一种音频信号差分转换电路及耳机的制作方法

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种音频信号差分转换电路及耳机。

背景技术：

近些年来，运行平台趋于多样化以及功能日益丰富的电子产品越来越满足不同用户的需求，给用户的生活带来了极大的便利。在电子产品的使用中，不同电子产品的音频信号需要在单端音频信号和差分音频信号之间进行转换，以便与对应的输入输出负载相匹配。现有技术中，同类电子产品通常是通过使用具备信号差分转换功能的集成电路芯片以实现对音频信号的差分转换，但是，由于集成电路芯片内部的电路结构复杂，且价格较为昂贵，所以会加大电子产品的生产成本。

因此，现有的电子产品在对音频信号实现差分转换时存在电路结构复杂和成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种音频信号差分转换电路，旨在解决现有的电子产品在对音频信号实现差分转换时存在电路结构复杂和成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种音频信号差分转换电路，与外部的参考电压模块连接，参考电压模块用于输出参考电压；音频信号差分转换电路包括滤波模块、第一差分模块、第一耦合器件、第二耦合器件、第二差分模块以及第三耦合器件。

滤波模块的输入端接入单端音频信号，滤波模块的输出端与第一差分模块的第一输入端连接，第一差分模块的第二输入端与参考电压模块连接；第一差分模块的输出端与第一耦合器件的输入端以及第二耦合器件的输入端连接，第二耦合器件的输出端与第二差分模块的第一输入端连接，第二差分模块的第二输入端与参考电压模块连接；第二差分模块的输出端与第三耦合器件的输入端连接。

滤波模块将单端音频信号进行滤波处理，第一差分模块对经过滤波后的单端音频信号进行运算放大处理后输出第一差分音频信号，第一耦合器件对第一差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出，第二耦合器件将第一差分音频信号耦合输出至第二差分模块，第二差分模块对第一差分音频信号进行运算放大后输出第二差分音频信号，第三耦合器件对第二差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出。

本实用新型的另一目的还在于提供一种耳机，包括左侧音频播放装置和右侧音频播放装置，左侧音频播放装置和右侧音频播放装置均包括参考电压模块和上述的音频信号差分转换电路。

在本实用新型中，通过采用包括滤波模块、第一差分模块、第一耦合器件、第二耦合器件、第二差分模块以及第三耦合器件的音频信号差分转换电路，无需采用具备信号差分转换功能的集成电路芯片，降低了成本；第一差分模块对经过滤波后的单端音频信号进行运算放大处理后输出第一差分音频信号，第一耦合器件对第一差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出，第二耦合器件将第一差分音频信号耦合输出至第二差分模块，第二差分模块对第一差分音频信号进行运算放大后输出的第二差分音频信号第三耦合器件耦合处理后通过其输出端输出，从而能够在简单的电路结构中快速准确地对电子设备的音频信号进行差分转换。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的另一种结构图；

图3是本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的示例电路结构图；

图4是本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的另一种示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

图1示出了本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路与外部的参考电压模块101连接，参考电压模块101用于输出参考电压。

滤波模块102的输入端接入单端音频信号，滤波模块102的输出端与第一差分模块103的第一输入端连接，第一差分模块103的第二输入端与参考电压模块101连接；第一差分模块103的输出端与第一耦合器件104的输入端以及第二耦合器件105的输入端连接，第二耦合器件105的输出端与第二差分模块106的第一输入端连接，第二差分模块106的第二输入端与参考电压模块101连接；第二差分模块106的输出端与第三耦合器件的输入端连接。

滤波模块102将单端音频信号进行滤波处理，第一差分模块103对经过滤波后的单端音频信号进行运算放大处理后输出第一差分音频信号，第一耦合器件104对第一差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出，第二耦合器件105将第一差分音频信号耦合输出至第二差分模块106，第二差分模块106对第一差分音频信号进行运算放大后输出第二差分音频信号，第三耦合器件107对第二差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出。

在本实用新型实施例中，由上述内容可知，单端音频信号通过第一差分模块103和第二差分模块106的运算放大处理后得到两路差分音频信号，从而实现了单端音频信号的差分转换。

为了能够适应不同的参考电压需求，如图2所示，音频信号差分转换电路还可包括第一电压调整器件108和第二电压调整器件109，第一电压调整器件108连接于参考电压模块101与第一差分模块103的第二输入端之间，第二电压调整器件109连接于参考电压模块101与第二差分模块106的第二输入端之间，第一电压调整器件108和第二电压调整器件109分别对参考电压模块101输出的参考电压进行电压调整。

图3示出了本实用新型实施例提供的音频信号差分转换电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一优选实施例，滤波模块102包括第一电容C1和第一电阻R1；第一电容C1的第一端为滤波模块102的输入端，第一电容C1的第二端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端为滤波模块102的输出端。其中，第一电容C1和第一电阻R1耦合，两者组成的模块用于对输入的单端音频信号进行滤波。

