CN209562786U - 一种音频播放电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种音频播放电路，包括：控制模块，用于控制音频信号的播放；收音及处理模块，与所述控制模块通过音频时钟信号总线及所述音频数据信号总线连接以接收所述音频信号并进行处理；功率放大模块，与所述收音及处理模块通过多声道数据线连接以放大所述音频信号；以及喇叭，与所述功率放大模块连接以播放所述音频信号；所述音频时钟信号总线上设置有一级滤波电路，所述音频数据信号总线上设置有连接电阻，所述连接电阻设置于所述收音及处理模块的20～30毫米距离范围内以提高音频数据信号的抗扰度。

Description

一种音频播放电路
技术领域
本实用新型涉及一种车载电路，尤其涉及一种避免手持设备干扰的车载音频播放电路。
背景技术
随着生活水平的提高，人们的生活范围越来越大，而车辆作为最方便的私人代步工具，已经成为了普通家庭的必备品。而随着人类的活动范围越来越大，在车辆上时间也越来越长，对车辆上的娱乐系统的要求也越来越高。
在年代较为久远的车辆上，收音广播设备是较为常见的。而近些年的车辆上一般均会配备多媒体控制中心，可实现音频数据的播放，甚至是视频数据的播放。
其中，音频数据的采集、处理和传输是多媒体技术的重要组成部分。对于众多车辆的生产厂家来说，标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。I2S总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统中。它采用独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。因此，车辆上大多通过I2S总线来实现音频数据的传输。
一般地，音频数据的播放控制电路如图1所示，包括控制模块110、收音及处理模块120、功放130及喇叭。
控制模块110通过I2S总线输出音频数据及控制信号至音频数据收音及处理模块120，其中，I2S数据传输总线需要通过连接电阻R1与音频数据收音及处理模块120连接，该连接电阻R1设置在控制模块110端附件，会导致信号幅度的减小。
收音及处理模块120通过多声道数据线传输音频信号至功放130，功放130将音频信号放大后传输至喇叭播放。其中，多声道数据线上设置有一级滤波电路以对音频信号进行滤波。
上述音频数据的播放控制电路在出厂前需要进行电磁兼容测试。其中，在模拟民用的手持设备频段360MHz及800MHz时，通过USB接口输入音乐进行测试的过程中，有杂音，存在干扰现象。
实用新型内容
为解决车载音频数据的播放控制电路在手持设备频段播放USB音乐过程中存在杂音的问题，本实用新型旨在提供一种音频数据的播放控制电路。
根据本实用新型的一方面，提供了一种音频播放电路，其特征在于，包括：
控制模块，用于控制音频信号的播放；
收音及处理模块，与所述控制模块通过音频时钟信号总线及所述音频数据信号总线连接以接收所述音频信号并进行处理；
功率放大模块，与所述收音及处理模块通过多声道数据线连接以放大所述音频信号；以及
喇叭，与所述功率放大模块连接以播放所述音频信号；
所述音频时钟信号总线上设置有一级滤波电路，所述音频数据信号总线上设置有连接电阻，所述连接电阻设置于所述收音及处理模块的20～30毫米距离范围内以提高音频数据信号的幅度。
更进一步地，所述一级滤波电路包括100Ω电阻和10pf电容。
更进一步地，所述多声道数据线中的每一声道数据线上设置有二级滤波电路。
更进一步地，所述二级滤波电路的其中一级滤波电路包括680Ω电阻和6.8nf电容，所述二级滤波电路的另一级滤波电路包括220Ω电阻和1nf电容。
更进一步地，音频播放电路通过不少于4层的多层PCB电路板实现。
更进一步地，所述多层PCB电路板的表层覆盖地信号以形成地屏蔽层，所述音频时钟信号总线及所述音频数据信号总线设置于所述多层PCB电路板的内层。
更进一步地，所述多声道数据线设置于所述多层PCB电路板的内层。
更进一步地，所述多声道数据线包括前左声道信号数据线、前右声道信号数据线、后左声道信号数据线以及右后声道信号数据线。
更进一步地，所述连接电阻设置于所述收音及处理模块25毫米距离处。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种车辆，包括上述任意一种音频播放电路。
