CN220156644U - 回声消除电路及音频设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种回声消除电路及音频设备，属于音频处理技术领域。该回声消除电路包括：第一音频处理电路、第二音频处理电路以及数字信号处理器；第一音频处理电路的输入端与麦克风连接，第一音频处理电路的输出端与数字信号处理器的输入端连接；第二音频处理电路的输入端与扬声器连接，第二音频处理电路的输出端与数字信号处理器的输入端连接；数字信号处理器的输出端与扬声器连接，数字信号处理器用于基于第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号对第一音频信号进行回声消除，扬声器用于播放回声消除后的第一音频信号。该回声消除电路能够避免回声信号对人声的干扰，提高用户体验。

Description

回声消除电路及音频设备

技术领域

本申请涉及音频处理技术领域，特别涉及一种回声消除电路及音频设备。

背景技术

目前，具有语音通话、视频通信、语音输入等功能的电子设备已经广泛应用于人们的工作和生活中。例如，手机、平板电脑、智能中控屏等。由于这些电子设备内均安装了麦克风和扬声器，因此，麦克风采集音频信号的过程中，不仅会采集到用户发出的音频信号(人声)，还会采集到扬声器播放的音频信号(回声信号)，导致麦克风捕获的人声被回声信号干扰，从而影响用户的使用体验。因此，急需一种能够避免回声信号干扰人声的回声消除电路。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种回声消除电路及音频设备，能够避免回声信号对人声的干扰，提高用户体验。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种回声消除电路，所述回声消除电路包括：第一音频处理电路、第二音频处理电路以及数字信号处理器；

所述第一音频处理电路的输入端与麦克风连接，所述第一音频处理电路的输出端与所述数字信号处理器的输入端连接，所述第一音频处理电路用于对所述麦克风当前时刻采集到的第一音频信号进行处理，得到所述第一音频信号的数字音频信号；

所述第二音频处理电路的输入端与扬声器连接，所述第二音频处理电路的输出端与所述数字信号处理器的输入端连接，所述第二音频处理电路用于对所述扬声器上一时刻输出的第二音频信号进行处理，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述数字信号处理器的输出端与所述扬声器连接，所述数字信号处理器用于基于所述第一音频信号的数字音频信号和所述第二音频信号的数字音频信号对所述第一音频信号进行回声消除，所述扬声器用于播放回声消除后的所述第一音频信号。

在一些实施例中，所述第一音频处理电路包括音频采样电路和第一模数转换电路；

所述音频采样电路包括第一差分输入端、第二差分输入端、第一差分输出端以及第二差分输出端，所述第一差分输入端和所述第二差分输入端分别与所述麦克风的第一端和第二端连接，所述第一差分输出端和所述第二差分输出端与所述第一模数转换电路的第一输入端和第二输入端连接，所述音频采样电路用于对所述第一音频信号进行采样，所述第一模数转换电路用于对采样后的所述第一音频信号进行模数转换，得到所述第一音频信号的数字音频信号；

所述第一模数转换电路的输出端与所述数字信号处理器的输入端连接。

在一些实施例中，所述音频采样电路包括第一电源端、第一接地端、第二接地端、第一供电电路、第一静电防护电路、第一滤波电路、第一电阻以及第二电阻；

所述第一供电电路的第一端与所述第一电源端连接，所述第一供电电路的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一供电电路的第三端与所述第一接地端连接，所述第一供电电路用于向所述麦克风供电；

所述第一静电防护电路的第一端和第二端分别与所述第一差分输入端和所述第二差分输入端连接，所述第一静电防护电路的第三端与所述第二接地端连接，所述第一静电防护电路用于对所述麦克风进行静电防护；

所述第一滤波电路的第一端和第二端分别与所述第一差分输入端和所述第二差分输入端连接，所述第一滤波电路的第三端和第四端分别与所述第一差分输出端和所述第二差分输出端连接，所述第一滤波电路用于对所述第一音频信号进行滤波；

所述第一电阻的第二端与所述第一差分输入端连接，所述第一电阻用于向所述麦克风提供偏置电压；

所述第二电阻的第一端与所述第二差分输入端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二接地端连接，所述第二电阻用于向所述麦克风提供偏置电压。

在一些实施例中，所述第一供电电路包括第三电阻、第一电容以及第二电容；

所述第三电阻的第一端与所述第一供电电路的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一供电电路的第二端连接；

所述第一电容的第一端与所述第一供电电路的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一供电电路的第三端连接；

所述第二电容的第一端与所述第一供电电路的第二端连接，所述第二电容的第二端与所述第一供电电路的第三端连接。

在一些实施例中，所述第一滤波电路包括第三电容和第四电容；

所述第三电容的第一端与所述第一滤波电路的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第一滤波电路的第三端连接；

