后的差分信号输出到所述第一转换模块120。所述第一转换模块120将所述第一滤波模块输出的滤波后的差分信号转换成第一共模信号，并向所述第二滤波模块130输出和通过所述主输出端100b输出。所述第一转换模块通过所述主输出端100b输出的第一共模信号由后续的处理电路进行处理。所述第二滤波模块130对所述第一转换模块120输出的第一共模信号进行滤波，得到第二共模信号，并将得到的第二共模信号输出到所述第二转换模块140。所述第二转换模块140对所述第二滤波模块130输出的第二共模信号进行转换，得到转换后的差分信号，并通过所述副输出端100c输出。

本发明实施例1公开的一种音频接口电路，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

作为一个优选实施例，本发明实施例2在实施例1提供的音频接口电路100的基础上，对第一滤波模块110进行改进。所述第一滤波模块110可以是高通滤波器，包括第一输入端110a、第二输入端110b、第一输出端110c和第二输出端110d，还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。

所述第一输入端110a与所述第二输入端110b分别与所述音频接口电路100的输入端100a连接，以接入所述输入端100a引入的差分信号。其中，所述第一输入端110a用于接入所述输入端100a引入的差分信号的正信号，所述第二输入端110b用于接入所述输入端100a引入的差分信号的负信号。

具体地，参见图2，为所述第一滤波模块110的结构示意图。

所述第一输入端110a依次串联所述第二电容C2和所述第一电阻R1，连接到所述第一输出端110c；所述第二输入端110b依次串联所述第三电容R3和所述第二电阻R2，连接到所述第二输出端110d；所述第一输入端110a通过所述第三电阻R3连接电源VDD，所述第二输入端110b通过所述第四电阻R4接地；并且所述第一输入端110a还通过所述第一电容C1与所述第二输入端110b连接。

在所述输入端100a连接麦克风进行工作的情况下，所述第一滤波模块110可以为所述麦克风提供偏置电压，并且对接收到的差分信号进行滤波处理。

更优选地，可以设定所述偏置电压的电压值V_bias满足条件：

V_bias＝VDD×0.9

从而所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的阻值满足条件：

R3+R4＝V_bias÷I_dss

其中，I_dss为所述麦克风正常工作时，所述麦克风中的JFET的漏极电流，并且I_dss不超过所述麦克风的最大工作电流。

接入所述第二输入端110b的差分信号的负信号电压V_R4满足条件：

V_R4＝V_bias÷2

所述第一输出端110c和所述第二输出端110d用于输出滤波后的差分信号，可以是与所述第一转换模块120连接，以向所述第一转换模块120输出所述滤波后的差分信号。

本发明实施例2提供的一种音频接口电路，在取得如实施例1所述的有益效果的基础上，还通过简化第一滤波模块的电路结构，并同时为接入的麦克风提供稳定的偏置电压，在提供了麦克风工作的稳定性的同时，还降低了所述音频接口电路的复杂度和设计难度。

作为实施例1的另一个优选实施例，本发明实施例3在实施例1提供的音频接口电路100的基础上，对第一转换模块120进行改进。参见图3，是所述第一转换模块120的结构示意图。第一转换模块120包括第一输入端120a、第二输入端120b和输出端120c，还包括运算放大器op、第五电阻R5和第六电阻R6。

所述第一输入端120a和所述第二输入端120b用于接收所述第一滤波模块110输出的滤波后的差分信号。其中，所述第一输入端120a用于接收所述滤波后的差分信号的正信号，所述第二输入端120b用于接收差分信号的负信号。例如，结合实施例2进行举例，所述第一输入端120a可以与所述第一滤波模块110的第一输出端110c连接，所述第二输入端120b可以是所述第一滤波模块110的第二输出端110d连接，从而接收所述第一滤波模块110输出的所述滤波后的差分信号。可以理解地，上述情况仅作为本发明的一种优选举例，不构成对本发明实施的限定，在实际情况中，所述第一输入端120a和所述第二输入端120b可以根据需要，选择合适的方式从所述第一滤波模块110获取所述滤波后的差分信号，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述运算放大器op的反相输入端连接所述第一输入端120a，所述反相输入端还通过所述第五电阻R5与所述运算放大器op的输出端连接；所述运算放大器op的正相输入端通过所述第六电阻R6接地；所述运算放大器op的输出端连接所述输出端120c。更优选地，所述运算放大器op的输出端还可以是通过第四电容C4连接到所述输出端120c。