作为本实用新型一优选实施例，第一差分模块103包括第一运算放大器U1、第二电阻R2以及第二电容C2；第二电阻R2的第一端和第二电容C2的第一端共接于第一运算放大器U1的反向输入端，第二电阻R2的第二端和第二电容C2的第二端共接于第一运算放大器U1的输出端；第一运算放大器U1的反向输入端、正向输入端及输出端分别为第一差分模块103的第一输入端、第二输入端及输出端。其中，第二电阻R2和第二电容C2分别是反馈电阻和反馈电容，两者并联形成反馈电路用于将第一运算放大器U1输出的第一差分音频信号反馈至第一运算放大器U1的反向输入端，起到抑制运放电路自激振荡的效果。

作为本实用新型一优选实施例，第一耦合器件104为第三电容C3，第三电容C3的第一端和第二端分别为第一耦合器件104的输入端和输出端。其中，第三电容C3为隔直耦合电容，用于隔离第一差分音频信号中存在的直流电压。

作为本实用新型一优选实施例，第二耦合器件105包括第三电阻R3，第三电阻R3的第一端和第二端分别为第二耦合器件105的输入端和输出端。其中，第三电阻R3为自隔离电阻，其用于使第一差分模块103与第二差分模块106之间存在电压降，避免第一差分模块103与第二差分模块106之间出现直接短路。

作为本实用新型一优选实施例，第二差分模块106包括第二运算放大器U2、第四电阻R4以及第四电容C4；第四电阻R4的第一端和第四电容C4的第一端共接于第二运算放大器U2的反向输入端，第四电阻R4的第二端和第四电容C4的第二端共接于第二运算放大器U2的输出端；第二运算放大器U2的反向输入端、正向输入端及输出端分别为第二差分模块106的第一输入端、第二输入端及输出端。其中，第四电阻R4和第四电容C4分别是反馈电阻和反馈电容，两者并联形成反馈电路用于将第二运算放大器U2输出的第二差分音频信号反馈至第二运算放大器U2的反向输入端，起到抑制运放电路自激振荡的效果。

作为本实用新型一优选实施例，第三耦合器件107为第五电容C5，第五电容C5的第一端和第二端分别为第三耦合器件107的输入端和输出端。其中，第五电容C5为隔直耦合电容，用于隔离第二差分音频信号中存在的直流电压。

以下结合工作原理对上述音频信号差分转换电路作进一步说明：

当单端音频信号接入音频信号差分转换电路时，第一电容C1和第一电阻R1耦合后将单端音频信号进行滤波处理，第一运算放大器U1对经过滤波后的单端音频信号进行运算放大处理后输出第一差分音频信号至第三电容C3和第三电阻R3，同时，第二电阻R2和第二电容C2组成的反馈电路将第一运算放大器U1所输出的第一差分音频信号反馈回第一运算放大器U1的反向输入端；第三电容C3将输入的第一差分音频信号进行耦合处理后输出，同时，第三电阻R3将输入的第一差分音频信号进行耦合处理后输出至第二运算放大器U2的反向输入端。第二运算放大器U2对第一差分音频信号进行运算放大后输出第二差分音频信号至第五电容C5，同时，第四电阻R4和第四电容C4组成的反馈电路将第二运算放大器U2所输出的第二差分音频信号反馈回第二运算放大器U2的反向输入端；第五电容C5将输入的第二差分音频信号进行耦合处理后输出。

对于图2所示的第一电压调整器件108和第二电压调整器件109，在本实用新型一优选实施例中，如图4所示，第一电压调整器件108和第二电压调整器件109分别为第五电阻R5和第六电阻R6；第五电阻R5连接于参考电压模块101与第一差分模块103的第二输入端之间，第六电阻R6连接于参考电压模块101与第二差分模块106的第二输入端之间。在实际应用过程中，如果需要调整输入到第一运算运算放大器U1和第二运算运算放大器U2的参考电压，可通过调整第五电阻R5和第六电阻R6的电阻值来实现。

本实用新型实施例还提供了一种耳机，包括左侧音频播放装置和右侧音频播放装置，左侧音频播放装置和右侧音频播放装置均包括参考电压模块和上述的音频信号差分转换电路。

在本实用新型实施例中，通过采用包括滤波模块、第一差分模块、第一耦合器件、第二耦合器件、第二差分模块以及第三耦合器件的音频信号差分转换电路，无需采用具备信号差分转换功能的集成电路芯片，降低了成本；第一差分模块对经过滤波后的单端音频信号进行运算放大处理后输出第一差分音频信号，第一耦合器件对第一差分音频信号进行耦合处理后通过其输出端输出，第二耦合器件将第一差分音频信号耦合输出至第二差分模块，第二差分模块对第一差分音频信号进行运算放大后输出的第二差分音频信号第三耦合器件耦合处理后通过其输出端输出，从而能够在简单的电路结构中快速准确地对电子设备的音频信号进行差分转换。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。