CN214045984U - 模拟音频输出电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟音频输出电路及电子设备。所述模拟音频输出电路包括音频输出模块及差分放大模块；所述音频输出模块的第一音频输出端为所述音频输出模块的单端输出端，所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端连接，所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端连接。其中，由于模拟音频输出模块电源的纹波同时通过模拟音频输出模块的第一音频输出端及第二音频输出端输出至差分放大模块，而差分放大模块可以抑制共模信号，因此可以有效降低噪音，解决了单端输出的模拟音频输出设备输出音频时，差分放大模块噪音较大的问题。

Description

模拟音频输出电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及音频处理技术领域，尤其涉及一种模拟音频输出电路及电子设备。

背景技术

模拟音频输出设备(如数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)和数模转换器(Design Automation Conference，DAC))的音频输出方式通常有单端输出和差分输出两种，模拟音频输出设备输出音频信号后，发送至后端的差分放大电路(如功放)。

其中，当模拟音频输出设备为单端输出时，其应用电路中，通常将模拟音频输出设备可以输出音频的输出端和模拟地端均与差分放大模块连接。如此，由于模拟音频输出设备电源的纹波会反映到模拟音频输出设备可以输出音频的输出端，进而进入差分放大模块，会导致差分放大模块的噪音较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种模拟音频输出电路及电子设备，旨在解决现有技术中单端输出的模拟音频输出设备输出音频时，差分放大模块噪音较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种模拟音频输出电路，所述电路包括：音频输出模块及差分放大模块；所述音频输出模块的第一音频输出端为所述音频输出模块的单端输出端，所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端连接，所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端连接。

优选地，所述音频输出模块包括数字信号处理器或数模转换器，所述差分放大模块包括功放，所述数字信号处理器或数模转换器的第一音频输出端与所述功放的第一输入端连接，所述数字信号处理器或数模转换器的第二音频输出端与所述功放的第二输入端连接。

优选地，所述模拟音频输出电路还包括第一耦合模块，所述第一耦合模块串联于所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端之间。

优选地，所述第一耦合模块包括第一电阻及第一电容；所述第一电阻与所述第一电容串联后的两端分别与所述音频输出模块的第一音频输出端及所述差分放大模块的第一端连接。

优选地，所述模拟音频输出电路还包括第二耦合模块；所述第二耦合模块串联于所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端之间。

优选地，所述第二耦合模块包括第二电阻及第二电容；所述第二电阻与所述第二电容串联后的两端分别与所述第二音频输出端及所述差分放大模块的第二端连接。

优选地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，所述第一电容的电容量与所述第二电容的电容量相等。

优选地，其特征在于，所述音频输出模块包括至少一个第一音频输出端，所述差分放大模块包括至少一个第一端，所述模拟音频输出电路包括至少一个第一耦合模块，各第一耦合模块分别与所述音频输出模块的各第一音频输出端及所述差分放大模块的各第一端一一对应连接。

优选地，所述模拟音频输出电路还包括至少一个第二耦合模块，所述差分放大模块包括至少一个第二端；各第二耦合模块的第一端与所述音频输出模块的第二音频输出端连接，各第二耦合模块的第二端与所述差分放大模块的各第二端一一对应连接。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的模拟音频输出电路。

本实用新型通过在模拟音频输出电路中设置音频输出模块及差分放大模块；所述音频输出模块的第一音频输出端为所述音频输出模块的单端输出端，所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端连接，所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端连接。其中，由于模拟音频输出模块电源的纹波同时通过模拟音频输出模块的第一音频输出端及第二音频输出端输出至差分放大模块，而差分放大模块可以抑制共模信号，因此可以有效降低噪音，解决了单端输出的模拟音频输出设备输出音频时，差分放大模块噪音较大的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型模拟音频输出电路一实施例的功能模块图；

图2是图1模拟音频输出电路一可选的结构示意图；

图3是图1模拟音频输出电路另一可选的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	音频输出模块	C1～C6	第一电容至第六电容
200	差分放大模块	R1～R6	第一电阻至第六电阻
				300	第一耦合模块	OUT1	音频输出模块的第一音频输出端
400	第二耦合模块	OUT2	音频输出模块的第二音频输出端
				GND	系统地	ANALOG_GND	音频输出模块的模拟地