所述第四电容的第一端与所述第一滤波电路的第二端连接，所述第四电容的第二端与所述第一滤波电路的第四端连接。

在一些实施例中，所述第二音频处理电路包括音频回采电路和第二模数转换电路；

所述音频回采电路包括第三差分输入端、第四差分输入端、第三差分输出端以及第四差分输出端，所述第三差分输入端和所述第四差分输入端分别与所述扬声器的第一端和第二端连接，所述第三差分输出端和所述第四差分输出端与所述第二模数转换电路的第一输入端和第二输入端连接，所述音频回采电路用于对所述第二音频信号进行采样，所述第二模数转换电路用于对采样后的所述第二音频信号进行模数转换，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述第二模数转换电路的输出端与所述数字信号处理器的输入端连接。

在一些实施例中，所述音频回采电路包括第三接地端、第二静电防护电路、电阻分压电路以及第二滤波电路；

所述第二静电防护电路的第一端和第二端分别与所述第三差分输入端和所述第四差分输入端连接，所述第二静电防护电路的第三端与所述第三接地端连接，所述第二静电防护电路用于对所述扬声器进行静电防护；

所述电阻分压电路的第一端和第二端分别与所述第三差分输入端和所述第四差分输入端连接，所述电阻分压电路的第三端和第四端分别与所述第二滤波电路的第一端和第二端连接，所述电阻分压电路的第五端与所述第三接地端连接，所述电阻分压电路用于对所述第三差分输入端和所述第四差分输入端之间的电压进行分压，所述第二滤波电路用于对所述第二音频信号进行滤波；

所述第二滤波电路的第三端和第四端分别与所述第三差分输出端和所述第四差分输出端连接，所述第二滤波电路的第五端与所述第三接地端连接。

在一些实施例中，所述第二模数转换电路包括第二电源端、第四接地端、第二供电电路以及模数转换器；

所述第二供电电路的第一端与所述第二电源端连接，所述第二供电电路的第二端与所述模数转换器的供电端连接，所述第二供电电路的第三端与所述第四接地端连接，所述第二供电电路用于向所述模数转换器供电，所述模数转换器用于对采样后的所述第二音频信号进行模数转换，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述模数转换器的第一输入端和第二输入端分别与所述第三差分输出端和所述第四差分输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述第二模数转换电路的输出端连接。

在一些实施例中，所述数字信号处理器包括信号处理电路和数模转换电路；

所述信号处理电路的输入端与所述第一音频处理电路的输出端连接，所述信号处理电路的输入端与所述第二音频处理电路的输出端连接，所述信号处理电路的输出端与所述数模转换电路的输入端连接，所述信号处理电路用于基于所述第二音频信号的数字音频信号对所述第一音频信号的数字音频信号进行回声消除，所述数模转换电路用于对回声消除后的所述数字音频信号进行数模转换，得到回声消除后的所述第一音频信号；

所述数模转换电路的输出端与所述扬声器连接。

另一方面，提供了一种音频设备，所述音频设备包括上述回声消除电路、麦克风以及扬声器。

本申请实施例提供了一种回声消除电路，通过第一音频处理电路和第二音频处理电路，能够对麦克风当前时刻采集到的第一音频信号和扬声器上一时刻输出的第二音频信号进行处理，得到各自的数字音频信号。通过数字信号处理器，对各自的数字音频信号进行处理，能够通过比较第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号，对第一音频信号进行回声消除，也即将第一音频信号中与第二音频信号一致的回声信号进行消除。避免了回声信号对人声的干扰，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种回声消除电路的示意图；

图2是本申请实施例提供的一种第一音频处理电路的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种音频采样电路的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第二音频处理电路的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种音频回采电路的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种第二模数转换电路的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种数字信号处理器的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种音频放大电路的示意图。

附图标记分别表示：

第一音频处理电路-10

音频采样电路-101，第一差分输入端-101a，第二差分输入端-101b，第一差分输出端-101c，第二差分输出端-101d

第一供电电路-1011，第三电阻-1011a，第一电容-1011b，第二电容-1011c

第一静电防护电路-1012，第一晶体管-1012a，第二晶体管-1012b

第一滤波电路-1013，第三电容-1013a，第四电容-1013b

第一电阻-1014

第二电阻-1015

第一模数转换电路-102

第二音频处理电路-20

音频回采电路-201，第三差分输入端-201a，第四差分输入端-201b，第三差分输出端-201c，第四差分输出端-201d

第二静电防护电路-2011，第三晶体管-2011a，第四晶体管-2011b

电阻分压电路-2012，第四电阻-2012a，第五电阻-2012b，第六电阻-2012c，第七电阻-2012d

第二滤波电路-2013，第八电阻-2013a，第五电容-2013b，第六电容-2013c，第九电阻-2013d，第七电容-2013e，第八电容-2013f

第二模数转换电路-202

第二供电电路-2021，模数转换器-2022

数字信号处理器-30

信号处理电路-301，数模转换电路-302

音频放大电路-40

信号转换电路-401，音频放大器-402，第三供电电路-403

第一电源端-A1，第一接地端-A2，第二接地端-A3，第三接地端-A4，第二电源端-A5，第四接地端-A6，第三电源端-A7，第五接地端-A8

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种回声消除电路，该回声消除电路能够避免回声信号对人声的干扰，提高用户体验。

