CN214228452U - 音频电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种音频电路及电子设备，属于电子电路技术领域。其中，电路包括：音频处理模块、耳机座、抗干扰模块，耳机座包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚；音频处理模块的第一输出端与左声道引脚连接，音频处理模块的第二输出端与右声道引脚连接，音频处理模块的第一输入端与麦克风引脚连接；抗干扰模块的输入端与接地引脚连接，抗干扰模块的输出端与音频处理模块的第二输入端连接。该电路能够实现在利用耳机收听音频信号和利用耳机录制音频信号同时发生的情况下，不受PCB板限制地完全消除对耳机录制的音频信号的干扰。

Description

音频电路及电子设备

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，具体涉及一种音频电路及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，终端设备(例如手机)被越来越广泛的使用。用户可在终端设备的耳机插孔中插入耳机，以利用耳机实现收听音频信号和录制音频信号。

在一些场景下，利用耳机收听音频信号和利用耳机录制音频信号同时发生。在此场景中，耳机将会把自身播放的音频信号录制到，即下行音频信号干扰到上行音频信号，而这将降低耳机麦克风的录音质量。另外，在移动终端处于WiFi连接状态、充电状态中的任一状态时，WiFi电路以及充电电路还会对耳机录制的音频信号产生较大的干扰，而这将进一步的降低耳机麦克风的录音质量。

目前，为了避免下行音频信号干扰上行音频信号，通过令耳机左声道或右声道反向，使得左右声道信号在公共电阻端反向抵消来改善。但是，该手段受PCB线宽、布局的限制，改善程度有限。且对于特定的音频信号(例如音乐、背景音效)无法达到抵消的效果。以及，为了避免WiFi电路以及充电电路对耳机录制的音频信号产生的干扰，主要采用是的通过PCB布局布线来规避或减轻，而这同样受PCB线宽、布局的限制。

因此，一种能够在利用耳机收听音频信号和利用耳机录制音频信号同时发生的情况下，不受PCB板限制地完全消除对录制音频信号的干扰的手段亟待被提出。

实用新型内容

本申请旨在提供一种音频电路及电子设备，能够实现在利用耳机收听音频信号和利用耳机录制音频信号同时发生的情况下，不受PCB板限制的完全消除对耳机录制的音频信号的干扰。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种音频电路，包括：音频处理模块、耳机座、抗干扰模块，所述耳机座包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚；

所述音频处理模块的第一输出端与所述左声道引脚连接，所述音频处理模块的第二输出端与所述右声道引脚连接，所述音频处理模块的第一输入端与所述麦克风引脚连接；

所述抗干扰模块的输入端与所述接地引脚连接，所述抗干扰模块的输出端与所述音频处理模块的第二输入端连接。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括第一方面所述的音频电路。

在本申请的实施例中，提供一种音频电路，包括：音频处理模块、耳机座、抗干扰模块，耳机座包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚；音频处理模块的第一输出端与左声道引脚连接，音频处理模块的第二输出端与右声道引脚连接，音频处理模块的第一输入端与麦克风引脚连接；抗干扰模块的输入端与接地引脚连接，抗干扰模块的输出端与音频处理模块的第二输入端连接。这样，利用抗干扰模块可得到完整的干扰信号。在此基础上，可将麦克风引脚接收到的音频信号中的干扰信号完全抵消。同时本申请实施例提供的音频电路不受PCB板的限制。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例提供的一种音频电路的结构示意图一；

图2是根据本申请实施例提供的一种传统的音频电路与耳机的连接结构示意图；

图3是根据本申请实施例提供的一种音频电路的结构示意图二；

图4是根据本申请实施例提供的一种运算电路的结构示意图；

图5是根据本申请实施例提供的一种音频电路的结构示意图三。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例对本申请实施例提供的音频电路进行详细地说明。

本申请实施例提供了一种音频电路100，如图1所示，包括音频处理模块110、耳机座120、抗干扰模块130，耳机座120包括左声道引脚L、右声道引脚R、接地引脚GND、麦克风引脚MIC。其中：

