CN204442645U - 音箱地环路噪声抑制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种音箱地环路噪声抑制系统，提供一种体积小且低成本的地环路噪声抑制电路。包括音频播放设备、音箱和音频线；音箱中包含噪声抵消电路和平衡电路；音频播放设备通过音频线与音箱连接；音频线包括第一音频信号线和音频地线；第一音频信号线连接噪声抵消电路的第一输入端，音频地线连接噪声抵消电路的第二输入端；噪声抵消电路的第二输入端对地连接平衡电路；平衡电路基于其自身的等效阻值来平衡音频地线上的阻抗，以使地环路噪声转化为共模噪声输入噪声抵消电路，噪声抵消电路抑制该共模噪声，输出无地环路噪声的音频信号，解决了现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

Description

音箱地环路噪声抑制系统

技术领域

本实用新型涉及音频噪声消除技术领域，具体涉及一种音箱地环路噪声抑制系统。

背景技术

在音频播放系统中，用户经常采用音箱连接音频设备来获取声音；音箱与音频设备之间过音频线互联。

通常，音箱内置或者外置有电源模块，而且往往是直接从市电取电，此时，如图1所示，音频设备1与音箱2通过音频线3互联；音频设备1直接或者间接的与市电供电线连接，而音箱2通过电源模块也与市电供电线连接，则音频线3与市电供电线会在音频设备1和音箱2之间构成一个闭合回路；当市电供电线上产生电流波动时（该波动通常由市电供电内部引起），波动电流流过地线时，由于地线存在阻抗，因此产生压降，在闭合回路中产生一个噪声源Vn，该噪声源Vn会传导噪声电流Inoise至音频线，进而在音箱中形成可闻噪声，该可闻噪声称之为地环路噪声。

此外，还有一些小功率的音箱内置充电电池或者通过USB等连接线从音频设备取电或者充电，例如，从如电脑、DVD播放器等音频设备的音频端口或者USB接口等，此时，如图2所示，音频设备1和音箱2通过音频线3互联，音频线3中的音频信号线与供电线会在音频设备1和音箱2之间构成一个闭合回路；当供电线上存在电流波动时（该波动通常由音箱内部的电路引起），波动电流流过地线时，由于地线存在阻抗，因此产生压降，在闭合回路中产生一个噪声源Vn，该噪声源Vn会传导噪声电流Inoise至音频线，进而在音箱中形成可闻噪声。

现有技术中针对音箱地环路噪声的解决方案，如图3所示，通常是在音箱2中增加音频变压器T1；音频变压器T1采用电磁感应原理实现信号耦合的同时，又对音频设备1和音箱2进行了电气上的隔离，它可以阻断音频线中的环路电流，有效地隔离地环路噪声。

但，音频变压器由于体积庞大而且成本较高的原因，在音箱产品的应用中受到很大限制。

发明内容

本申请实施例通过提供一种音箱地环路噪声抑制系统，提供一种体积小且低成本的地环路噪声抑制电路，解决现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

提出一种音箱地环路噪声抑制系统，包括音频播放设备和音箱，所述音频播放设备的输出端通过音频线与所述音箱连接；所述音频线包括第一音频信号线和音频地线；所述音箱包括一噪声抵消电路和一平衡电路；所述第一音频信号线连接所述噪声抵消电路的第一输入端，所述音频地线连接所述噪声抵消电路的第二输入端；所述噪声抵消电路的输出端连接所述音箱的音频信号输入端；所述噪声抵消电路的第二输入端对地连接所述平衡电路；所述平衡电路平衡所述音频地线上的阻抗，以使地环路噪声转化为共模噪声；所述噪声抵消电路抑制所述共模噪声，输出无地环路噪声的音频信号至所述音箱的音频信号输入端。

进一步的，所述平衡电路为一平衡电阻。

进一步的，所述音频线还包括第二音频信号线；所述噪声抵消电路还包括第三输入端；所述第二音频信号线连接所述噪声抵消电路的第三输入端。

进一步的，所述噪声抵消电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的一端为所述噪声抵消电路的第一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端；所述第二电阻一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第二电阻的另一端连接所述第一运算放大器的同相输入端；所述第三电阻一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第四电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第四电阻的第二端接地。