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种模拟音频输出电路。

参照图1，在一实施例中，所述模拟音频输出电路包括音频输出模块100及差分放大模块200；所述音频输出模块100的第一音频输出端为所述音频输出模块100的单端输出端，所述音频输出模块100的第一音频输出端OUT1与所述差分放大模块200的第一端连接，所述音频输出模块100的第二音频输出端OUT2与所述差分放大模块200的第二端连接。

应当理解的是，音频输出模块通常有1～3个音频输出端口，但在使用过程中并不是每个端口都会用于输出模拟音频信号。如单喇叭产品的音频输出模块只用1个端口输出模拟音频信号，智能音箱产品的音频输出模块需要用两个端口分别输出左右声道的模拟音频信号，对于没有用到的端口，一般做悬空处理，不参与音频输出。

本实施例中，第一音频输出端OUT1和第二音频输出端OUT2均是音频输出模块100上的音频输出端口，其中，第一音频输出端OUT1指输出的信号中包括音频信号的音频输出端口，第二音频输出端OUT2则指输出的信号中不包括音频信号的音频输出端口，第二音频输出端OUT2不参与音频信号的输出，仅作为后端差分放大模块200的模拟差分端口的一个音频交流网络。

在具体实现中，音频输出模块100是输出模拟音频信号的电路、模组或设备，如DSP、DAC等，本实施例对此不加以限制。差分放大模块200是对模拟音频信号进行差分放大的电路、模组或设备，如功放、放大器等，本实施例对此不加以限制。

当音频输出模块100包括DSP或DAC，差分放大模块200包括功放时，DSP或DAC的第一音频输出端与功放的第一输入端连接，DSP或DAC的第二音频输出端与功放的第二输入端连接。

可理解的是，现有技术中差分放大模块通常与单端输出音频输出模块的模拟地连接，如此存在诸多缺陷，例如：音频输出模块电源的纹波会反映到音频输出模块的单端输出端，进而导致差分放大模块的输出端噪声变大；差分放大模块在静音或解除静音状态时差分输入端口直流偏置电压会发生变化，由于前端的音频输出模块是单端输出，差分放大模块的模拟差分输入端口的电压上升不一致，产生电平差，当这个频率进人耳20Hz～20KHz范围内，就会听到POP音；由于音频输出模块是单端输出，音频输出模块的模拟输出开启或关闭时，单端输出端会有直流中点电压的变化，也会产生POP音；音频输出模块的系统地和模拟地的电平差噪声会输入至差分放大模块200，并被差分放大模块200放大；音频输出模块内部数字时钟的抖动也会产生噪声。这些缺陷均会导致差分放大模块输出较大噪音。

本实施例利用音频输出模块100的第二音频输出端OUT2替代模拟地ANALOG_GND与差分放大模块200连接，可以实现低成本、低噪声、无POP音的音频输出，理由如下：

由于差分放大模块200的两个差分输入均来自音频输出模块100的两个模拟音频通道，而这两个通道直流电平具有对称性，无论是音频输出模块100开启或关闭模拟输出，还是差分放大模块200静音或解除静音，差分放大模块200的模拟差分输入端口的直流偏置上升或者下降始终是对等的，差分放大模块200不存在因为差分输入电压不平衡造成的POP音问题。

音频输出模块100的电源纹波通过音频输出模块100内部的电压偏置后，会有噪声叠加到音频输出模块100的模拟音频输出通道ANALOG_SINGLE_END_1。但是模拟音频输出通道ANALOG_SINGLE_END_2存在同样的干扰噪声。由于后端的差分放大模块200是差分输入，可以抑制共模信号，有效的降低了噪音。

音频输出模块100的模拟地ANALOG_GND和系统地GNDGND虽然有微小的电平差，但是由于差分放大模块200的模拟差分输入端并没有连接到地网络，所以这两个地之间的电平差不会进入到差分放大模块200的差分输入端，进而也不会耦合地的噪声。

