CN220545132U - 一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，包括依次电连接的麦克风信号输入电路、高通滤波电路、缓冲器隔离阻抗转换电路、带通滤波放大电路、麦克风信号输出电路；其中，共模噪声降低电感L1，电容C1、电阻R1组成高通滤波电路，运算放大器U1A、电容C2、电阻R2、电阻R3组成缓冲器隔离阻抗转换电路，电容C4和电阻R4、电容C6和电阻R5、电容C5、运算放大器U1B组成带通滤波放大电路。本实用新型的单指向驻极体麦克风采用高通滤波电路、带通滤波电路和缓冲器隔离阻抗转换电路的组合，采用了运放芯片，通过对声信号的滤除与放大，达到了高灵敏度和低失真的设计。

Description

一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风

技术领域：

本实用新型涉及麦克风电路技术领域，尤其涉及一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风。

背景技术：

目前市场上单指向驻极体麦克风的灵敏度在-32dB～-48dB，达不到车载的应用需求。市场上硅麦的灵敏度可以达到应用需求，但硅麦没有指向性，无法高精度确定声音的来源，从而不能更好的滤除除车主之外的人所说的话，导致无法识别车主的需求。因此，亟待设计一款单指向高灵敏度车载驻极体麦克风模组，能够解决此应用需求。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，以解决现有技术的不足。

本实用新型由如下技术方案实施：一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，包括PCBA线路板、塑环、铜环、背极板、垫片、膜片、外壳和防水网，所述外壳内设置PCBA线路板，所述PCBA线路板侧沿设置塑环、铜环、垫片、膜片，所述PCBA线路板两侧分别设置背极板、防水网，所述PCBA线路板包括麦克风信号输入电路、高通滤波电路、缓冲器隔离阻抗转换电路、带通滤波放大电路、麦克风信号输出电路，所述麦克风信号输入电路输出端连接高通滤波电路，所述高通滤波电路输出端连接缓冲器隔离阻抗转换电路，所述缓冲器隔离阻抗转换电路输出端连接带通滤波放大电路，所述带通滤波放大电路输出端连接麦克风信号输出电路。

进一步的，所述高通滤波电路包括共模噪声降低电感L1、电容C1、电阻R1，所述缓冲器隔离阻抗转换电路包括运算放大器U1A、电容C2、电阻R2、电阻R3，所述带通滤波放大电路包括电容C4和电阻R4、电容C6和电阻R5、电容C5、运算放大器U1B；

其中，所述电感L1一端连接麦克风信号输入电路输入端MIC，所述电感L1另一端连接电容C1一端，所述电容C1另一端连接电阻R1一端，所述电阻R1另一端接地；

所述电容C1另一端还连接电容C2一端，所述电容C2另一端连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接电阻R3一端和运算放大器U1A反相端；

所述电阻R3另一端连接运算放大器U1A输出端和电容C4一端，所述电容C4另一端连接电阻R4一端、电容C5一端、电容C6一端，所述电阻R4另一端连接接地端，所述电容C5另一端连接运算放大器U1B反相端和电阻R5一端，所述电容C6另一端连接运算放大器U1B输出端，所述电阻R5另一端连接运算放大器U1B输出端，所述运算放大器U1B输出端连接麦克风信号输出电路；

所述运算放大器U1A输出端与电阻R1一端之间还连接有电容C3。

进一步的，所述运算放大器U1B的同相端连接电阻R6一端、电容C7一端，所述运算放大器U1A的同相端连接电阻R8一端、电容C8一端，所述电容C7另一端和电容C8另一端接地，所述电阻R6、电容C7以及电阻R8、电容C8组成低频滤波电路滤除共模干扰信号。

进一步的，所述电阻R6、电阻R8另一端连接电阻R9一端、电容C9一端，所述电容C9另一端连接接地端，所述电阻R9、电容C9组成低频滤波器。

进一步的，所述电阻R9另一端通过电阻R12连接9V直流电源，所述电阻R9与电阻R12连接端还连接电容C10，所述电容C10另一端连接接地端，所述电阻R12、电容C10组成低通滤波器。

