音频播放电路和对讲设备的制作方法

本申请涉及音频处理领域，具体而言，涉及一种音频播放电路和对讲设备。

背景技术：

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，通常用于电子类产品中，主要用于分贝比较明显的提示音，通过长音或者短音的方式来提示用户。

目前要产生蜂鸣提示音，需要设计有源蜂鸣器，但目前电子产品都在往轻薄方面发展(即优化pcb板布局)，希望能在保障产品质量的基础上，低成本的实现产品功能，设计有源蜂鸣器不利于实现电子产品的轻薄化。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种音频播放电路和对讲设备，用以在不设计有源蜂鸣器的基础上，保持蜂鸣器的功能，节省了有源蜂鸣器成本和优化pcb板空间。

第一方面，本实用新型实施例提供一种音频播放电路，包括：

音频放大电路，包括音频放大芯片，音频输入端及音频输出端，所述音频放大芯片包括同相输入引脚，反相输入引脚及输出引脚，所述音频输入端与所述同相输入引脚连接，所述音频输出端与所述输出引脚连接；

蜂鸣信号产生电路，包括蜂鸣信号输出端及偏置电压输出端，所述蜂鸣信号输出端与所述反相输入引脚连接，蜂鸣信号经所述蜂鸣信号输出端与所述反相输入引脚输入所述音频放大芯片进行放大处理；

扬声器分别与所述音频输出端及所述偏置电压输出端连接，经放大处理的音频信号及蜂鸣信号通过所述扬声器播放，所述偏置电压输出端为经放大处理的蜂鸣信号提供偏置电压。

本申请提供的音频播放电路，通过设计蜂鸣信号产生电路，连接在音频放大芯片的反相输入端，由此，可使得音频放大电路的同相输入引脚输入音频信号，反相输入引脚输入蜂鸣信号，进而使得在不设计有源蜂鸣器的基础上，保持蜂鸣器的功能，节省了有源蜂鸣器成本和优化pcb板空间，实现电子产品的轻薄化。

在可选的实施方式中，所述音频放大电路包括第一电阻；所述反相输入引脚经所述第一电阻接地。

通过设置第一电阻接地，保证了反相输入引脚的低电平，从而保证音频放大芯片的正常工作。

在可选的实施方式中，所述音频放大电路包括第一电解电容；

所述第一电解电容的正极与所述音频输出端连接，负极与所述扬声器的输入端连接。

通过设置第一电解电容，起到隔离直流电压的作用，防止扬声器被直流电压损坏。

在可选的实施方式中，所述蜂鸣信号产生电路还包括：脉冲信号调整电路、蜂鸣信号输出电路和偏置电压输出电路；

所述脉冲信号调整电路经所述蜂鸣信号输出电路与所述蜂鸣信号输出端连接，并经所述偏置电压输出电路与所述偏置电压输出端连接；

所述脉冲信号调整电路输出的调整后的脉冲信号，经所述蜂鸣信号输出电路输出蜂鸣信号至所述蜂鸣信号输出端，并经所述偏置电压输出电路输出偏置电压至所述偏置电压输出端。

在可选的实施方式中，所述脉冲信号调整电路包括：脉冲信号接入端，第二电阻、第三电阻、第二三极管、第四电阻、电压接入端、第一三极管、第五电阻和第六电阻；

所述脉冲信号接入端经所述第二电阻与所述第二三极管的基极连接，并经所述第三电阻与所述第二三极管的发射极连接；

所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极经所述第四电阻与所述第一三极管的基极连接；

所述电压接入端与所述第一三极管的发射极连接，并经所述第五电阻与所述第一三极管的基极连接；

所述第一三极管的集电极经所述第六电阻接地，经所述蜂鸣信号输出电路与所述蜂鸣信号输出端连接，以及经所述偏置电压输出电路与所述偏置电压输出端连接。

在可选的实施方式中，所述蜂鸣信号输出电路包括：串联的第二电容和第七电阻，所述第二电容连接在所述第七电阻与所述第一三极管的集电极之间，所述第七电阻连接在所述蜂鸣信号输出端与所述第二电容之间。

通过设置第七电阻，第七电阻作为限流电阻，防止蜂鸣信号输出电路输入音频放大电路的信号过大，影响音频放大电路的正常工作。

在可选的实施方式中，所述偏置电压输出电路包括：串联的第一二极管和第八电阻，所述第一二极管连接在所述第一三极管的集电极与所述第八电阻之间，所述第八电阻连接在所述第一二极管与所述偏置电压输出端之间。