进一步的，所述第一音频信号线与所述噪声抵消电路的第一输入端之间串联有第一电容；所述音频地线与所述噪声抵消电路的第二输入端之间串联有第二电容。

进一步的，所述噪声抵消电路还包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第五电阻的一端为所述噪声抵消电路的第三输入端，所述第五电阻的另一端连接所述第二运算放大器的反相输入端；所述第六电阻一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第六电阻的另一端连接所述第二运算放大器的同相输入端；所述第七电阻一端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述第八电阻一端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第八电阻的第二端接地。

进一步的，所述噪声抵消电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻；所述第九电阻的一端为所述噪声抵消电路的第一输入端，所述第九电阻的另一端连接所述第三运算放大器的反相输入端；所述第十电阻的一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第十电阻的另一端连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第四运算放大器的反相输入端；所述第十二电阻的一端连接所述第四运算放大器的反相输入端，所述第十二电阻的另一端连接所述第四运算放大器的输出端；所述第十三电阻的一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第十三电阻的另一端连接所述第四运算放大器的反相输入端；所述第三运算放大器的同相输入端对地连接所述第十四电阻，所述第四运算放大器的同相输入端对地连接所述第十五电阻。

与现有技术相比，本申请实施例提出的技术方案，具有的技术效果或优点是：本申请实施例提出的音箱地环路噪声抑制系统中，在音箱中与音频地线的连接处增加对地的平衡电路，以及在音箱中增加噪声抵消电路；当音箱内部电路引起音箱的供电线上产生电流波动时，波动的电流流过地线，而由于地线存在阻抗，从而产生了噪声源，该噪声源在系统中就会产生噪声电流，并在音频播放设备以及音频线上形成压降，本申请实施例中，借助平衡电路，通过合理的电阻匹配，使得进入噪声抵消电路的第一输入端和第二输入端的噪声电压相等，则地环路噪声被转化为共模噪声，成为噪声抵消电路的共模输入信号，而噪声抵消电路将转化成的共模噪声进行有效的抑制，从而实现了抑制地环路噪声的效果；本申请实施例中平衡电路的作用在于，根据其自身的等效阻值对音频地支路上的电阻进行匹配，以调整噪声电平在音频地支路上的电压分配，进而使进入噪声抵消电路的两个输入端的噪声电压保持平衡；可见，本申请实施例中，通过一个平衡电路和一个噪声抵消电路即可实现地环路噪声抑制功能，相比于现有技术中使用的音频变压器，其电路结构简单，因此设计体积小，使用器件简单且成本低，解决了现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

附图说明

图1为音箱地环路噪声形成示意图；

图2为又一音箱地环路噪声形成示意图；

图3为现有技术中抑制地环路噪声的电路结构图；

图4为本申请实施例提出的音箱地环路噪声抑制系统框图；

图5为本申请实施例提出的一种音箱地环路噪声抑制系统框图；

图6为本申请实施例提出的一种使用各自独立屏蔽的双声道音频线的音箱地环路噪声抑制系统框图；

图7为本申请实施例提出的一具体音箱地环路噪声抑制系统的电路图；

图8为本申请实施例提出的又一具体音箱地环路噪声抑制系统的电路图；

图9为本申请实施例提出的又一具体音箱地环路噪声抑制系统的电路图；

图10为本申请实施例提出的又一音频地环路噪声抑制系统的系统框图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种音箱地环路噪声抑制系统，提供一种体积小且低成本的地环路噪声抑制电路，解决现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。

本申请实施例所指的音箱为有源音箱，也即音箱需要一供电线从音频设备取电或者充电，或者，从市电供电线直接或者间接取电或充电；此时，音频设备和音箱通过音频线互联，则音频信号线与供电线的存在，使得音频设备与音箱之间形成一闭合回路，当供电线上产生电流波动时，波动电流流过地线，由于地线存在阻抗，则产生的压降在闭合回路中产生噪声源，该噪声源会传导噪声电流至音频线，进而在音箱中形成可闻噪声，也即地环路噪声。

如图4所示，为本申请实施例提出的音箱地环路噪声抑制系统的系统框图，该系统包括音频播放设备4、音箱2和音频线3；音箱2中包括一平衡电路7和一噪声抵消电路6；音频播放设备4的输出端通过音频线3与音箱连接；音频线3包括第一音频信号线31和音频地线32；第一音频信号线31连接噪声抵消电路6的第一输入端61，音频地线32连接噪声抵消电路6的第二输入端62；噪声抵消电路6的输出端63连接音箱2的音频信号输入端；噪声抵消电路6的第二输入端62对地连接该平衡电路7。