图1是本申请实施例提供的一种回声消除电路的示意图。参见图1，该回声消除电路包括：第一音频处理电路10、第二音频处理电路20以及数字信号处理器30。

第一音频处理电路10的输入端与麦克风连接，第一音频处理电路10的输出端与数字信号处理器30的输入端连接，该第一音频处理电路10用于对麦克风当前时刻采集到的第一音频信号进行处理，得到第一音频信号的数字音频信号。其中，麦克风用于将采集到的声音信号转换成电信号，该第一音频信号为麦克风当前时刻采集声音信号转换得到的电信号，第一音频信号为模拟信号。由于数字信号处理器30无法直接对模拟信号进行处理，因此，在将第一音频信号输入到数字信号处理器30之前，需要通过第一音频处理电路10，将第一音频信号由模拟信号转换成数字信号，从而能够基于数字信号处理器30对第一音频信号中的语音信息进行处理。数字信号处理器30对第一音频信号的数字音频信号进行处理之后，能够将处理后的第一音频信号输入到扬声器，由扬声器对该音频信号进行播放。

第二音频处理电路20的输入端与扬声器连接，第二音频处理电路20的输出端与数字信号处理器30的输入端连接，第二音频处理电路20用于对扬声器上一时刻输出的第二音频信号进行处理，得到第二音频信号的数字音频信号。其中，扬声器用于将电信号(音频信号)转换成声音信号，并对该声音信号进行播放，供用户收听。在扬声器输出第二音频信号之前，第一音频处理电路10能够对麦克风在前一时刻采集到的音频信号进行处理，并将处理后得到的数字音频信号输入到数字信号处理器30。数字信号处理器30对数字音频信号进行处理之后，能够将处理后得到的第二音频信号输入到扬声器，由扬声器对该第二音频信号进行播放。该第二音频信号为模拟信号。由于数字信号处理器30无法直接对模拟信号进行处理，因此，在将扬声器输出的第二音频信号输入到数字信号处理器30之前，需要通过第二音频处理电路20，将第二音频信号由模拟信号转换成数字信号，从而能够基于数字信号处理器30对第二音频信号中的语音信息进行处理。

数字信号处理器30的输出端与扬声器连接，数字信号处理器30用于基于第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号对第一音频信号进行回声消除。扬声器用于播放回声消除后的第一音频信号。其中，在麦克风采集音频信号的过程中，不仅会采集到用户发出的声音信号，还会采集到扬声器输出的音频信号。因此，当前时刻采集到的第一音频信号包括当前时刻用户发出的声音信号和扬声器输出的部分音频信号，也即上一时刻用户发出的声音信号。由于该第二音频信号为扬声器上一时刻输出的音频信号，包括上一时刻用户发出的声音信号，因此，该第一音频信号包括部分第二音频信号。数字信号处理器30通过对第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号进行处理，能够得到第一音频信号的语音信息和第二音频信号的语音信息。数字信号处理器30通过比较第一音频信号的语音信息和第二音频信号的语音信息，能够对第一音频信号中与第二音频信号的语音信息相同的语音信息进行消除，也即对第一音频信号中的回声信号进行消除，该回声信号为麦克风从扬声器采集的音频信号。由于该数字信号处理器30的输出端于扬声器相连，因此数字信号处理器30能够将回声消除后的第一音频信号输入到扬声器，由扬声器进行播放。

在一些实施例中，第一音频处理电路10由音频采样电路和模数转换电路组合而成。图2是本申请实施例提供的一种第一音频处理电路的示意图。参见图2，第一音频处理电路10包括音频采样电路101和第一模数转换电路102。该音频采样电路101包括第一差分输入端101a、第二差分输入端101b、第一差分输出端101c以及第二差分输出端101d。第一差分输入端101a和第二差分输入端101b分别与麦克风的第一端和第二端连接。第一差分输出端101c和第二差分输出端101d与第一模数转换电路102的第一输入端和第二输入端连接。第一模数转换电路102的输出端与数字信号处理器30的输入端连接。其中，该音频采样电路101用于对第一音频信号进行采样。该第一模数转换电路102用于对采样后的第一音频信号进行模数转换，得到第一音频信号的数字音频信号。音频采样电路101的第一差分输入端101a和第二差分输入端101b能够对麦克风采集到的第一音频信号进行差分传输。第一差分输入端101a输入的音频信号与第二差分输入端101b输入的音频信号互为差分信号，两个信号的振幅相同、相位相反。同理，第一差分输出端101c和第二差分输出端101d能够对采样后的第一音频信号进行差分传输。第一差分输出端101c输出的音频信号与第二差分输出端101d输入的音频信号互为差分信号，两个信号的振幅相同、相位相反。音频采样电路101通过第一差分输出端101c和第二差分输出端101d能够将采样后的第一音频信号输入到第一模电转换电路102，第一模电转换电路102能够将采样后的第一音频信号转换为数字音频信号。第一模电转换电路102通过输出端将该数字音频信号输入到数字信号处理器30，由数字信号处理器30对第一音频信号的数字音频信号进行处理。