通过设置第八电阻，第八电阻作为限流电阻，防止偏置电压输出电路输入扬声器的电流过大，破坏扬声器。

在可选的实施方式中，所述脉冲信号调整电路还包括与所述第五电阻并联的第二二极管，所述电压接入端经所述并联的第五电阻及第二二极管与所述第一三极管的基极连接。

第二二极管为电路放电保护二极管，防止第一三极管被击穿。

在可选的实施方式中，所述音频放大芯片为lm386。

第二方面，本实用新型实施例提供一种对讲设备，所述对讲设备包括：如前述实施方式所述的任一项音频播放电路和麦克风；

所述麦克风与所述音频放大芯片的音频输入端连接，语音信号经过所述同相输入引脚输入所述音频放大芯片进行放大处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种音频播放电路的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种音频放大电路的电路图；

图3为本申请实施例提供的一种蜂鸣信号产生电路的电路图。

图标：10-音频播放电路；101-音频放大电路；102-蜂鸣信号产生电路；1021-脉冲信号调整电路；1022-蜂鸣信号输出电路；1023-偏置电压输出电路；103-扬声器。

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。

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，通常用于电子类产品中，主要用于分贝比较明显的提示音，通过长音或者短音的方式来提示用户。

目前要产生蜂鸣提示音，需要设计有源蜂鸣器，但目前电子产品都在往轻薄方面发展(即优化pcb板布局)，希望能在保障产品质量的基础上，低成本的实现产品功能，设计有源蜂鸣器不利于实现电子产品的轻薄化。

本方案主要提供一种音频播放电路，保持蜂鸣器的功能，但去掉有源蜂鸣器，使得音频播放电路在不削减功能的情况下，达到节省成本和pcb板的布局的空间这一目的。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种音频播放电路的结构框图，本申请实施例提供一种音频播放电路10，该音频播放电路10可以实现音频放大和产生蜂鸣声。

本实施例中，音频播放电路10包括：音频放大电路101、蜂鸣信号产生电路102和扬声器103。

音频放大电路101包括音频放大芯片，音频输入端及音频输出端，音频放大芯片包括同相输入引脚，反相输入引脚及输出引脚，音频输入端与同相输入引脚连接，音频输出端与输出引脚连接。

蜂鸣信号产生电路102，包括蜂鸣信号输出端及偏置电压输出端，蜂鸣信号输出端与反相输入引脚连接。

扬声器103分别与音频放大电路101的音频输出端及蜂鸣信号产生电路102的偏置电压输出端连接，经放大处理的音频信号及蜂鸣信号通过扬声器播放，偏置电压输出端为蜂鸣信号提供偏置电压。

具体地，外部的音频信号通过音频输入端输入音频放大电路101，再由同相输入引脚输入音频放大芯片，进行放大处理；放大后的音频信号经过输出引脚从音频放大芯片输出，然后输入扬声器103进行播放。

需要说明的是，当音频播放电路应用在对讲机上时，外部的音频信号可以是对讲机的对讲语音。可以理解，音频播放电路也可以应用在别的设备上，例如手机或是电视上，则对应的外部音频信号可以是人声或是音乐信号等。

蜂鸣信号产生电路102产生蜂鸣信号，蜂鸣信号从蜂鸣信号输出端输出，接着输入音频放大电路101中的音频放大芯片的反相输入引脚。蜂鸣信号经过音频放大芯片放大处理后，从输出引脚输出至扬声器。

蜂鸣信号产生电路102包括脉冲信号调整电路1021、蜂鸣信号输出电路1022和偏置电压输出电路1023。脉冲信号调整电路1021经蜂鸣信号输出电路1022与蜂鸣信号输出端连接，并经偏置电压输出电路1023与偏置电压输出端连接；脉冲信号调整电路1021输出的调整后的脉冲信号，经蜂鸣信号输出电路1022输出蜂鸣信号至蜂鸣信号输出端，并经偏置电压输出电路1023输出偏置电压至偏置电压输出端。

具体地，脉冲信号输入脉冲信号调整电路1021，脉冲信号调整电路1021将调整后的脉冲信号输入蜂鸣信号输出电路1022，蜂鸣信号输出电路1022将接收到的调整后的脉冲信号处理后，从蜂鸣信号输出端将蜂鸣信号输出至扬声器进行播放。