其中，平衡电路7，利用其自身等效阻抗值，平衡音频地线32上的阻抗，以使地环路噪声转化为共模噪声，噪声抵消电路6抑制该共模噪声，其输出端63输出无地环路噪声的音频信号。具体的，当供电线上产生电流波动时，波动的电流流过地线，而由于地线存在阻抗，从而产生了噪声源Vn，该噪声源Vn在系统中就会产生噪声电流Inoise，由于音频播放设备4和音频线3分别具备等效输出电阻和等效电阻，则噪声电流Inoise会在音频播放设备4以及音频线3上形成压降，具体到音频线3上，则会在第一音频信号线31所在的音频信号支路上和音频地线32所在的音频地支路上分别形成压降，而由于音频信号支路与音频地支路上的等效电阻和不相同，则在两个支路上产生的压降也不同，基于此现象，本申请实施例中，借助平衡电路7，通过合理的电阻匹配，使得进入噪声抵消电路6的第一输入端61和第二输入端62的噪声电压相等，则地环路噪声被转化为共模噪声，成为噪声抵消电路6的共模输入信号，而噪声抵消电路6将转化成的共模噪声进行有效的抑制，从而实现了抑制地环路噪声的效果。

本申请实施例中平衡电路7的作用在于，基于其自身的等效阻值，对音频地支路上的电阻进行匹配，以调整噪声电平在音频地支路上的电压分配，进而使进入噪声抵消电路的两个输入端的噪声电压保持平衡；可见，本申请实施例中，通过一个平衡电路和一个噪声抵消电路即可实现地环路噪声抑制功能，相比于现有技术中使用的音频变压器，其电路结构简单，因此设计体积小，使用器件简单且成本低，解决了现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

平衡电路7优选使用一平衡电阻Rb实现，如图5所示；为消除EMI电磁干扰等问题，可以针对平衡电阻增加外围电路，例如在平衡电阻的两端并联电容等。

通常，音频线采用单芯（对应一个音频通道）或双芯（对应两个音频通道）屏蔽线，音频地线通常即为音频线的屏蔽层。以上是以单声道音箱地环路噪声抑制系统为实施例，在立体声双声道系统中，如果每个声道的音频信号在传输时都使用各自独立的屏蔽层或屏蔽线，则设计时可以在各个声道上分别采用上述的音箱地环路噪声抑制系统，如图6所示，为使用双声道的各自独立的屏蔽层或屏蔽线的音频线的音频系统，音频播放设备包括音频播放设备41（对应左声道）和音频播放设备42（对应右声道），则对应每个音频播放设备设计一个音箱地环路噪声抑制系统。

实施例一

下面以图7为例，对单声道音箱地环路噪声抑制系统做具体说明。该系统中，噪声抵消电路为一差分放大电路，具体包括第一运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；结合图5，第一电阻R1的一端为噪声抵消电路6的第一输入端61（图7中A点），第一电阻R1的另一端连接第一运算放大器U1的反相输入端；第二电阻R2一端为噪声抵消电路6的第二输入端62（图7中B点），第二电阻R2的另一端连接第一运算放大器U1的同相输入端；第三电阻R3一端连接第一运算放大器U1的反相输入端，第三电阻R3的另一端连接第一运算放大器U1的输出端Vout（即为噪声抵消电路的输出端63）；第四电阻R4一端连接第一运算放大器U1的同相输入端，第四电阻R4的第二端接地。

结合图5和图7，音频播放设备4输出的音频信号经音频线3传输至后级差分放大电路6的两个输入端，其中，第一音频信号线31接至差分放大电路的反相输入端A，音频地线32接至差分放大电路的同相输入端B。R0为音频播放设备4的等效输出电阻，通常为几十欧姆（当音频播放设备为功放时）至数千欧姆（当音频播放设备为运放时）之间；RL和RG分别为第一音频信号线31和音频地线32的等效电阻，通常介于0.1-2欧姆之间；R1和R2分别为噪声抵消电路6的第一输入端61和第二输入端62的输入电阻（也即差分放大电路的两个输入端），通常介于10k-100k欧姆之间；R3为第一运算放大器U1的反馈电阻，而R4为第一运算放大器U1的偏置电阻，R3和R4通常介于10k-100k欧姆之间。

当供电线上产生波动电流时，会在地线上形成噪声源Vn，噪声源Vn在系统中产生噪声电流Inoise，该噪声电流分别在音频信号支路（音频播放设备与第一音频信号线上）与音频地支路（音频播放设备与音频地线上）产生压降，理论上，如果噪声源Vn经两个支路的等效电阻电路分压后在A、B两点的噪声电压相等，即VA=VB，那么噪声就转变成了音箱的共模输入噪声信号，而差分放大电路抑制该共模输入噪声，输出无地环路噪声的音频信号至音箱的音频信号接收端。