在一些实施例中，该麦克风为双路麦克风，包括两个独立的麦克风，也即第一麦克风和第二麦克风。其中，第一麦克风与第一音频采样电路的输入端连接，第二麦克风与第二音频采样电路的输入端连接，第一音频采样电路的输出端和第二音频采样电路的输出端与第一模数转换电路102的输入端连接。第一音频采样电路和第二音频采样电路的电路结构与音频采样电路101相同。

在一些实施例中，音频采样电路101由静电防护电路、供电电路以及滤波电路组合而成。图3是本申请实施例提供的一种音频采样电路的示意图。参见图3，该音频采样电路101包括第一电源端A1、第一接地端A2、第二接地端A3、第一供电电路1011、第一静电防护电路1012、第一滤波电路1013、第一电阻1014以及第二电阻1015。第一供电电路1011的第一端与第一电源端A1连接，第一供电电路1011的第二端与第一电阻1014的第一端连接，第一供电电路1011的第三端与第一接地端A2连接。第一静电防护电路1012的第一端和第二端分别与第一差分输入端101a和第二差分输入端101b连接，第一静电防护电路1012的第三端与第二接地端A3连接。第一滤波电路1013的第一端和第二端分别与第一差分输入端101a和第二差分输入端101b连接，第一滤波电路1013的第三端和第四端分别与第一差分输出端101c和第二差分输出端101d连接。第一电阻1014的第二端与第一差分输入端101a连接。第二电阻1015的第一端与第二差分输入端101b连接，第二电阻1015的第二端与第二接地端A3连接。其中，第一电源端A1所提供的电压可以是麦克风的工作电压范围中的任一电压，本申请实施例对此不进行限制。第一供电电路1011用于向麦克风供电。第一静电防护电路1012用于对麦克风进行静电防护，以使麦克风免受静电放电的危害。第一滤波电路1013用于对第一音频信号进行滤波。第一电阻1014和第二电阻1015用于向麦克风提供偏置电压，以使麦克风能够正常工作。

在一些实施例中，继续参见图3，该第一供电电路1011由第三电阻1011a、第一电容1011b以及第二电容1011c组合而成。第三电阻1011a的第一端和第一电容1011b的第一端与第一供电电路1011的第一端连接，第三电阻1011a的第二端与第二电容1011c的第一端与第一供电电路1011的第二端连接，第一电容1011b的第二端和第二电容1011c的第二端与第一供电电路1011的第三端连接。其中，第三电阻1011a、第一电容1011b以及第二电容1011c用于对电路中的电源信号进行滤波，从而改善电源信号的质量，提高电源信号的稳定性。

在一些实施例中，继续参见图3，该第一静电防护电路1012由第一晶体管1012a和第二晶体管1012b组合而成。第一晶体管1012a的第一端与第一静电防护电路的第一端连接，第二晶体管1012b的第一端与第一静电防护电路1012的第二端连接，第一晶体管1012a的第二端和第二晶体管1012b的第二端与第一静电防护电路1012的第三端连接。其中，第一晶体管1012a用于对麦克风的第一端进行静电防护，第二晶体管用于对麦克风的第二端进行静电防护。

在一些实施例中，继续参见图3，该第一滤波电路1013由第三电容1013a和第四电容1013b组合而成。第三电容1013a的第一端和第二端分别与第一滤波电路1013的第一端和第三端连接，第四电容1013b的第一端和第二端分别与第一滤波电路1013的第二端和第四端连接。其中，第三电容1013a用于对第一差分输入端101a输入的音频信号进行滤波，第四电容1013b用于对第二差分输入端101b输入的音频信号进行滤波。第三电容1013a和第四电容1013b通过滤除第一音频信号中的噪声信号，能够改善第一音频信号的质量。

