CN204272364U - 一种车载有源硅麦克风控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载有源硅麦克风控制电路，该控制电路包括保护电路和放大电路，放大电路包括电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口，电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口依次相连接，放大电路和保护电路连接并通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。本实用新型的车载有源硅麦克风控制电路可以还原单纯硅麦克风的信号，使其信号强度变大，可以使信号在较长的信号线中有效传播；增加的带通滤波器，可以有效的衰减非人声频段的声音，这样可以减少噪音的输入，使麦克风的通话效果更完美。

Description

一种车载有源硅麦克风控制电路

技术领域

    本实用新型涉及车载麦克风技术领域，具体涉及一种车载有源硅麦克风控制电路。

背景技术

随着社会的进步，科学的发展，免提车载麦克风已经应用到汽车中。免提车载麦克风系统由蓝牙模块、车载音响和车载麦克风组成，车载免提麦克风可以实现驾驶员的无线通话功能，在行驶中可以通过免提麦克风实现免提通话，可以提高驾驶员在行驶时的安全性，在通话时可以解放驾驶员的双手专注于驾驶。车载麦克风组装大多采用驻极体结构的麦克风，驻极体麦克风在长时间使用后会使灵敏度降低。现在的车载娱乐系统中已经有使用硅麦克风的方案，所谓硅麦克风（MEMS，微型机电系统）是基于MEMS技术制造的麦克风，简单的说就是一个电容器集成在微硅晶片上，可以采用表贴工艺进行制造，能够承受很高的回流焊温度，容易与 CMOS工艺及其它音频电路相集成的一种麦克风。

目前在汽车领域应用的硅麦克风技术，虽然和电容驻极体式麦克风相比已经在性能上有了很大的提高，但是其在一些方面还存在不足，目前应用到车载娱乐系统的硅麦都是采用无源方式工作，此种工作方式的硅麦灵敏一般都在-42dB左右，其信号非常弱，因为车载内部电器多，电磁环境复杂，所以非常容易受到外来信号的干扰，此外，因为其信号弱不易于长距离传输，在信号线较长时信号还会因为衰减造而成语音失真等问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车载有源硅麦克风控制电路，该控制电路包括放大电路和保护电路，放大电路和保护电路通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。将这种车载有源硅麦克风控制电路应用于车载有源硅麦克风组装体，可有效解决现有车载硅麦克风存在信号弱、传输距离短，以及在传输距离中易收到外来干扰和衰减的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种车载有源硅麦克风控制电路，装置于车载有源硅麦克风组装体中，该控制电路包括保护电路和放大电路，放大电路包括电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口，电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口依次相连接。车载有源硅麦克风控制电路的放大电路和保护电路连接，并通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。

优选的是，所述电转换电路与信号放大电路连接，所述电转换电路包括电池组、电压转换器、第一电阻、第一电容。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第一电阻的一端与第一电容的一端并联接入电压转换器，第一电阻的另一端与电池组的正极连接，电池组的负极连接电压转换器。

在上述任一技术方案中优选的是，所述信号放大电路与抑制呼啸声电路连接，所述信号放大电路包括三极管、第二电阻、第三电阻、第二电容。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第三电阻的一端连接三极管的基极，第三电阻的另一端与第二电阻的一端、第二电容的一端连接三极管的集电极。

在上述任一技术方案中优选的是，所述抑制呼啸声电路与音量调节电路连接，所述抑制呼啸声电路包括第一二极管、第二二极管、第四电容。

在上述任一技术方案中优选的是，所述音量调节电路与带通滤波电路连接，所述音量调节电路包括第四电阻。

在上述任一技术方案中优选的是，所述带通滤波电路与放大输出接口连接，所述带通滤波电路包括第三电容、第六电容、第五电阻、第六电阻。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第五电阻的一端与第六电容的一端串联并与第三电容的一端并联连接，第三电容的另一端与第六电阻的一端并联接地。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第一电阻为10                                               偏置电阻。

在上述任一技术方案中优选的是，所述电池组采用4.2V电池组。

在上述任一技术方案中优选的是，所述三极管为S9014小功率NPN型三极管。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第一二极管和第二二极管为1N4148型二极管。

在上述任一技术方案中优选的是，所述第四电阻为滑动变阻器，调节触头在滑动变阻器50%处，通过改变输出电阻来调节输出信号大小。

本实用新型的车载有源硅麦克风控制电路，包括放大电路和保护电路，放大电路和保护电路相连接并通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。其中，放大电路包括电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口，电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口依次相连接。电转换电路包括一个10偏置电阻，提高话筒的灵敏度；信号放大电路采用S9014小功率NPN型三极管；音量调节电路的变阻器为滑动变阻器50%处，可以调整电阻来调节输出信号。

与现有技术相比，本实用新型的车载有源硅麦克风控制电路可以还原单纯硅麦克风的信号，使其信号强度变大，可以使信号在较长的信号线中有效传播；增加的带通滤波器，可以有效的衰减非人声频段的声音，这样可以减少噪音的输入，使麦克风的通话效果更完美。

附图说明

图1为按照本实用新型的车载有源硅麦克风控制电路的一优选实施例的结构示意图；

图2为按照本实用新型的车载有源硅麦克风控制电路的一优选实施例的放大电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本实用新型作任何形式上的限制。

如图1所示，车载有源硅麦克风控制电路装置于车载有源硅麦克风组装体中，该控制电路包括保护电路和放大电路，放大电路包括电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口，电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口依次相连接，放大电路和保护电路连接并通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。