系统中，在音频信号支路上，A点处的电位是音频播放设备4的等效输出电阻R0、第一音频信号线等效电阻RL和第一电阻R1分压的结果；在音频地支路上，如果不考虑接入平衡电阻Rb，B点处的电位是音频地线等效电阻RG和第二电阻R2分压结果；由于R1/(R0+RL)远小于R2/RG，因此A点处的噪声电压远低于B点处的噪声电压。本申请实施例中加入平衡电阻Rb，其作用就是对音频地支路上的电阻进行匹配，借此调整噪声电平Vn在音频信号支路上的电压分配，使得B点处噪声电压与A点处噪声电压保持平衡，也即使得R1/(R0+RL)= [Rb//(R2+R4)] / RG，这其中，“//”代表电阻并联，R0根据实测获得或者可以查阅器件或者芯片的规格书获得，而RL和RG经过实测获得，R1、R2和R4已知，从而可以推算得出所需平衡电阻Rb的阻值。

如图8所示，为针对立体声双声道采用公共屏蔽层或者屏蔽线的音频线的音箱地环路噪声抑制系统实施例；该实施例由双声道音频线（双芯屏蔽线）、音频播放设备、包含平衡电阻以及包括第一差分放大电路和第二差分放大电路的两个差分放大电路组成的噪声抵消电路的音箱组成。立体声多声道的音箱地环路噪声抑制系统与此类似。

音频线为双芯屏蔽线时，如图8所示，对应的还包括第二音频信号线33，噪声抵消电路则对应还包括第三输入端64（图中C点），第二音频信号线33连接噪声抵消电路的第三输入端64。噪声抵消电路6中，由第一运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4组成第一差分放大电路，还包括由第二运算放大器U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8组成的第二差分放大电路；第五电阻R5的一端为噪声抵消电路6的第三输入端64，第五电阻R5的另一端连接第二运算放大器U2的反相输入端；第六电阻R6一端为噪声抵消电路6的第二输入端62（图中B点），第六电阻R6的另一端连接第二运算放大器U2的同相输入端；第七电阻R7一端连接第二运算放大器U2的反相输入端，第七电阻R7的另一端连接第二运算放大器U2的输出端63；第八电阻R8一端连接第二运算放大器U2的同相输入端，第八电阻R8的第二端接地。

结合图6和图8，音频播放设备输出的音频信号经音频线传输至后级双差分放大电路的三个输入端，其中第一音频信号（对应左声道）31接至第一差分放大电路的反相输入端A，第二音频信号（对应右声道）33接至第二差分放大电路的反相输入端C；音频地线32分别接至第一差分放大电路和第二差分放大电路的同相输入端B。R0和R01分别为音频播放设备A的左声道等效输出电阻和右声道等效输出电阻，通常为几十欧姆（当音频播放设备为功放时）至数千欧姆（当音频播放设备为运放时）之间；RL、RR和RG分别为第一音频信号线31、第二音频信号线33和音频地线32的等效电阻，通常介于0.1-2欧姆之间，第一音频信号线31和第二音频信号线33的通常具有相同阻值的等效电阻；R1、R2分别为第一差分电路两个输入端的输入电阻（对应噪声抵消电路6的第一输入端61和第二输入端62），通常介于10k-100k欧姆之间；R5、R6分别为第二差分电路两个输入端的输入电阻（对应噪声抵消电路6的第三输入端63和第二输入端62），通常介于10k-100k欧姆之间；R3为第一运算放大器U1的反馈电阻，而R4为第一运算放大器U1的偏置电阻，R3和R4通常介于10k-100k欧姆之间；R7为第二运算放大器U2的反馈电阻，而R8为第二运算放大器U2的偏置电阻，R7和R8通常介于10k-100k欧姆之间。

当供电线上产生波动电流时，会在地线上形成噪声源Vn，噪声源Vn在系统中产生噪声电流Inoise，该噪声电流分别在两个音频信号支路（音频播放设备与第一音频信号线上，以及音频播放设备与第二音频信号线上）与音频地支路（音频播放设备与音频地线上）产生压降，理论上，如果噪声源Vn经三个支路的等效电阻电路分压后在A、B和C三点的噪声电压相等，即VA=VB=VC，那么VA、VB相对于相对于第一音频信号31对应的第一差分放大电路而言就转变成了共模输入噪声，同理，VC、VB相对于第二音频信号33对应的第二差分放大电路而言也转变成了共模输入噪声，而第一差分放大电路和第二差分放大电路抑制该两组共模输入噪声，输出无地环路噪声的双声道音频信号至音箱的音频信号接收端。