本实用新型通过将连接电阻的位置设置于收音及处理模块端以避免降低音频数据信号的幅度；通过在音频时钟信号总线上设置滤波电路以提高音频时钟信号总线上的抗干扰性；进一步地通过在多声道信号数据线上增加更多的滤波电路以提高多声道数据线上的抗干扰性；进一步地通过多层PCB板承载音频播放电路以便将音频数据总线和/或多声道数据线设置于该多层PCB板的内层以减少音频数据总线和/或多声道数据线上受到的干扰信号；更进一步地，通过在PCB板的表层设置地屏蔽层以屏蔽干扰信号。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。
图1是根据本实用新型的背景技术绘示的一音频播放电路的电路示意图；
图2是根据本实用新型的一个方面绘示的一音频播放电路的电路示意图；
图3是根据本实用新型的一个方面绘示的另一音频播放电路的电路示意图；
为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：
110、210 控制模块
120、220 收音及处理模块
130 功放
CLK 音频时钟信号总线
DATA 音频数据信号总线
R1 连接电阻
C1～C4 传输电容
R2～R5 滤波电阻
C5～C8 滤波电容
230 功率放大模块
240 喇叭
R6 滤波电阻
C9 滤波电容
R7～R10 滤波电阻
C10～C13 滤波电容
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。
为解决车载音频播放电路在播放USB音乐时，会受到民用手持设备频段360MHz及800MHz的干扰，存在杂音的问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种音频播放电路。
在一实施例中，如图2所示，音频播放电路包括控制模块210、收音及处理模块220、功率放大模块230及喇叭240。
控制模块210通过音频时钟信号总线及音频数据信号总线与收音及处理模块220连接。
收音及处理模块220通过多声道数据线与功率放大模块230连接。功率放大模块230通过多声道数据线与喇叭240连接。
控制模块210作为音频数据传输及播放控制的中心，用于控制音频时钟信号总线及音频数据信号总线上的时序及音频数据的传输。
为提高音频时钟信号总线上的时钟信号的稳定性，于音频时钟信号总线上设置一级滤波电路，该一级滤波电路包括电阻R6和电容C9。
较优地，一级滤波电路包括电阻为R6为100Ω和电容C9为10pF。
为防止音频数据信号总线上的数据信号的抗干扰性，将连接电阻R1设置在接近收音及处理模块220的附近。较优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 20～30mm范围内，以提高音频数据信号总线上的数据信号的抗干扰。
更优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 25mm处，音频数据信号总线上的数据信号的幅度达到最优。
收音及处理模块220在控制模块210的控制下接收音频数据并进行处理，处理后的音频数据通过多声道数据线传输至功率放大模块230。
多声道数据线的每一声道数据线上设置有一级滤波电路以及一传输电容。
进一步地，多声道数据线包括前左声道信号数据线、前右声道信号数据线、后左声道信号数据线以及右后声道信号数据线。
前左声道信号数据线包括传输电容C1，前左声道信号数据线上的滤波电路包括电阻R2和电容C8。
前右声道信号数据线包括传输电容C2，前右声道信号数据线上的滤波电路包括电阻R3和电容C7。
后左声道信号数据线包括传输电容C3，后左声道信号数据线上的滤波电路包括电阻R4和电容C6。
后右声道信号数据线包括传输电容C4，后右声道信号数据线上的滤波电路包括电阻R5和电容C5。
可以理解，功率放大模块230对音频信号进行放大后输出至车载喇叭240播放。
较优地，喇叭240包括多个喇叭。在车辆上，喇叭240可包括多个喇叭。较优地，该多个喇叭为4个，分别设置于车辆内部的左前方、右前方、左后方及右后方以便于向车辆内的各个位置播放音频。
进一步地，控制模块210可以是NXP芯片，收音及处理模块220为tuner ICTEF6638，功率放大模块230为功率放大器。
在一更优实施例中，如图3所示，音频播放电路包括控制模块210、收音及处理模块220、功率放大模块230及喇叭240。
控制模块210通过音频时钟信号总线及音频数据信号总线与收音及处理模块220连接。收音及处理模块220通过多声道数据线与功率放大模块230连接。功率放大模块230通过多声道数据线与喇叭240连接。