所述运算放大器op的输出信号通过所述输出端120c输出，即所述第一转换模块120通过所述输出端120c输出第一共模信号。所述输出端120c可以与所述音频接口电路100的主输出端100b、以及所述第二滤波模块130连接，以将所述第一共模信号输出到所述第二滤波模块130且通过所述主输出端100b输出。

在与实施例2结合的基础上，通过所述运算放大器op构建减法运算器，可以使所述第一转换模块120的输出V_120out满足条件：

V_120out＝(V+×R5/R1)-(V_×R6/R2)

通过调节所述第一电阻R1、第二电阻R2、第五电阻R5和第六电阻R6中一个或多个的阻值，是所述减法放大器的放大倍数为1。

其中，V₊为实施例2中第一滤波模块110的第二电容C2与第一电阻R1之间的电压值；V_-为实施例2中第一滤波模块110的第三电容C3与第二电阻R2之间的电压值。

本发明实施例3提供的一种音频接口电路，在实施例1的基础上，由于差分信号在经过第一滤波模块的滤波处理之后，由第一转换模块的运算放大器转换成共模信号以通过主输出端进行输出，简化了从差分信号输入，到共模信号输出的处理电路，从而简化了差分信号的处理流程，减少了信号延时，提高了信号的质量。

作为实施例1的另一个优选实施例，本发明实施例4在实施例1提供的音频接口电路100的基础上，对第二滤波模块130进行改进。参见图4，是所述第二滤波模块130的结构示意图。所述第二滤波模块130包括输入端130a和输出端130b，还包括第五电容C5、第七电阻R7和第八电阻R8。

所述输入端130a用于接收所述第一转换模块120输出的共模信号。优选地，结合实施例2，即获取所述第一转换模块120输出的第一共模信号，所述输入端130a可以连接到所述第一转换模块120的输出端120c。可以理解地，上述情况仅作为本发明的一种优选举例，不构成对本发明实施的限定，在实际情况中，所述输入端130a可以根据需要，选择合适的方式从所述第一转换模块120获取所述第一共模信号，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述输入端130a一次串联所述第五电容C5和所述第七电阻R7，连接到所述输出端130b，所述输出端130b通过所述第八电阻R8接地，从而构成一个高通滤波器，其截止频率f满足条件：

f＝0.5π×C5×R8

可以通过调整所述第五电容C5的电容值和所述第八电阻R8的电阻值的一项或多项，以调节所述截止频率f，并且由于所述第七电阻R7与所述第八电阻R8组成分压电路，还可以通过调节所述第七电阻R7以调整输入阻抗。优选地，所述截止频率f大于20Hz。

所述输出端130b可以连接到所述第二转换模块140，使所述第二滤波模块130在将所述第一共模信号进行滤波得到第二共模信号之后，可以通过所述输出端130b向所述第二转换模块140输出所述第二共模信号。

本发明实施例4提供的一种音频接口电路，在取得如实施例1所述的有益效果的基础上，还通过简化了第二滤波模块的电路结构，从而降低所述音频接口电路的复杂度与设计难度。

作为实施例1的另一个优选实施例，本发明实施例5在实施例1提供的音频接口电路100的基础上，对第二转换模块140进行改进。参见图5，是所述第二转换模块140的结构示意图。所述第二转换模块140包括输入端140a、第一输出端140b和第二输出端140c，还包括结型场效应管JFET。

所述输入端140a用于接收所述第二滤波模块130输出的共模信号。优选地，结合实施例3，即获取所述第二滤波模块130输出的第二共模信号，所述输入端140a可以连接到所述第二滤波模块130的输出端130c。可以理解地，上述情况仅作为本发明的一种优选举例，不构成对本发明实施的限定，在实际情况中，所述输入端140a可以根据需要，选择合适的方式从所述第二滤波模块130获取所述第二共模信号，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述结型场效应管JFET的栅极连接所述输入端140a，源极连接所述第一输出端140b，漏极连接所述第二输出端140c。

所述第一输出端140b和所述第二输出端140c连接所述音频接口模块的副输出端100c。

所述结型场效应管JFET的源极波形V_S满足条件：

V_S＝V_G-V_GS

其中，V_G为所述结型场效应管JFET的栅极波形，V_GS为所述结型场效应管JFET的源-栅极电压。

在所述副输出端100c连接下一音频接口电路的输入端的情况下，所述结型场效应管JFET的漏极波形满足条件：

V_S＝A_V×V_G

其中，A_V满足条件：

A_V＝R`<sub>3</sub>/R`₄

其中，所述R`<sub>3</sub>为所述下一音频接口电路的第三电阻，所述R`₄为所述下一音频接口电路的第四电阻，通过调节所述下一音频接口电路的第三电阻和第四电阻，使A_V＝1。