系统中，对于左声道，A点处的电位是音频播放设备4的左声道等效输出电阻R0、第一音频信号线等效电阻RL和第一电阻R1分压的结果；如果不考虑接入平衡电阻Rb，B点处的电位是音频地线等效电阻RG和第二电阻R2分压结果；由于R1/(R0+RL)远小于R2/RG，因此A点处的噪声电压远低于B点处的噪声电压。对于右声道，C点处的电位是音频播放设备4的右声道等效输出电阻R01、第二音频信号线等效电阻RR和第五电阻R5分压的结果；如果不考虑接入平衡电阻Rb，B点处的电位是音频地线等效电阻RG和第六电阻R6的分压结果；由于R5/(R01+RR)远小于R6/RG，因此C点处的噪声电压远低于B点处的噪声电压。本申请实施例中加入平衡电阻Rb，其作用就是对两个音频地支路上的电阻进行匹配，借此调整噪声电平Vn在两个音频信号支路上的电压分配，使得B点处噪声电压与A点和C点处噪声电压保持平衡，也即使得R1/(R0+RL)= R5/(R01+RR)= [Rb//(R2+R4)//(R6+R8)] / RG，这其中，“//”代表电阻并联，R0和R01根据实测获得或者可以查阅器件或者芯片的规格书获得，而RL、RR和RG经过实测获得，R1、R2和R4已知，R5、R6和R8已知，从而可以推算得出所需平衡电阻Rb的阻值。

实施例二

如图9所示，为本申请实施例中噪声抵消电路的又一具体应用实施例，该噪声抵消电路6包括第三运算放大器U3、第四运算放大器U4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十五电阻R15；第九电阻R9的一端为噪声抵消电路6的第一输入端61（图中A点），第九电阻R9的另一端连接第三运算放大器U3的反相输入端；第十电阻R10的一端连接第三运算放大器U3的反相输入端，第十电阻R10的另一端连接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接第四运算放大器U4的反相输入端；第十二电阻R12的一端连接第四运算放大器U4的反相输入端，第十二电阻R12的另一端连接第四运算放大器U4的输出端Vout；第十三电阻R13的一端为噪声抵消电路6的第二输入端62（图中B点），第十三电阻R13的另一端连接第四运算放大器U4的反相输入端；第三运算放大器U3的同相输入端对地连接第十四电阻R14，第四运算放大器U4的同相输入端对地连接第十五电阻R15。

该噪声抵消电路的实施例中，通过电阻匹配实现第一输入端A点和第二输入端B点处的噪声电压相等后，由第三运算放大器U3对包含有噪声的音频信号进行反向输出，然后由第四运算放大器U4对第三运算放大器U3反向后的包含有噪声的音频信号和音频地噪声信号求和，由于音频地上的噪声信号与被第三运算放大器U3反向后的噪声信号大小相等、方向相反，因此求和后的噪声信号被抵消，使第四运算放大器U4的输出端Vout输出信号为无地环路噪声的音频信号。针对双声道音箱，采用与实施例一中针对双声道音箱相同的设计思路即可，此处不予赘述。

上述实施例中，涉及到的运算放大器可基于双电源供电，也可基于单电源供电，以满足不同的设计需求。不论使用单电源供电还是使用双电源供电，差分放大电路的输入端，也即音频线的输出端可串联有隔直电容。具体的如图10所示，以单声道音频系统为例，在第一音频信号线31与噪声抵消电路的第一输入端61之间串联有第一电容C1；在音频地线32与噪声抵消电路的第二输入端62之间串联有第二电容C2。

此外，为预防EMI、EMC等问题，或为了满足不同性能的调校要求，本申请实施例的电路中还可以添加必要的保护电路以及滤波电路等，此处不予赘述。

本申请实施中的音频播放设备4可以为音频播放器（包括单声道、双声道以及多声道）或者音频功率放大器；音箱为有源音箱，包括但不受限于直接或者间接从市电取电或者充电，以及通过电源模块从音频播放设备取电或者充电的情况。