在一些实施例中，第二音频处理电路20由音频回采电路和模数转换电路组合而成。图4是本申请实施例提供的一种第二音频处理电路的示意图。参见图4，第二音频处理电路20包括音频回采电路201和第二模数转换电路202。音频回采电路201包括第三差分输入端201a、第四差分输入端201b、第三差分输出端201c以及第四差分输出端201d，第三差分输入端201a和第四差分输入端201b分别与扬声器的第一端和第二端连接，第三差分输出端201c和第四差分输出端201d与第二模数转换电路202的第一输入端和第二输入端连接。第二模数转换电路202的输出端与数字信号处理器30的输入端连接。其中，该音频回采电路201用于对第二音频信号进行采样。第二模数转换电路202用于对采样后的第二音频信号进行模数转换，得到第二音频信号的数字音频信号。音频回采电路201的第三差分输入端201a和第四差分输入端201b能够对扬声器输出的第二音频信号进行差分传输。第三差分输入端201a输入的音频信号与第四差分输入端201b输入的音频信号互为差分信号，两个信号的振幅相同、相位相反。同理，第三差分输出端201c和第四差分输出端201d能够对采样后的第二音频信号进行差分传输。第三差分输出端201c输出的音频信号与第四差分输出端201d输入的音频信号互为差分信号，两个信号的振幅相同、相位相反。音频回采电路201通过第三差分输出端201c和第四差分输出端201d能够将采样后的第二音频信号输入到第二模电转换电路202，第二模电转换电路202能够将采样后的第二音频信号转换为数字音频信号。第二模电转换电路202通过输出端将该数字音频信号输入到数字信号处理器30，由数字信号处理器30对第二音频信号的数字音频信号进行处理。

在一些实施例中，该音频回采电路201由静电防护电路、电阻分压电路以及滤波电路组合而成。图5是本申请实施例提供的一种音频回采电路的示意图。参见图5，该音频回采电路201包括第三接地端A4、第二静电防护电路2011、电阻分压电路2012以及第二滤波电路2013。第二静电防护电路2011的第一端和第二端分别与第三差分输入端201a和第四差分输入端201b连接，第二静电防护电路2011的第三端与第三接地端A4连接。电阻分压电路2012的第一端和第二端分别与第三差分输入端201a和第四差分输入端201b连接，电阻分压电路2012的第三端和第四端分别与第二滤波电路2013的第一端和第二端连接，电阻分压电路2012的第五端与第三接地端A4连接。第二滤波电路2013的第三端和第四端分别与第三差分输出端201c和第四差分输出端201d连接，第二滤波电路2013的第五端与第三接地端A4连接。其中，第二静电防护电路2011用于对扬声器进行静电防护，以使扬声器免受静电放电的危害。电阻分压电路2012用于对第三差分输入端201a和第四差分输入端201b之间的电压进行分压，保护电路免受过大的电压影响，确保电路可以正常工作。第二滤波电路2013用于对第二音频信号进行滤波，通过滤除第二音频信号中的噪声，能够改善第二音频信号的质量，提高第二音频信号的稳定性。

在一些实施例中，继续参见图5，该第二静电防护电路2011由第三晶体管2011a和第四晶体管2011b组合而成。第三晶体管2011a的第一端与第二静电防护电路2011的第一端连接，第四晶体管2011b的第一端与第二静电防护电路的第二端连接，第三晶体管2011a的第二端和第四晶体管2011b的第二端与第二静电防护电路2011的第三段连接。其中，第三晶体管2011a用于对扬声器的第一端进行静电防护，第四晶体管2011b用于对扬声器的第二端进行静电防护。

在一些实施例中，继续参见图5，该电阻分压电路2012由第四电阻2012a、第五电阻2012b、第六电阻2012c以及第七电阻2012d组合而成。第四电阻2012a的第一端与电阻分压电路2012的第一端连接，第四电阻2012a的第二端和第五电阻2012b的第一端与电阻分压电路2012的第三端连接，第六电阻2012d的第一端与电阻分压电路2012的第二端连接，第六电阻2012c的第一端和第七电阻2012d的第二端与电阻分压电路2012的第四端连接，第五电阻2012b的第二端与第六电阻2012c的第二端与电阻分压电路2012的第五端连接。其中，第四电阻2012a和第五电阻2012b用于对第三差分输入端201a与第三接地端A4之间的电压进行分压，第六电阻2012c和第七电阻2012d用于对第四差分输入端201b与第三接地端A4之间的电压进行分压。第四电阻2012a、第五电阻2012b、第六电阻2012c以及第七电阻2012d还能限制电路中的电流，避免电路中的电流过大时导致电子器件的损坏。