在所述第二共模信号通过所述输入端140a接入时，所述结型场效应管JFET将所述第二共模信号转换成差分信号，并通过所述第一输出端140b和所述第二输出端140c输出转换后的差分信号，从而经由所述副输出端100c输出所述转换后的差分信号。

可以理解地，上述实施例也可以任意组合，从而构成实施例1的更优选实施例。例如实施例2与实施例4组合，也可以是实施例2与实施例4组合，也可以是实施例3与实施例4、实施例5组合等。参见图6，还可以是实施例2、实施例3、实施例4与实施例5的组合，以作为实施例1的优选实施方式。

本发明实施例5提供的一种音频接口电路，在取得如实施例1所述的有益效果的基础上，还通过改进了第二转换模块的电路结构，更好地实现了副输出端与主输出端之间的隔离，更进一步地避免了多端共用同一麦克风而产生的信号串扰，从而更好地提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

本发明实施例6提供了一种音频处理的电子控制单元，用于对汽车的车载麦克风MIC采集到的音频信号进行处理。参见图7，电子控制单元600包括输入端600a和输出端600b，还包括音频接口电路610、ADC设备620和DSP设备630。其中，所述音频接口电路610为如上述任一实施例所述的音频接口电路。

所述输入端600a用于连接所述车载麦克风MIC，以接入所述车载麦克风MIC采集到的音频信号；在多个电子控制单元互联的情况下，所述输入端600a也可以连接上一级电子控制单元的输出端，以接入所述上一级电子控制单元输出的音频信号。

所述音频接口电路610的输入端连接所述输入端MIC，所述音频接口电路的主输出端连接所述ADC设备620的输入端，所述ADC设备620的输出端连接所述DSP设备的输入端。所述音频接口电路610的副输出端连接所述输出端600b，以将所述音频接口电路610输出的差分信号通过所述输出端600b输出。

所述输出端600b用于连接下一级的电子控制单元的输入端，以使所述音频接口电路610输出的差分信号通过所述输出端600b输出到所述下一级电子控制单元。

在所述车载麦克风MIC向所述音频接口电路620的输入端输入差分信号，所述音频接口电路620通过如上述任一实施例所述的工作过程，将所述差分信号转换成共模信号，以向所述ADC设备620进行输出。所述ADC设备620将所述共模信号从模拟信号转换成数字信号，以输出到所述DSP设备630进行数字信号处理，从而实现对所述车载麦克风MIC采集到的音频信号的处理。

本发明实施例6公开的一种音频处理的电子控制单元，包括如实施例1至5任一项所述的音频接口电路，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

本发明实施例7提供了一种音频接口电路组，包括音频输入端700a和音频输出端700b，还包括至少两个如实施例1至5任一项所述的音频接口电路。参见图8a，以音频接口电路组700包括三个音频接口电路为例，即所述音频接口电路组700包括音频接口电路710、音频接口电路720和音频接口电路730。以实施例2至实施例5组合得到的音频接口电路作为举例，所述音频接口电路组700的优选结构图可以参见图8a。可以理解地，所述音频接口电路组700还可以包括更多或更少的音频接口电路，如两个或是四个以及更多，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述音频输入端700a用于连接车载麦克风，以接入所述车载麦克风输出的差分信号。

以任一所述音频接口电路作为首级音频接口电路，在本实施例中，以所述音频接口电路710作为所述首级音频接口电路进行描述。所述音频接口电路710的输入端连接所述音频输入端700a，以获取所述车载麦克风输入的差分信号。可以理解地，所述首级音频接口电路也可以是所述音频接口电路720或所述音频接口电路730，均不影响本发明可取得的有益效果。

以除所述首级音频接口电路之外的音频接口电路作为次级音频接口电路，即在本实施例中，以所述音频接口电路720和所述音频接口电路730作为所述次级音频接口电路。所述音频接口电路720的输入端连接上一级音频接口电路的副输出端，即连接所述音频接口电路710的副输出端。所述音频接口电路730的输入端连接上一级音频接口电路的副输出端，即连接所述音频接口电路720的副输出端。