进一步的，所述电阻R9另一端与麦克风信号输入电路输入端MIC之间还连接电阻R10和电容C11组成的低频滤波器，以及麦克风供电偏置电阻R11，其中麦克风信号输入电路输入端MIC连接电阻R11一端，所述电阻R11另一端连接电阻R10一端和电容C11一端，所述电阻R10另一端连接电阻R9另一端，所述电容C11另一端接地。

进一步的，所述电阻R9另一端还连接稳压二极管D1负极，所述稳压二极管D1正极连接接地端。

进一步的，所述麦克风信号输出电路包括电容C12、电容C13、音频处理芯片，其中所述运算放大器U1B输出端通过电容C12连接9V直流电源，所述电容C12与9V直流电源连接端经电容C13耦合传送音频处理芯片。

进一步的，所述运算放大器U1A供电端连接电阻R7一端，所述电阻R7另一端连接电阻R9一端，所述电阻R9、电阻R7组成分压偏置电阻给运算放大器提供稳定电压。

进一步的，所述运算放大器U1A、运算放大器U1B的型号为TLV9061。

本实用新型的优点：

本实用新型的单指向驻极体麦克风采用高通滤波电路、带通滤波电路和缓冲器隔离阻抗转换电路的组合，高通滤波电路和带通滤波电路可以滤除车主输入的音频信号之外的干扰信号，实现高精度识别声音来源。缓冲器隔离阻抗转换电路采用了运放芯片，通过对声信号的滤除与放大，达到了高灵敏度和低失真的设计。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风电路原理图。

图2为本实用新型一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风爆炸结构图。

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。

如图1、2所示，一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，包括PCBA线路板1、塑环2、铜环3、背极板4、垫片5、膜片6、外壳7和防水网8，外壳7内设置PCBA线路板1，PCBA线路板1侧沿设置塑环2、铜环3、垫片5、膜片6，PCBA线路板1两侧分别设置背极板4、防水网8，PCBA线路板1包括麦克风信号输入电路、高通滤波电路、缓冲器隔离阻抗转换电路、带通滤波放大电路、麦克风信号输出电路，麦克风信号输入电路、高通滤波电路、缓冲器隔离阻抗转换电路、带通滤波放大电路、麦克风信号输出电路依次电连接。

本实施例中，高通滤波电路包括共模噪声降低电感L1、电容C1、电阻R1，缓冲器隔离阻抗转换电路包括运算放大器U1A、电容C2、电阻R2、电阻R3，带通滤波放大电路包括电容C4和电阻R4、电容C6和电阻R5、电容C5、运算放大器U1B；

其中，电感L1一端连接麦克风信号输入电路输入端MIC，电感L1另一端连接电容C1一端，电容C1另一端连接电阻R1一端，电阻R1另一端接地；

电容C1另一端还连接电容C2一端，电容C2另一端连接电阻R2一端，电阻R2另一端连接电阻R3一端和运算放大器U1A反相端；

电阻R3另一端连接运算放大器U1A输出端和电容C4一端，电容C4另一端连接电阻R4一端、电容C5一端、电容C6一端，电阻R4另一端连接接地端，电容C5另一端连接运算放大器U1B反相端和电阻R5一端，电容C6另一端连接运算放大器U1B输出端，电阻R5另一端连接运算放大器U1B输出端，运算放大器U1B输出端连接麦克风信号输出电路。

本实施例中，运算放大器U1B、运算放大器U1A的同相端分别通过电阻R6、电阻R8连接电阻R9一端，电阻R9另一端通过电阻R12连接9V直流电源，电阻R9与电阻R12连接端还连接电容C10，电容C10另一端连接接地端，电阻R12、电容C10组成低通滤波器；

电阻R9一端还连接电容C9一端，电容C9另一端连接接地端，电阻R9、电容C9组成低频滤波器。

本实施例中，运算放大器U1B、运算放大器U1A的同相端分别通过电容C7、电容C8连接接地端，电容C7、电容C8分别与电阻R6、电阻R8组成低频滤波电路，滤除共模干扰信号。