在一些实施例中，继续参见图5，该第二滤波电路2013由第八电阻2013a、第五电容2013b、第六电容2013c、第九电阻2013d、第七电容2013e以及第八电容2013f组合而成。第八电阻2013a的第一端与第六电容2013c的第一端与第二滤波电路2013的第一端连接，第八电阻2013a的第二端与第五电容2013b的第一端与第二滤波电路2013的第三端连接，第九电阻2013d的第一端与八电容2013f的第一端与第二滤波电路2013的第二端连接，第九电阻2013d的第二端和第七电容2013e的第一端与第二滤波电路2013的第四端连接，第五电容2013b的第二端、第六电容2013c的第二端、第七电容2013e的第二端以及第八电容2013f的第二端与第二滤波电路2013的第五端连接。其中，第八电阻2013a、第五电容2013b以及第六电容2013c用于对第三差分输入端201a输入的音频信号进行滤波，第九电阻2013d、第七电容2013e以及第八电容2013f用于对第四差分输入端201b输入的音频信号进行滤波。

在一些实施例中，该第二模数转换电路202由供电电路和模数转换器组合而成。图6是本申请实施例提供的一种第二模数转换电路的示意图。参见图6，该第二模数转换电路202包括第二电源端A5、第四接地端A6、第二供电电路2021以及模数转换器2022。该第二供电电路2021的第一端与第二电源端A5连接，第二供电电路2021的第二端与模数转换器2022的供电端连接，第二供电电路2021的第三端与第四接地端A6连接。模数转换器2022的第一输入端和第二输入端分别与第一差分输出端201c和第二差分输出端201d连接，模数转换器2022的输出端与第二模数转换电路202的输出端202a连接。其中，第二电源端A5所提供的电压可以是模数转换器2022的工作电压范围中的任一电压，本申请实施例对此不进行限制。第二供电电路2021用于向模数转换器2022供电。模数转换器2022用于对采样后的第二音频信号进行模数转换，得到第二音频信号的数字音频信号。

在一些实施例中，该第二模数转换电路202接收到采样后的第二音频信号之后，能够通过模数转换器2022将采样后的第二音频信号转换为数字音频信号。由于模数转换器2022与数字信号处理器30之间的通信是使用IIS(数字音频总线协议)实现的，因此模数转换器2022通过MRCK(主时钟)、LRCK(帧时钟)、SCLK(串行时钟)、CCLK(内核时钟)、CDATA(数据信号)等IIS总线信号，能够将第二音频信号的数字音频信号传输给数字信号处理器30。

上述第一模数转换电路102的电路结构与第二模数转换电路202的电路结构基本相同，本申请实施例不再赘述。

在一些实施例中，该数字信号处理器30由信号处理电路和数模转换电路组合而成。图7是本申请实施例提供的一种数字信号处理器的示意图。参见图7，该数字信号处理器30包括信号处理电路301和数模转换电路302。信号处理电路301的输入端与第一音频处理电路10的输出端连接，信号处理电路301的输入端与第二音频处理电路20的输出端连接，信号处理电路301的输出端与数模转换电路302的输入端连接，数模转换电路302的输出端与扬声器连接。其中，信号处理电路301用于基于第二音频信号的数字音频信号对第一音频信号的数字音频信号进行回声消除。信号处理电路301通过对第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号进行处理，能够得到第一音频信号的语音信息和第二音频信号的语音信息。信号处理电路301通过比较第一音频信号的语音信息和第二音频信号的语音信息，能够对第一音频信号中与第二音频信号的语音信息相同的语音信息进行消除，也即对第一音频信号中的回声信号进行消除，得到回声消除后的第一音频信号的数字音频信号。数模转换电路302用于对回声消除后的数字音频信号进行数模转换，通过将回声消除后的数字音频信号转换为模拟音频信号，能够得到回声消除后的第一音频信号。

在一些实施例中，该扬声器包括音频放大电路。图8是本申请实施例提供的一种音频放大电路的示意图。参见图8，该音频放大电路40包括第三电源端A7、第五接地端A8、信号转换电路401、音频放大器402以及第三供电电路403。信号转换电路401的第一端和第二端分别与数字信号处理器30的第一输出端和第二输出端连接，信号转换电路401的第三端与音频放大器402的输入端连接。音频放大器402的第一输出端和第二输出端分别与扬声器的第一端和第二端连接，由于扬声器的第一端和第二端分别与音频回采电路201的第三差分输入端201a和第四差分输入端201b连接，因此音频放大器402的第一输出端和第二输出端也分别与音频回采电路201的第三差分输入端201a和第四差分输入端201b连接。第三供电电路403的第一端与第三电源端A7连接，第三供电电路403的第二端与音频放大器402的供电端连接，第三供电电路403的第三端与第五接地端A8连接。其中，信号转换电路401用于将第一输入端和第二输入端中的差分音频信号转换为单端音频信号。音频放大器402用于对信号转换电路401输出的单端音频信号进行功率放大，并将功率放大后的音频信号输出给扬声器。第三供电电路403用于向音频放大器402供电。第三电源端A7所提供的电压可以是音频放大器402的工作电压范围中的任一电压，本申请实施例对此不进行限制。