控制模块210作为音频数据传输及播放控制的中心，用于控制音频时钟信号总线及音频数据信号总线上的时序及音频数据的传输。
为提高音频时钟信号总线上的时钟信号的稳定性，于音频时钟信号总线上设置一级滤波电路，该一级滤波电路包括电阻R6和电容C9。
较优地，一级滤波电路包括电阻为R6为100Ω和电容C9为10pF。
为防止音频数据信号总线上的数据信号的幅度的减小，将连接电阻R1设置在接近收音及处理模块220的附近。较优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 20～30mm范围内，以提高音频数据信号总线上的数据信号的抗干扰度。
更优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 25mm处，音频数据信号总线上的数据信号的幅度达到最优。
收音及处理模块220在控制模块210的控制下接收音频数据并进行处理，处理后的音频数据通过多声道数据线传输至功率放大模块230。
为提高多声道数据线上的抗干扰效果，于多声道数据线的每一声道数据线上设置二级滤波电路以及一传输电容。
进一步地，多声道数据线包括前左声道信号数据线、前右声道信号数据线、后左声道信号数据线以及右后声道信号数据线。
前左声道信号数据线包括传输电容C1，前左声道信号数据线上的二级滤波电路分别为电阻R7和电容C13以及电阻R2和电容C8。
前右声道信号数据线包括传输电容C2，前右声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R3和电容C7。
后左声道信号数据线包括传输电容C3，后左声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R4和电容C6。
后右声道信号数据线包括传输电容C4，后右声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R5和电容C5。
较优地，该多声道数据线上的二级滤波电路中的电容和电阻值相同以提供相同的滤波效果。
进一步地，该多声道数据线上的二级滤波电路的其中一级滤波电路为680Ω电阻和6.8nF电容，另一级滤波电路为220Ω电阻和1nF电容。
进一步地，传输电容C1～C4为1uF。
可以理解，功率放大模块230对音频信号进行放大后输出至车载喇叭240播放。
较优地，喇叭240包括多个喇叭。在车辆上，喇叭240可包括多个喇叭。较优地，该多个喇叭为4个，分别设置于车辆内部的左前方、右前方、左后方及右后方以便于向车辆内的各个位置播放音频。
进一步地，控制模块210可以是NXP芯片，收音及处理模块220为tuner ICTEF6638，功率放大模块230为功率放大器。
在一更优实施例中，如图3所示，音频播放电路包括控制模块210、收音及处理模块220、功率放大模块230及喇叭240。且该音频播放电路通过多层PCB板来实现。
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是电子元器件电气连接的载体。
PCB板由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修等等优势，得到越来越广泛地应用。
进一步地，由于音频播放电路的电路元件不多，可通过4层板来实现。其中，PCB板的第一层覆盖地信号以形成地屏蔽层，把容易受到干扰的信号线用地屏蔽层包住，内层走线整体用地包围。
控制模块210通过音频时钟信号总线及音频数据信号总线与收音及处理模块220连接。收音及处理模块220通过多声道数据线与功率放大模块230连接。功率放大模块230通过多声道数据线与喇叭240连接。
控制模块210作为音频数据传输及播放控制的中心，用于控制音频时钟信号总线及音频数据信号总线上的时序及音频数据的传输。
为提高音频时钟信号总线上的时钟信号的稳定性，于音频时钟信号总线上设置一级滤波电路，该一级滤波电路包括电阻R6和电容C9。
较优地，一级滤波电路包括电阻为R6为100Ω和电容C9为10pF。
为防止音频数据信号总线上的数据信号的幅度的减小，将连接电阻R1设置在接近收音及处理模块220的附近。较优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 20～30mm范围内，以提高音频数据信号总线上的数据信号的幅度。
更优地，该连接电阻R1设置在距离收音及处理模块220 25mm处，音频数据信号总线上的数据信号的幅度达到最优。