本实施例中，运算放大器U1A输出端与电阻R1一端之间连接有电容C3。

本实施例中，电阻R9另一端与麦克风信号输入电路输入端MIC之间还连接电阻R10和电容C11组成的低频滤波器，以及麦克风供电偏置电阻R11，其中麦克风信号输入电路输入端MIC连接电阻R11一端，电阻R11另一端连接电阻R10一端和电容C11一端，电阻R10另一端连接电阻R9另一端，电容C11另一端接地。

本实施例中，电阻R9另一端还连接稳压二极管D1负极，稳压二极管D1正极连接接地端。

本实施例中，麦克风信号输出电路包括电容C12、电容C13、音频处理芯片，其中运算放大器U1B输出端通过电容C12连接9V直流电源，电容C12与9V直流电源连接端经电容C13耦合传送音频处理芯片。

本实施例中，运算放大器U1A供电端连接电阻R7一端，电阻R7另一端连接电阻R9一端，电阻R9、电阻R7组成分压偏置电阻给运算放大器提供稳定电压。

本实施例中，运算放大器U1A、运算放大器U1B的型号为TLV9061。

本实用新型设计LDO供电9V，单指向驻极体麦克风拾音后内部转换，音频信号传输经电感L1降低高频共模噪音，再传输电容C1、电阻R1组成的高通滤波；再传输至运算放大器U1A、电阻R2、电阻R3组成的缓冲器隔离阻抗转换1:1输出；再经电容C4和电阻R4、电容C6和电阻R5、电容C5组成带通滤波放大，将宽目标是将338Hz～10kHz常见语音频率保真输出。焊点连接绞线，通过端子连接到产品接口，产品PCB设计C13，经C13耦合传送音频处理芯片。

本实用新型各个元器件作用：单指向驻极体插件麦克风：9750，灵敏度：-36dB，起到抗射频信号干扰，并保真输送到下一级。U1运算放大器：TLV9061,工作电压1.8～5.5V，是低功耗、轨至轨输入和输出运算放大器,增益稳定特性好,内部具有抗射频(RFI)干扰与抗电磁(EMI)干扰滤器。