音频处理模块110的第一输出端与左声道引脚L连接，音频处理模块110的第二输出端与右声道引脚R连接，音频处理模块110的第一输入端与麦克风引脚MIC连接。

抗干扰模块130的输入端与接地引脚GND连接，抗干扰模块130的输出端与音频处理模块110的第二输入端连接。

在本申请实施例中，干扰信号位于接地引脚GND处，其原理为：

对于如图2所示的传统的音频电路与耳机的连接结构示意图，对于下行音频信号干扰上行音频信号的情况，当耳机播放音频信号(例如音乐或背景音效)时，在两个耳机喇叭的正端处会有一个电压V1。由于耳机左右声道共地阻抗RCOM(为一个等效电阻)的存在，在V1的基础上，两个耳机喇叭负端的位置产生一个分压V2。在此基础上，由于地阻抗RGND(为一个等效电阻)的存在，在地阻抗RGND的位置会产生一个分压ΔV1。

对于WiFi电路以及充电电路的干扰的情况，麦克风的回流路径与充电回流路径、WiFi回流路径有交叉重叠，由于地阻抗RGND的存在，充电回流路径、WiFi的回流路径会在地阻抗RGND产生一个干扰电压ΔV2。

基于上述内容，干扰信号ΔV等于上述ΔV1与ΔV2的和，且该干扰信号位于接地引脚GND处。

需要说明的是，由于麦克风引脚MIC与接地引脚GND是连通的，因此，干扰信号会叠加在耳机的麦克风引脚MIC处，并被音频编解码器拾取并放大，最终保存在录音文件，从而影响耳机录制的音频信号。

基于上述内容，抗干扰模块130可从接地引脚GND处可获取到干扰信号，并将干扰信号抵消。

在一个实施例中，如图1所示，音频处理模块110还包括一个电源提供端，该电源提供端与麦克风引脚MIC连接，以向耳机的麦克风供电。

在一个实施例中，如图1所示，为了实现向耳机的麦克风提供稳定的电源，本申请实施例提供的音频电路中还包括第五电阻140，音频处理模块110的电源提供端通过第五电阻140与麦克风引脚MIC连接。

在一个示例中，第五电阻140的阻值可以为2.2KΩ。

在本申请实施例中，提供一种音频电路，包括：音频处理模块、耳机座、抗干扰模块，耳机座包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚；音频处理模块的第一输出端与左声道引脚连接，音频处理模块的第二输出端与右声道引脚连接，音频处理模块的第一输入端与麦克风引脚连接；抗干扰模块的输入端与接地引脚连接，抗干扰模块的输出端与音频处理模块的第二输入端连接。这样，利用抗干扰模块可得到完整的干扰信号。在此基础上，可将麦克风引脚接收到的音频信号中的干扰信号完全抵消。同时本申请实施例提供的音频电路不受PCB板的限制。

在一个实施例中，如图3所示，所述抗干扰模块130为运算模块131。

麦克风引脚MIC通过运算模块131与音频处理模块110的第一输入端连接，其中，运算模块131的第一输入端与麦克风引脚MIC连接，运算模块131的输出端与音频处理模块110的第一输入端连接。运算模块131的第二输入端与接地引脚GND连接。音频处理模块110的第一输入端与音频处理模块110的第二输入端为同一端。

在本申请实施例中，运算模块131可接收到麦克风引脚MIC输入的音频信号和以及接地引脚GND处的干扰信号。在此基础上，运算模块131可将麦克风引脚MIC输入的音频信号中的干扰信号抵消。

需要说明的是，在本申请实施例中，音频处理模块110可以为音频编解码器。

在一个实施例中，如图4所示，运算模块131包括：第一电阻1311、第二电阻1312、第三电阻1313、第四电阻1314、运算放大器1315；其中：

第一电阻1311连接在接地引脚GND与运算放大器1315的反相输入端之间。第二电阻1312连接在运算放大器1315的反相输入端与运算放大器1315的输出端之间。第三电阻1313连接在麦克风引脚MIC与运算放大器1315的正相输入端之间。第四电阻1314连接在运算放大器1315的正相输入端与接地端之间。运算放大器1315的输出端与音频处理模块110的第一输入端连接。

在本实施例中，运算模块131实现抵消的原理为：

Vmic_p＝-△V*Rf/R1+(1+Rf/R1)*Vin*R3/(R2+R3)。

其中，Vmic_p表示的是运算模块131的输出电压，Rf表示的是第二电阻1312阻值，R2表示的是第三电阻1313阻值，R3表示的是第四电阻1314的阻值。Vin表示的是麦克风正端的电压，△V表示的是干扰信号的电压。