可选地，该音频放大电路40通过智能放大器技术，能够提高音频信号的质量，从而可以通过扬声器实现高质量的音频输出，给用户提供更响亮、更清晰、更具沉浸感的音频体验。

本申请实施例提供了一种回声消除电路，通过第一音频处理电路和第二音频处理电路，能够对麦克风当前时刻采集到的第一音频信号和扬声器上一时刻输出的第二音频信号进行处理，得到各自的数字音频信号。通过数字信号处理器，对各自的数字音频信号进行处理，能够通过比较第一音频信号的数字音频信号和第二音频信号的数字音频信号，对第一音频信号进行回声消除，也即将第一音频信号中与第二音频信号一致的回声信号进行消除。避免了回声信号对人声的干扰，提高了用户体验。

在本申请实施例中，还提供了一种音频设备，该音频设备包括上述回声消除电路、麦克风以及扬声器。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回声消除电路，其特征在于，所述回声消除电路包括：第一音频处理电路(10)、第二音频处理电路(20)以及数字信号处理器(30)；

所述第一音频处理电路(10)的输入端与麦克风连接，所述第一音频处理电路(10)的输出端与所述数字信号处理器(30)的输入端连接，所述第一音频处理电路(10)用于对所述麦克风当前时刻采集到的第一音频信号进行处理，得到所述第一音频信号的数字音频信号；

所述第二音频处理电路(20)的输入端与扬声器连接，所述第二音频处理电路(20)的输出端与所述数字信号处理器(30)的输入端连接，所述第二音频处理电路(20)用于对所述扬声器上一时刻输出的第二音频信号进行处理，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述数字信号处理器(30)的输出端与所述扬声器连接，所述数字信号处理器(30)用于基于所述第一音频信号的数字音频信号和所述第二音频信号的数字音频信号对所述第一音频信号进行回声消除，所述扬声器用于播放回声消除后的所述第一音频信号。

2.根据权利要求1所述的回声消除电路，其特征在于，所述第一音频处理电路(10)包括音频采样电路(101)和第一模数转换电路(102)；

所述音频采样电路(101)包括第一差分输入端(101a)、第二差分输入端(101b)、第一差分输出端(101c)以及第二差分输出端(101d)，所述第一差分输入端(101a)和所述第二差分输入端(101b)分别与所述麦克风的第一端和第二端连接，所述第一差分输出端(101c)和所述第二差分输出端(101d)与所述第一模数转换电路(102)的第一输入端和第二输入端连接，所述音频采样电路(101)用于对所述第一音频信号进行采样，所述第一模数转换电路(102)用于对采样后的所述第一音频信号进行模数转换，得到所述第一音频信号的数字音频信号；

所述第一模数转换电路(102)的输出端与所述数字信号处理器(30)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的回声消除电路，其特征在于，所述音频采样电路(101)包括第一电源端(A1)、第一接地端(A2)、第二接地端(A3)、第一供电电路(1011)、第一静电防护电路(1012)、第一滤波电路(1013)、第一电阻(1014)以及第二电阻(1015)；

所述第一供电电路(1011)的第一端与所述第一电源端(A1)连接，所述第一供电电路(1011)的第二端与所述第一电阻(1014)的第一端连接，所述第一供电电路(1011)的第三端与所述第一接地端(A2)连接，所述第一供电电路(1011)用于向所述麦克风供电；

所述第一静电防护电路(1012)的第一端和第二端分别与所述第一差分输入端(101a)和所述第二差分输入端(101b)连接，所述第一静电防护电路(1012)的第三端与所述第二接地端(A3)连接，所述第一静电防护电路(1012)用于对所述麦克风进行静电防护；

所述第一滤波电路(1013)的第一端和第二端分别与所述第一差分输入端(101a)和所述第二差分输入端(101b)连接，所述第一滤波电路(1013)的第三端和第四端分别与所述第一差分输出端(101c)和所述第二差分输出端(101d)连接，所述第一滤波电路(1013)用于对所述第一音频信号进行滤波；

所述第一电阻(1014)的第二端与所述第一差分输入端(101a)连接，所述第一电阻(1014)用于向所述麦克风提供偏置电压；

所述第二电阻(1015)的第一端与所述第二差分输入端(101b)连接，所述第二电阻(1015)的第二端与所述第二接地端(A3)连接，所述第二电阻(1015)用于向所述麦克风提供偏置电压。