音频输出模块100的时钟抖动噪声，特别是3线I2S(具有BCLK、LRCK及DATA信号、没有同步时钟MCLK信号)的应用，由于音频输出模块100的前端主控制器(图未示)输出的BCLK信号存在抖动，音频输出模块100通过BCLK锁相后，必然会出现差频的噪声。但是由于模拟音频输出通道ANALOG_SINGLE_END_1和模拟音频输出通道ANALOG_SINGLE_END_2都是音频输出模块100的输出，时钟抖动的噪声大小相等、相位相同，配合后端差分输入的差分放大模块200，可以有效的抑制共模信号，从而滤除时钟抖动的噪声。

本实施例通过在模拟音频输出电路中设置音频输出模块及差分放大模块；所述音频输出模块的第一音频输出端为所述音频输出模块的单端输出端，所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端连接，所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端连接。其中，由于模拟音频输出模块电源的纹波同时通过模拟音频输出模块的第一音频输出端及第二音频输出端输出至差分放大模块，而差分放大模块可以抑制共模信号，因此可以有效降低噪音，解决了单端输出的模拟音频输出设备输出音频时，差分放大模块噪音较大的问题。

请一并参照图1及图2，图2图1模拟音频输出电路一可选的结构示意图。

本实施例中，所述模拟音频输出电路还包括第一耦合模块300，所述第一耦合模块300串联于所述音频输出模块100的第一音频输出端OUT1与所述差分放大模块200的第一端之间。

所述第一耦合模块300包括第一电阻R1及第一电容C1；所述第一电阻R1与所述第一电容C1串联后的两端分别与所述音频输出模块100的第一音频输出端OUT1及所述差分放大模块200的第一端连接。

在具体实现中，第一电阻R1与第一电容C1的连接方式有两种，一种是第一电阻R1的第一端与音频输出模块100的第一音频输出端OUT1连接，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与差分放大模块200的第一端连接；另一种是第一电阻R1的第一端与差分放大模块200的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与音频输出模块100的第一音频输出端OUT1连接。

进一步地，所述模拟音频输出电路还包括第二耦合模块400；所述第二耦合模块400串联于所述音频输出模块100的第二音频输出端OUT2与所述差分放大模块200的第二端之间。

所述第二耦合模块400包括第二电阻R2及第二电容C2；所述第二电阻R2与所述第二电容C2串联后的两端分别与所述第二音频输出端OUT2及所述差分放大模块200的第二端连接。

在具体实现中，第二电阻R2与第二电容C2的连接方式有两种，一种是第二电阻R2的第一端与音频输出模块100的第二音频输出端OUT2连接，第二电阻R2的第二端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端与差分放大模块200的第二端连接；另一种是第二电阻R2的第一端与差分放大模块200的第二端连接，第二电阻R2的第二端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端与音频输出模块100的第二音频输出端OUT2连接。

其中，第一耦合电路及第二耦合电路都用于耦合交流信号，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等，第一电容C1的电容量与第二电容C2的电容量相等。

本实施例通过第一耦合模块及第二耦合模块的具体设计，将交流信号通过电阻和电容进行耦合后传输至下一级差分放大模块，使得差分放大模块获得更加平稳的模拟音频信号。

进一步地，请参照图1和图3，图3是图1模拟音频输出电路另一可选的结构示意图。

本实施例中，所述音频输出模块100包括至少一个第一音频输出端，所述差分放大模块200包括至少一个第一端，所述模拟音频输出电路包括至少一个第一耦合模块300，各第一耦合模块300分别与所述音频输出模块100的各第一音频输出端及所述差分放大模块200的各第一端一一对应连接。

应当理解的是，当音频输出模块100应用于单喇叭产品时，只需要用1个端口输出模拟音频信号，则只有一个第一音频输出端，当音频输出模块100应用于智能音箱产品时，需要用到两个端口输出模拟音频信号，则会有两个第一音频输出端。