在上述公式的基础上，可设置第一电阻1311、第二电阻1312、第三电阻1313及第四电阻1314的阻值相等。此时，上述公式变换为：

Vmic_p＝Vin-△V＝△V+Vmic-△V＝Vmic。

基于上述公式可知，通过运算模块131后，可将麦克风引脚MIC输入的音频信号中的干扰信号完全消除。

在一个实施例中，第一电阻1311、第二电阻1312、第三电阻1313及第四电阻1314的阻值为1KΩ。

在一个实施例中，如图5所示，音频处理模块110包括处理器111和音频编解码器112，抗干扰模块130包括第一放大器132和模数转换器133；其中：

第一放大器132输入端与接地引脚GND连接，第一放大器132的输出端与模数转换器133的输入端连接；模数转换器133的输出端与处理器111的第一输入端连接；音频编解码器112的信号输出端与处理器111的第二输入端连接，音频编解码器112的音频输入端与麦克风引脚MIC连接，音频编解码器112的左声道音频输出端与左声道引脚L连接，音频编解码器112的右声道音频输出端与右声道引脚R连接。

在本申请实施例中，第一放大器132对干扰信号进行放大之后发送至模数转换器。模数转换器133对于放大后的干扰信号进行模数转换并提供给处理器111。同时，处理器111还接收由音频编解码器112对麦克风引脚输入的音频信号放大并模数转换的音频信号。在此基础上，处理器111对接收到的两个信号做差，即可得到不包含干扰信号的高质量录制的音频信号。

需要说明的是，音频编解码器内置的第二放大器，该第二放大器对音频接收端输入的音频信号进行放大。因此，为了实现抵消，则需要利用第一放大器132对干扰信号也进行放大。

基于上述内容，在一个实施例中，音频编解码器112中包括对由麦克风引脚MIC输入的音频信号放大的第二放大器，第二放大器和第一放大器132的规格相同。

由于第一放大器132和第二放大器的规格相同，因此，可实现对干扰信号的完全消除。

在一个实施例中，可将由第一放大器132和模数转换器133组成的抗干扰模块130集成在音频编解码器中，集成后的音频编解码器能够完成对音频信号的抗干扰处理的情况下，进一步提高了电路的稳定性，不容易出现断路、短路的问题。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如上述任一实施例提供的音频电路。

在一个示例中，电子设备可以为手机、平板电脑等可插入耳机的电子设备。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种音频电路，其特征在于，包括：音频处理模块、耳机座、抗干扰模块，所述耳机座包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚；

所述音频处理模块的第一输出端与所述左声道引脚连接，所述音频处理模块的第二输出端与所述右声道引脚连接，所述音频处理模块的第一输入端与所述麦克风引脚连接；

所述抗干扰模块的输入端与所述接地引脚连接，所述抗干扰模块的输出端与所述音频处理模块的第二输入端连接；

所述电路还包括第五电阻，所述音频处理模块的电源提供端通过所述第五电阻与所述麦克风引脚连接。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述抗干扰模块为运算模块；

所述麦克风引脚通过所述运算模块与所述音频处理模块的第一输入端连接，其中，所述运算模块的第一输入端与所述麦克风引脚连接，所述运算模块的输出端与所述音频处理模块的第一输入端连接；

所述运算模块的第二输入端与所述接地引脚连接；

所述音频处理模块的第一输入端与所述音频处理模块的第二输入端为同一端。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述运算模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、运算放大器；

所述第一电阻连接在所述接地引脚与所述运算放大器的反相输入端之间；

所述第二电阻连接在所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端之间；

所述第三电阻连接在所述麦克风引脚与所述运算放大器的正相输入端之间；

所述第四电阻连接在所述运算放大器的正相输入端与接地端之间；

所述运算放大器的输出端与所述音频处理模块的第一输入端连接。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻及所述第四电阻的阻值相等。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述音频处理模块包括处理器和音频编解码器，所述抗干扰模块包括第一放大器和模数转换器；

所述第一放大器输入端与所述接地引脚连接，所述第一放大器的输出端与所述模数转换器的输入端连接；

所述模数转换器的输出端与所述处理器的第一输入端连接；

所述音频编解码器的信号输出端与所述处理器的第二输入端连接，所述音频编解码器的音频输入端与所述麦克风引脚连接，所述音频编解码器的左声道音频输出端与所述左声道引脚连接，所述音频编解码器的右声道音频输出端与所述右声道引脚连接。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述音频编解码器中包括对由所述麦克风引脚输入的音频信号放大的第二放大器，所述第二放大器和所述第一放大器的规格相同。

7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一放大器和模数转换器组成的抗干扰模块集成在所述音频编解码器中。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-7任一项所述的电路。

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