本申请实施例提出的音箱地环路噪声抑制系统中，在音箱中与音频线的连接处增加对地的平衡电路，例如平衡电阻Rb，当音箱的供电线上产生电流波动时，波动的电流流过地线，而由于地线存在阻抗，从而在音频播放设备和音箱的地上产生了噪声源，该噪声源在系统中就会产生噪声电流，由于音频播放设备和音频线分别具备等效输出电阻和等效电阻，则该噪声电流在音频播放设备以及音频线上会相应的形成压降，本申请实施例提供的思路在于，借助平衡电路，例如一平衡电阻Rb，通过合理的电阻匹配，使得进入噪声抵消电路的第一输入端和第二输入端的噪声电压相等，将由噪声源引起的噪声电流形成的地环路噪声被转化为共模噪声，成为噪声抵消电路的共模输入信号，而噪声抵消电路将转化成的共模噪声进行有效的抑制，从而实现了抑制地环路噪声的效果。通过一个平衡电路和一个噪声抵消电路的设计，实现了音箱地环路噪声抑制功能，相比于现有技术中在音箱中使用音频变压器的设计，其电路结构简单，因此设计体积小，使用器件简单且成本低，解决了现有技术中使用音频变压器消除地环路噪声时存在体积大成本高的技术问题。

现有技术中，音频变压器有时会存在影响音质的问题，而采用本申请实施例提出的音箱地环路噪声抑制系统，对音频性能基本没有影响，实现了以简单的电路设计较好的抑制了地环路噪声的效果，维持了音频系统的低噪性能。经实测，本申请实施例提出的系统对音箱地环路噪声的抑制能力可达30DB以上，并且，平衡电阻的匹配精度越高，抑制效果越明显，因此，该系统不仅成本低、性能稳定，对音质也无不利影响，适合应用于诸如音箱、音箱、家庭影院等产品中。

应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.音箱地环路噪声抑制系统，包括音频播放设备和音箱，所述音频播放设备的输出端通过音频线与所述音箱连接；所述音频线包括第一音频信号线和音频地线；其特征在于，所述音箱包括一噪声抵消电路和一平衡电路；所述第一音频信号线连接所述噪声抵消电路的第一输入端，所述音频地线连接所述噪声抵消电路的第二输入端；所述噪声抵消电路的输出端连接所述音箱的音频信号输入端；所述噪声抵消电路的第二输入端对地连接所述平衡电路；所述平衡电路平衡所述音频地线上的阻抗，以使地环路噪声转化为共模噪声；所述噪声抵消电路抑制所述共模噪声，输出无地环路噪声的音频信号至所述音箱的音频信号输入端。

2.根据权利要求1所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述平衡电路为平衡电阻。

3.根据权利要求1所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述音频线还包括第二音频信号线；所述噪声抵消电路还包括第三输入端；所述第二音频信号线连接所述噪声抵消电路的第三输入端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述噪声抵消电路包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻的一端为所述噪声抵消电路的第一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端；所述第二电阻一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第二电阻的另一端连接所述第一运算放大器的同相输入端；所述第三电阻一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端；所述第四电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第四电阻的第二端接地。

5.根据权利要求1-3任一项所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述第一音频信号线与所述噪声抵消电路的第一输入端之间串联有第一电容；所述音频地线与所述噪声抵消电路的第二输入端之间串联有第二电容。

6.根据权利要求4所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述噪声抵消电路还包括第二运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第五电阻的一端为所述噪声抵消电路的第三输入端，所述第五电阻的另一端连接所述第二运算放大器的反相输入端；所述第六电阻一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第六电阻的另一端连接所述第二运算放大器的同相输入端；所述第七电阻一端连接所述第二运算放大器的反相输入端，所述第七电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述第八电阻一端连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第八电阻的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的音箱地环路噪声抑制系统，其特征在于，所述噪声抵消电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻和第十五电阻；所述第九电阻的一端为所述噪声抵消电路的第一输入端，所述第九电阻的另一端连接所述第三运算放大器的反相输入端；所述第十电阻的一端连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第十电阻的另一端连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第四运算放大器的反相输入端；所述第十二电阻的一端连接所述第四运算放大器的反相输入端，所述第十二电阻的另一端连接所述第四运算放大器的输出端；所述第十三电阻的一端为所述噪声抵消电路的第二输入端，所述第十三电阻的另一端连接所述第四运算放大器的反相输入端；所述第三运算放大器的同相输入端对地连接所述第十四电阻，所述第四运算放大器的同相输入端对地连接所述第十五电阻。