进一步如图2所示，在放大电路中，电转换电路包括电池组V2、电压转换器U1、第一电阻R1、第一电容C1，第一电阻R1的一端与第一电容C1的一端并联接入电压转换器U1，第一电阻R1的另一端与电池组V2的正极连接，电池组V2的负极连接电压转换器U；信号放大电路包括三极管Q1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2，第三电阻R3的一端连接三极管Q1的基极，第三电阻R3的另一端与第二电阻R2的一端、第二电容C2的一端连接三极管Q1的集电极；抑制呼啸声电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第四电容C4；音量调节电路包括第四电阻R4；带通滤波电路包括第三电容C3、第六电容C6、第五电阻R5、第六电阻R6，第五电阻R5的一端与第六电容C6的一端串联并与第三电容C3的一端并联连接，第三电容C3的另一端与第六电阻R6的一端并联接地。

对于放大电路中采用的元件，三极管Q1为S9014小功率NPN型三极管，电池组V2采用4.2V电池组，第一电阻R1为10偏置电阻，第四电阻R4采用滑动变阻器50%处，第一二极管D1和第二二极管D2为1N4148型二极管，第一电容C1为220nF，第二电容C2为1，第三电容C3为10nF，第四电容C4为100nF，第六电容C6为10nF，第二电阻R2为4.7，第三电阻R3为100,第五电阻R5为10，第六电阻R620。

该车载有源硅麦克风控制电路装置于车载有源硅麦克风组装体中，是在现有的硅麦克风组装体中增加一个放大电路和保护电路，来解决现有硅麦克风的信号弱、传输距离短及在传输距离中易收到外来干扰和衰减的问题，可应用于车载娱乐系统、车载免提通话系统、车载远程呼救系统以及车载智能人机交换和车联网系统。其中，放大电路包括六个部分，电转换电路包括电压转换器，并设置一个10偏置电阻R1，电阻越小，话筒的灵敏度越高；信号放大电路包括一个低噪的S9014型三极管Q1，由集电极电阻R2和反馈电阻R3的大小决定其放大倍数，这里的放大倍数为20倍，话筒的小信号经过耦合电容C1到三极管Q1基极，耦合电容的容量可取0.1u~2.2u，放大后信号输出经过一个隔直耦合电容C2，因为三极管Q1的集电极输出一般都是带有直流电压的，因此必须加隔直耦合电容可取1u~10u的容量；抑制呼啸声电路包括两个1N4148型二极管D1和D2，如果拿麦克风对准喇叭，会产生非常刺耳的呼啸声，这里通过正反接二极管到地可有效的抑制呼啸信号的输出；音量调节电路包括一个滑动变阻器R4，调节触头在滑动变阻器50%处，通过滑动变阻器输出信号的大小；带通滤波电路包括两个10nF电容C3和C6，以及一个10电阻R5和一个20电阻R6，该电路是采用人声的标准频率300Hz~5kHz，完全接近人声，同时可以有效的消除呼啸声，电容C6和电阻R6决定低频的大小，电容C3和电阻R5决定高频的大小，截止频率的计算公式为1/2πRC；带通滤波电路连接话筒麦克风放大输出接口。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (14)

1.一种车载有源硅麦克风控制电路，装置于车载有源硅麦克风组装体中，该控制电路包括保护电路，其特征在于：该控制电路还包括放大电路；所述放大电路包括电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口，所述电转换电路、信号放大电路、抑制呼啸声电路、音量调节电路、带通滤波电路和放大输出接口依次相连接；所述放大电路和保护电路连接，并通过信号线与车载有源硅麦克风组装体的硅麦克风电子器件连接。

2.如权利要求1所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述电转换电路与信号放大电路连接，所述电转换电路包括电池组（V2）、电压转换器（U1）、第一电阻（R1）、第一电容（C1）。

3.如权利要求2所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第一电阻（R1）的一端与第一电容（C1）的一端并联接入电压转换器（U1），第一电阻（R1）的另一端与电池组（V2）的正极连接，电池组（V2）的负极连接电压转换器（U）。

4.如权利要求1所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述信号放大电路与抑制呼啸声电路连接，所述信号放大电路包括三极管（Q1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第二电容（C2）。

5.如权利要求4所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第三电阻（R3）的一端连接三极管（Q1）的基极，第三电阻（R3）的另一端与第二电阻（R2）的一端、第二电容（C2）的一端连接三极管（Q1）的集电极。

6.如权利要求1所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述抑制呼啸声电路与音量调节电路连接，所述抑制呼啸声电路包括第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第四电容（C4）。

7.如权利要求1所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述音量调节电路与带通滤波电路连接，所述音量调节电路包括第四电阻（R4）。

8.如权利要求1所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述带通滤波电路与放大输出接口连接，所述带通滤波电路包括第三电容（C3）、第六电容（C6）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）。

9.如权利要求8所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第五电阻（R5）的一端与第六电容（C6）的一端串联并与第三电容（C3）的一端并联连接，第三电容（C3）的另一端与第六电阻（R6）的一端并联接地。

10.如权利要求2或3所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第一电阻（R1）为10 偏置电阻。

11.如权利要求2所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述电池组（V2）采用4.2V电池组。

12.如权利要求4所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述三极管（Q1）为S9014小功率NPN型三极管。

13.如权利要求6所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第一二极管（D1）和第二二极管（D2）为1N4148型二极管。

14.如权利要求7所述的车载有源硅麦克风控制电路，其特征在于:所述第四电阻（R4）为滑动变阻器，调节触头在滑动变阻器50%处，通过改变输出电阻来调节输出信号大小。