所述音频输出端700b的数量与所述音频接口电路的数量相应，每一所述音频接口电路的主输出端连接到对应的所述音频输出端700b。

在所述音频接口电路710通过所述音频输入端接收到所述车载麦克风输入的音频信号时，所述音频接口电路710对所述音频信号并处理后，由自身的主输出端输出，并通过相应的音频输出端700b输出给后续的处理电路，并通过自身的副输出端输出给所述音频接口电路720。所述音频接口电路720对所述音频接口电路710的副输出端输出的信号进行处理后，通过自身的主输出端输出，并通过相应的音频输出端700b输出给后续的处理电路。所述音频接口电路730对所述音频接口电路720的副输出端输出的信号进行处理后，通过自身的主输出端输出，并通过相应的音频输出端700b输出给后续的处理电路，从而实现多路共用同一麦克风音源。

本发明实施例7公开的一种音频接口电路组，包括至少两个如实施例1至5任一项所述的音频接口电路，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

本发明实施例8提供了一种音频处理的电子控制单元组，包括音频接入端800a，包括至少两个如实施例6所述的电子控制单元。参见图9，以所述电子控制单元的数量为三个为例，即电子控制单元组800包括电子控制单元810、电子控制单元820和电子控制单元830。可以理解地，所述电子控制单元组800还可以包括更多或更少的电子控制单元，如两个或是四个以及更多，均不影响本发明可取得的有益效果。

所述音频输入端800a用于连接车载麦克风，以接入所述车载麦克风输出的差分信号。

以任一所述电子控制单元作为首级电子控制单元，在本实施例中，以所述电子控制单元810作为所述首级电子控制单元进行描述。所述电子控制单元810的输入端连接所述音频输入端800a，以获取所述车载麦克风输入的差分信号。可以理解地，所述首级电子控制单元也可以是所述电子控制单元820或所述电子控制单元830，均不影响本发明可取得的有益效果。

以除所述首级电子控制单元之外的电子控制单元作为次级电子控制单元，即在本实施例中，以所述电子控制单元820和所述电子控制单元830作为所述次级电子控制单元。所述电子控制单元820的输入端连接上一级电子控制单元的输出端，即连接所述电子控制单元810的输出端。所述电子控制单元830的输入端连接上一级电子控制单元的输出端，即连接所述电子控制单元820的输出端。

本发明实施例8公开的一种电子控制单元组，包括至少两个如实施例6所述的电子控制单元，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

本发明实施例9还提供了一种汽车，包括汽车本体以及安装在所述汽车本体上的音频设备。其中，所述音频设备可以包括如上任一实施例所述的音频接口电路、音频接口电路组、电子控制单元和电子控制单元组中的一项或多项。

所述汽车取得效果的过程如上述任一实施例所述，在此不作赘述。

本发明实施例9公开的一种汽车，包括汽车本体以及安装在所述汽车本体上的音频设备。其中，所述音频设备可以包括如上任一实施例所述的音频接口电路、音频接口电路组、电子控制单元和电子控制单元组中的一项或多项，通过第一滤波模块和第一转换模块，将麦克风采集到的差分信号转换成第一共模信号，经由主输出端进行输出，还通过第二滤波模块和第二转换模块，将所述第一共模信号再次转换为差分信号，经由副输出端进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于所述主输出端与所述副输出端之间，以所述第二滤波模块和所述第二转换模块作为隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述副输出端还可以与另一音频接口电路的输入端连接，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

本发明实施例10还提供了一种音频接入方法。参见图10，实施例10提供的音频接入方法可以是由如实施例1至5任一项所述的音频接口电路执行，包括步骤S1010至步骤S1040。

S1010、对接收到的差分信号进行滤波，以得到滤波后的差分信号。

S1020、基于所述滤波后的差分信号进行差模-共模转换，以得到第一共模信号；其中，所述第一共模信号作为输出的第一信号。

S1030、对所述第一共模信号进行滤波，以得到第二共模信号。

S1040、基于所述第二共模信号进行共模-差模转换，以得到转换后的差分信号；其中，所述转换后的差分信号作为输出的第二信号。

本发明实施例10提供的一种音频接入方法，将麦克风采集到的差分信号通过差模-共模转换得到第一共模信号，并以所述第一共模信号作为第一信号进行输出；还将所述第一共模信号再次转换为差分信号，作为第二信号进行输出，以作为下一音频接口电路的输入信号。由于将所述第一信号和所述第二信号进行隔离，避免了多端共用同一麦克风而产生信号串扰，而且所述第二信号还可以输入到另一音频接口电路，从而使多个ECU的麦克风接口电路统一，降低了电压不一致以及串扰等现象的影响；并且由于将共模信号转换成差分信号以输送给下一音频接口电路，减少了外来干扰引入的影响，提高了多路共用同一麦克风音源的情况下的信号质量。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种音频接口电路，其特征在于，包括输入端、主输出端和副输出端，还包括第一滤波模块、第一转换模块、第二滤波模块和第二转换模块；