4.根据权利要求3所述的回声消除电路，其特征在于，所述第一供电电路(1011)包括第三电阻(1011a)、第一电容(1011b)以及第二电容(1011c)；

所述第三电阻(1011a)的第一端与所述第一供电电路(1011)的第一端连接，所述第三电阻(1011a)的第二端与所述第一供电电路(1011)的第二端连接；

所述第一电容(1011b)的第一端与所述第一供电电路(1011)的第一端连接，所述第一电容(1011b)的第二端与所述第一供电电路(1011)的第三端连接；

所述第二电容(1011c)的第一端与所述第一供电电路(1011)的第二端连接，所述第二电容(1011c)的第二端与所述第一供电电路(1011)的第三端连接。

5.根据权利要求3所述的回声消除电路，其特征在于，所述第一滤波电路(1013)包括第三电容(1013a)和第四电容(1013b)；

所述第三电容(1013a)的第一端与所述第一滤波电路(1013)的第一端连接，所述第三电容(1013a)的第二端与所述第一滤波电路(1013)的第三端连接；

所述第四电容(1013b)的第一端与所述第一滤波电路(1013)的第二端连接，所述第四电容(1013b)的第二端与所述第一滤波电路(1013)的第四端连接。

6.根据权利要求1所述的回声消除电路，其特征在于，所述第二音频处理电路(20)包括音频回采电路(201)和第二模数转换电路(202)；

所述音频回采电路(201)包括第三差分输入端(201a)、第四差分输入端(201b)、第三差分输出端(201c)以及第四差分输出端(201d)，所述第三差分输入端(201a)和所述第四差分输入端(201b)分别与所述扬声器的第一端和第二端连接，所述第三差分输出端(201c)和所述第四差分输出端(201d)与所述第二模数转换电路(202)的第一输入端和第二输入端连接，所述音频回采电路(201)用于对所述第二音频信号进行采样，所述第二模数转换电路(202)用于对采样后的所述第二音频信号进行模数转换，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述第二模数转换电路(202)的输出端与所述数字信号处理器(30)的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的回声消除电路，其特征在于，所述音频回采电路(201)包括第三接地端(A4)、第二静电防护电路(2011)、电阻分压电路(2012)以及第二滤波电路(2013)；

所述第二静电防护电路(2011)的第一端和第二端分别与所述第三差分输入端(201a)和所述第四差分输入端(201b)连接，所述第二静电防护电路(2011)的第三端与所述第三接地端(A4)连接，所述第二静电防护电路(2011)用于对所述扬声器进行静电防护；

所述电阻分压电路(2012)的第一端和第二端分别与所述第三差分输入端(201a)和所述第四差分输入端(201b)连接，所述电阻分压电路(2012)的第三端和第四端分别与所述第二滤波电路(2013)的第一端和第二端连接，所述电阻分压电路(2012)的第五端与所述第三接地端(A4)连接，所述电阻分压电路(2012)用于对所述第三差分输入端(201a)和所述第四差分输入端(201b)之间的电压进行分压，所述第二滤波电路(2013)用于对所述第二音频信号进行滤波；

所述第二滤波电路(2013)的第三端和第四端分别与所述第三差分输出端(201c)和所述第四差分输出端(201d)连接，所述第二滤波电路(2013)的第五端与所述第三接地端(A4)连接。

8.根据权利要求6所述的回声消除电路，其特征在于，所述第二模数转换电路(202)包括第二电源端(A5)、第四接地端(A6)、第二供电电路(2021)以及模数转换器(2022)；

所述第二供电电路(2021)的第一端与所述第二电源端(A5)连接，所述第二供电电路(2021)的第二端与所述模数转换器(2022)的供电端连接，所述第二供电电路(2021)的第三端与所述第四接地端(A6)连接，所述第二供电电路(2021)用于向所述模数转换器(2022)供电，所述模数转换器(2022)用于对采样后的所述第二音频信号进行模数转换，得到所述第二音频信号的数字音频信号；

所述模数转换器(2022)的第一输入端和第二输入端分别与所述第三差分输出端(201c)和所述第四差分输出端(201d)连接，所述模数转换器(2022)的输出端与所述第二模数转换电路(202)的输出端连接。

9.根据权利要求1所述的回声消除电路，其特征在于，所述数字信号处理器(30)包括信号处理电路(301)和数模转换电路(302)；

所述信号处理电路(301)的输入端与所述第一音频处理电路(10)的输出端连接，所述信号处理电路(301)的输入端与所述第二音频处理电路(20)的输出端连接，所述信号处理电路(301)的输出端与所述数模转换电路(302)的输入端连接，所述信号处理电路(301)用于基于所述第二音频信号的数字音频信号对所述第一音频信号的数字音频信号进行回声消除，所述数模转换电路(302)用于对回声消除后的所述数字音频信号进行数模转换，得到回声消除后的所述第一音频信号；

所述数模转换电路(302)的输出端与所述扬声器连接。

10.一种音频设备，其特征在于，所述音频设备包括权利要求1至9中任一项所述的回声消除电路、麦克风以及扬声器。