更优地，将音频时钟信号总线与音频数据信号总线设置于多层PCB板的内层以隔绝外界电磁信号的干扰。当该多层PCB板为4层时，音频时钟信号总线与音频数据信号总线可设置于第二层。
收音及处理模块220在控制模块210的控制下接收音频数据并进行处理，处理后的音频数据通过多声道数据线传输至功率放大模块230。
为提高多声道数据线上的抗干扰效果，于多声道数据线的每一声道数据线上设置二级滤波电路以及一传输电容。
进一步地，多声道数据线包括前左声道信号数据线、前右声道信号数据线、后左声道信号数据线以及右后声道信号数据线。
前左声道信号数据线包括传输电容C1，前左声道信号数据线上的二级滤波电路分别为电阻R7和电容C13以及电阻R2和电容C8。
前右声道信号数据线包括传输电容C2，前右声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R3和电容C7。
后左声道信号数据线包括传输电容C3，后左声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R4和电容C6。
后右声道信号数据线包括传输电容C4，后右声道信号数据线上的二级滤波电路包括电阻R7和电容C13以及电阻R5和电容C5。
较优地，该多声道数据线上的二级滤波电路中的电容和电阻值相同以提供相同的滤波效果。
进一步地，该多声道数据线上的二级滤波电路的其中一级滤波电路为680Ω电阻和6.8nF电容，另一级滤波电路为220Ω电阻和1nF电容。
进一步地，传输电容C1～C4为1uF。
更优地，该多声道数据线可设置在多层PCB板的内层以减少其他电磁信号的干扰。
可以理解，功率放大模块230对音频信号进行放大后输出至车载喇叭240播放。
较优地，喇叭240包括多个喇叭。在车辆上，喇叭240可包括多个喇叭。较优地，该多个喇叭为4个，分别设置于车辆内部的左前方、右前方、左后方及右后方以便于向车辆内的各个位置播放音频。
进一步地，控制模块210可以是NXP芯片，收音及处理模块220为tuner ICTEF6638，功率放大模块230为功率放大器。
本实施例中的音频播放电路在播放USB音乐时，在进行民用手持设备360Mhz和800MHz的频段的电磁兼容试验时，没有出现杂音问题。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种车辆，该车辆配备有上述任意一个实施例中所述的音频播放电路。
本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种音频播放电路，其特征在于，包括：
控制模块，用于控制音频信号的播放；
收音及处理模块，与所述控制模块通过音频时钟信号总线及所述音频数据信号总线连接以接收所述音频信号并进行处理；
功率放大模块，与所述收音及处理模块通过多声道数据线连接以放大所述音频信号；以及
喇叭，与所述功率放大模块连接以播放所述音频信号；
所述音频时钟信号总线上设置有一级滤波电路，所述音频数据信号总线上设置有连接电阻，所述连接电阻设置于所述收音及处理模块的20～30毫米距离范围内以提高音频数据信号的抗扰度。
2.如权利要求1所述的音频播放电路，其特征在于，所述一级滤波电路包括100Ω电阻和10pf电容。
3.如权利要求1所述的音频播放电路，其特征在于，所述多声道数据线中的每一声道数据线上设置有二级滤波电路。
4.如权利要求3所述的音频播放电路，其特征在于，所述二级滤波电路的其中一级滤波电路包括680Ω电阻和6.8nf电容，所述二级滤波电路的另一级滤波电路包括220Ω电阻和1nf电容。
5.如权利要求1所述的音频播放电路，其特征在于，音频播放电路通过不少于4层的多层PCB电路板实现。
6.如权利要求5所述的音频播放电路，其特征在于，所述多层PCB电路板的表层覆盖地信号以形成地屏蔽层，所述音频时钟信号总线及所述音频数据信号总线设置于所述多层PCB电路板的内层。
7.如权利要求6所述的音频播放电路，其特征在于，所述多声道数据线设置于所述多层PCB电路板的内层。
8.如权利要求1所述的音频播放电路，其特征在于，所述多声道数据线包括前左声道信号数据线、前右声道信号数据线、后左声道信号数据线以及右后声道信号数据线。
9.如权利要求1所述的音频播放电路，其特征在于，所述连接电阻设置于所述收音及处理模块25毫米距离处。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项所述的音频播放电路。
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