所述第一滤波模块用于对所述输入端接收到的差分信号进行滤波，以及向所述第一转换模块输出滤波后的差分信号；

所述第一转换模块用于将差分信号转换为第一共模信号，以及向所述第二滤波模块输出所述第一共模信号；所述第一转换模块还用于通过所述主输出端输出所述第一共模信号；

所述第二滤波模块用于对所述第一共模信号进行滤波，以得到第二共模信号，并向所述第二转换模块输出所述第二共模信号；

所述第二转换模块用于将所述第二共模信号转换为差分信号，以及通过所述副输出端输出转换后的差分信号。

2.如权利要求1所述的音频接口电路，其特征在于，所述第一滤波模块包括用于接入差分信号的两个输入端，以及用于输出所述滤波后的差分信号的两个输出端，还包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一滤波模块的第一输入端依次串联所述第二电容和所述第一电阻，连接到第一输出端；

所述第一滤波模块的第二输入端依次串联所述第三电容和所述第二电阻，连接到第二输出端；

所述第一输入端通过所述第三电阻连接电源；所述第二输入端通过所述第四电阻接地；

所述第一输入端还通过所述第一电容与所述第二输入端连接。

3.如权利要求1所述音频接口电路，其特征在于，所述第一转换模块包括用于接收差分信号的两个输入端，以及用于输出所述共模信号的输出端，还包括运算放大器、第五电阻和第六电阻；

所述两个输入端用于接收所述第一滤波模块输出的所述滤波后的差分信号；其中，所述第一转换模块的第一输入端用于接收所述滤波后的差分信号的正信号，所述第一转换模块的第二输入端用于接收所述滤波后的差分信号的负信号；

所述运算放大器的反相输入端连接所述第一输入端，所述运算放大器的正相输入端连接所述第二输入端，所述反相输入端还通过所述第五电阻与所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的正相输入端通过所述第六电阻接地；所述运算放大器的输出端连接所述第一转换模块的输出端。

4.如权利要求3所述的音频接口电路，其特征在于，所述第一转换模块还包括第四电容；

所述运算放大器的输出端通过所述第四电容连接所述第一转换模块的输出端。

5.如权利要求1所述的音频接口电路，其特征在于，所述第二滤波模块为高通滤波器，包括输入端和输出端；所述第二滤波模块的输入端用于接收所述第一共模信号；所述第二滤波模块的输出端用于向所述第二转换模块输出所述第二共模信号。

6.如权利要求5所述的音频接口电路，其特征在于，所述第二滤波模块还包括第五电容、第七电阻和第八电阻；

所述第二滤波模块的输入端依次串联所述第五电容和所述第七电阻，连接到所述第二滤波模块的输出端；

所述第二滤波模块的输出端通过所述第八电阻接地。

7.如权利要求1所述的音频接口电路，其特征在于，所述第二转换模块包括用于接收所述第二共模信号的输入端，以及用于输出差分信号的两个输出端，还包括结型场效应管；

所述结型场效应管的栅极连接所述第二转换模块的输入端，源极连接所述第二转换模块的第一输出端，漏极连接所述第二转换模块的第二输出端。

8.一种音频接口电路组，其特征在于，所述音频接口电路组包括音频输入端和音频输出端，还包括至少两个如权利要求1至7任一项所述的音频接口电路；

首级音频接口电路的输入端连接所述音频输入端；所述首级音频接口电路为任一所述音频接口电路；

每一次级音频接口电路的输入端连接上一级音频接口电路的副输出端；所述次级音频接口电路为，除所述首级音频接口电路之外的音频接口电路；

所述音频输出端的数量与所述音频接口电路的数量相应，每一所述音频接口电路的主输出端连接到对应的所述音频输出端。

9.一种汽车，其特征在于，包括汽车本体以及安装在所述汽车本体上的音频设备；其中，所述音频设备包括如权利要求8所述的音频接口电路组或如权利要求1至7任一项所述的音频接口电路。

10.一种音频接入方法，其特征在于，包括步骤：

对接收到的差分信号进行滤波，以得到滤波后的差分信号；

基于所述滤波后的差分信号进行差模-共模转换，以得到第一共模信号；其中，所述第一共模信号作为输出的第一信号；

对所述第一共模信号进行滤波，以得到第二共模信号；

基于所述第二共模信号进行共模-差模转换，以得到转换后的差分信号；其中，所述转换后的差分信号作为输出的第二信号。

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