U1A:用于电压跟随器，电压放大倍数恒小于且接近1。输入阻抗高，而输出阻抗低。前后级隔离，阻抗转换。U1B:放大音频信号，低噪声、低失真输出，G＝R5/R4。

稳压管、电感、电容、电阻：

二极管D1：实现稳压，稳定输出5.1V的电压。

电感L1：阻高频,通低频，降低高频共模噪音。

电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C12：音频信号输出耦合电容。

电容C1、电阻R1：组成高通滤波器,5Hz(Hz＝1/(2*π*4700Ω*6.8uF)。

电阻R2、电阻R3：运算放大器U1A的输入电阻和负反馈电阻，增益G＝R3/R2＝1。

电阻R4、电阻R5：运算放大器U1B的输入电阻和负反馈电阻，增益G＝R5/R4＝100。

电阻R12、电容C10：组成低频滤波器，10Hz(Hz＝1/(2*π*680Ω*22uF)。滤除并线输出的音频信号，防止音频信号干扰。

电阻R9、电阻R7：分压偏置电阻，给运放+输入端提供稳定电压。

电阻R9、电容C9：组成低频滤波器，0.7Hz(Hz＝1/(2*π*10000Ω*22uF)。滤除并线输出的音频信号，防止音频信号干扰。

电阻R10、电容C11：组成低频滤波器，0.7Hz(Hz＝1/(2*π*10000Ω*22uF)。滤除并线输出的音频信号，防止音频信号干扰。

电容C7、电容C8分别与电阻R6、电阻R8组成低频滤波电路，滤除共模干扰信号。

电阻R11：麦克风的供电偏置电阻。

电容C4、电阻R4：下截止频率(fL)的设置滤波，338Hz(Hz＝1/(2*π*10000Ω*0.047uF)。选频大于338Hz信号放大输出。

本实用新型的单指向驻极体麦克风采用带通滤波电路+增益电路+强抗干扰电路组合，采用了运放芯片，通过对声信号的滤除与放大，达到了高灵敏度和低失真的设计。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，包括PCBA线路板(1)、塑环(2)、铜环(3)、背极板(4)、垫片(5)、膜片(6)、外壳(7)和防水网(8)，所述外壳(7)内设置PCBA线路板(1)，所述PCBA线路板(1)侧沿设置塑环(2)、铜环(3)、垫片(5)、膜片(6)，所述PCBA线路板(1)两侧分别设置背极板(4)、防水网(8)，所述PCBA线路板(1)包括麦克风信号输入电路、高通滤波电路、缓冲器隔离阻抗转换电路、带通滤波放大电路、麦克风信号输出电路，所述麦克风信号输入电路输出端连接高通滤波电路，所述高通滤波电路输出端连接缓冲器隔离阻抗转换电路，所述缓冲器隔离阻抗转换电路输出端连接带通滤波放大电路，所述带通滤波放大电路输出端连接麦克风信号输出电路。

2.根据权利要求1所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述高通滤波电路包括共模噪声降低电感L1、电容C1、电阻R1，所述缓冲器隔离阻抗转换电路包括运算放大器U1A、电容C2、电阻R2、电阻R3，所述带通滤波放大电路包括电容C4和电阻R4、电容C6和电阻R5、电容C5、运算放大器U1B；

其中，所述电感L1一端连接麦克风信号输入电路输入端MIC，所述电感L1另一端连接电容C1一端，所述电容C1另一端连接电阻R1一端，所述电阻R1另一端接地；

所述电容C1另一端还连接电容C2一端，所述电容C2另一端连接电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接电阻R3一端和运算放大器U1A反相端；

所述电阻R3另一端连接运算放大器U1A输出端和电容C4一端，所述电容C4另一端连接电阻R4一端、电容C5一端、电容C6一端，所述电阻R4另一端连接接地端，所述电容C5另一端连接运算放大器U1B反相端和电阻R5一端，所述电容C6另一端连接运算放大器U1B输出端，所述电阻R5另一端连接运算放大器U1B输出端，所述运算放大器U1B输出端连接麦克风信号输出电路；

所述运算放大器U1A输出端与电阻R1一端之间还连接有电容C3。

3.根据权利要求2所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述运算放大器U1B的同相端连接电阻R6一端、电容C7一端，所述运算放大器U1A的同相端连接电阻R8一端、电容C8一端，所述电容C7另一端和电容C8另一端接地，所述电阻R6、电容C7以及电阻R8、电容C8组成低频滤波电路滤除共模干扰信号。

4.根据权利要求3所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述电阻R6、电阻R8另一端连接电阻R9一端、电容C9一端，所述电容C9另一端连接接地端，所述电阻R9、电容C9组成低频滤波器。

5.根据权利要求4所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述电阻R9另一端通过电阻R12连接9V直流电源，所述电阻R9与电阻R12连接端还连接电容C10，所述电容C10另一端连接接地端，所述电阻R12、电容C10组成低通滤波器。

6.根据权利要求4所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述电阻R9另一端与麦克风信号输入电路输入端MIC之间还连接电阻R10和电容C11组成的低频滤波器，以及麦克风供电偏置电阻R11，其中麦克风信号输入电路输入端MIC连接电阻R11一端，所述电阻R11另一端连接电阻R10一端和电容C11一端，所述电阻R10另一端连接电阻R9另一端，所述电容C11另一端接地。

7.根据权利要求4所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述电阻R9另一端还连接稳压二极管D1负极，所述稳压二极管D1正极连接接地端。

8.根据权利要求2所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述麦克风信号输出电路包括电容C12、电容C13、音频处理芯片，其中所述运算放大器U1B输出端通过电容C12连接9V直流电源，所述电容C12与9V直流电源连接端经电容C13耦合传送音频处理芯片。

9.根据权利要求2所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述运算放大器U1A供电端连接电阻R7一端，所述电阻R7另一端连接电阻R9一端，所述电阻R9、电阻R7组成分压偏置电阻给运算放大器提供稳定电压。

10.根据权利要求2或3所述的一种单指向高灵敏度车载驻极体麦克风，其特征在于，所述运算放大器U1A、运算放大器U1B的型号为TLV9061。