以音频输出模块100有两个第一音频输出端(OUT1_L和OUT1_R)为例，对应的第一耦合模块300有两个，差分放大模块200有两个第一端(PA_RIN_P和PA_LIN_P)，音频输出模块100的第一音频输出端OUT1_L通过其中一个第一耦合模块300与差分放大模块200的第一端PA_RIN_P连接，音频输出模块100的第一音频输出端OUT1_R通过另一个第一耦合模块300与差分放大模块200的第一端PA_LIN_P连接。

其中，第一耦合模块300为电阻与电容串联，如第三电阻R3与第三电容C3串联、第六电阻R6与第六电容C6串联。

进一步地，所述模拟音频输出电路还包括至少一个第二耦合模块400，所述差分放大模块200包括至少一个第二端；各第二耦合模块400的第一端与所述音频输出模块100的第二音频输出端OUT2连接，各第二耦合模块400的第二端与所述差分放大模块200的各第二端一一对应连接。

应当理解的是，第二耦合模块400与第一耦合模块300的数量相同，同样以音频输出模块100有两个第一音频输出端(OUT1_L和OUT1_R)为例，第一耦合模块300的数量为2个，第二耦合模块400的数量同样为2个，差分放大模块200的第二端也有两个(PA_RIN_N和PA_LIN_N)，两个第二耦合模块400的第一端均与音频输出模块100的第二音频输出端OUT2连接，其中一个第二耦合模块400的第二端与差分放大模块200的第二端PA_RIN_N连接，另一个第二耦合模块400的第二端差分放大模块200的第二端PA_LIN_N连接。

其中，第二耦合模块400为电阻与电容串联，如第四电阻R4与第四电容C4串联、第五电阻R5与第五电容C5串联。

本实施例通过音频输出模块、第一耦合模块、第二耦合模块及差分放大模块的对应设计，实现了在音频输出模块有多个有效输出端口时，差分放大模块的降噪，提升了产品的兼容性。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的模拟音频输出电路，所述电子设备的模拟音频输出电路的电路结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的电子设备采用了上述模拟音频输出电路的技术方案，因此所述电子设备具有上述所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种模拟音频输出电路，其特征在于，包括音频输出模块及差分放大模块；所述音频输出模块的第一音频输出端为所述音频输出模块的单端输出端，所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端连接，所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端连接。

2.如权利要求1所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述音频输出模块包括数字信号处理器或数模转换器，所述差分放大模块包括功放，所述数字信号处理器或数模转换器的第一音频输出端与所述功放的第一输入端连接，所述数字信号处理器或数模转换器的第二音频输出端与所述功放的第二输入端连接。

3.如权利要求1或2所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述模拟音频输出电路还包括第一耦合模块，所述第一耦合模块串联于所述音频输出模块的第一音频输出端与所述差分放大模块的第一端之间。

4.如权利要求3所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述第一耦合模块包括第一电阻及第一电容；所述第一电阻与所述第一电容串联后的两端分别与所述音频输出模块的第一音频输出端及所述差分放大模块的第一端连接。

5.如权利要求4所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述模拟音频输出电路还包括第二耦合模块；所述第二耦合模块串联于所述音频输出模块的第二音频输出端与所述差分放大模块的第二端之间。

6.如权利要求5所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述第二耦合模块包括第二电阻及第二电容；所述第二电阻与所述第二电容串联后的两端分别与所述第二音频输出端及所述差分放大模块的第二端连接。

7.如权利要求6所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，所述第一电容的电容量与所述第二电容的电容量相等。

8.如权利要求3所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述音频输出模块包括至少一个第一音频输出端，所述差分放大模块包括至少一个第一端，所述模拟音频输出电路包括至少一个第一耦合模块，各第一耦合模块分别与所述音频输出模块的各第一音频输出端及所述差分放大模块的各第一端一一对应连接。

9.如权利要求8所述的模拟音频输出电路，其特征在于，所述模拟音频输出电路还包括至少一个第二耦合模块，所述差分放大模块包括至少一个第二端；各第二耦合模块的第一端与所述音频输出模块的第二音频输出端连接，各第二耦合模块的第二端与所述差分放大模块的各第二端一一对应连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～9任一权利要求所述的模拟音频输出电路。

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