由于蜂鸣信号是一个较小的信号，如果输入扬声器后直接进行播放，播放的蜂鸣声会十分微弱。因此，在蜂鸣信号输入扬声器的同时，蜂鸣信号产生电路102的偏置电压输出电路1023产生偏置电压，将偏置电压通过偏置电压输出端输出至扬声器，使得扬声器能产生合适音量的蜂鸣声。

本申请提供的音频播放电路，通过设计蜂鸣信号产生电路，连接在音频放大芯片的反相输入端，由此，可使得音频放大电路的同相输入引脚输入音频信号，反相输入引脚输入蜂鸣信号，进而使得在不设计有源蜂鸣器的基础上，保持蜂鸣器的功能，节省了有源蜂鸣器成本和优化pcb板空间，实现电子产品的轻薄化。

以下，将结合一个具体的实例，对音频播放电路进行详细的介绍。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种音频放大电路的电路图。

示例性的，本实施例中以lm386音频放大器作为音频放大芯片为例，实现音频放大和产生蜂鸣声。

选用lm386作为音频放大芯片，由于lm386具有低功耗、低失真、外部电路简单的特点，可以降低音频播放电路的设计成本，并且实现音频电路低功耗、低失真，保证音频电路可以应用在对讲机等低功耗设备上。

可以理解，其他实施例中，也可以选用其他音频放大芯片，例如lm1877，只要能够实现对音频信号及蜂鸣信号进行放大处理即可，本申请对音频放大芯片的具体型号不做限定。

继续参阅图2，在本实施例中，lm386具有8个引脚，其中引脚3为同相输入引脚，引脚2为反相输入引脚，引脚5为输出引脚。

示例性的，外部的音频信号输入lm386的同相输入引脚，由于外部的音频信号可能会有直流信号，如果含有直流信号的外部输入信号输入到lm386中，会导致信号失真甚至会损毁lm386芯片。因此，为了耦合交流信号，隔离直流分量，可以设置大小为1微法的电容c8，c8一端与lm386的同相输入引脚连接，另一端与外部的音频信号连接。由此，可以隔离外部的音频信号中的直流信号，以确保后级电路稳定工作。

lm386的引脚3(in+，即lm386的同相输入引脚)与电阻r11连接后接地。其中电阻r11为下拉电阻，阻值为10kω。

lm386的引脚3(in+，即lm386的同相输入引脚)还与电容c7连接后接地。其中电容c7的电容值为1000皮法，电容c7的作用为对外部的音频信号进行滤波(去毛刺)。

示例性的，蜂鸣信号从lm386的引脚2(in-，即lm386的反相输入引脚)输入lm386进行放大。由lm386内部原理可得，引脚2的反相输入和引脚3的同相输入为差分放大电路。因此，为了保证从引脚3输入的音频信号能正常工作，需要保证引脚2为低电平输入。lm386的引脚2与电阻r1(即第一电阻)连接后接地，其中电阻r1为下拉电阻，阻值为10kω，保证引脚2的低电平输入。

lm386的引脚2还与电容c6连接后接地。其中电容c6的电容值为1000皮法，电容c6的作用与电容c7一样，为对外部输入信号进行滤波(去毛刺)。

示例性的，lm386的引脚1(g，即lm386的增益调整端)与电解电容c5的正极连接，电解电容c5的负极与电阻r10连接后，与lm386的引脚8(g，即lm386的增益调整端)连接，组成增益电路。电解电容c5的电容值为10微法，耐压值为25v；电阻r10的阻值为1kω。

需要说明的是，lm386的引脚1与引脚8为增益调整端，当两引脚开路时，lm386的电压放大倍数为20倍；当两引脚间接10微法电容和1kω电阻时，电压放大倍数为50倍；当两引脚间接10微法电容时，电压放大倍数为200倍。可以理解，上述在lm386的引脚1与引脚8之间接10微法电容，或者lm386的引脚1与引脚8之间接10微法电容和1kω电阻仅为本申请的两种实施方式，本领域技术人员可以根据实际放大倍数需求，选择不同的连接方式，例如，在引脚1与引脚8之间接其他容值的电容及其他电阻值的电阻。

示例性的，lm386的电源输入电路可以为：+12v的电源连接一个阻值为30ω的电阻r9后与lm386的引脚6(vcc，即lm386的电源输入端)连接。电容c3的一端可以连接在电阻r9与lm386的引脚6之间，另一端接地。同理，电解电容c4的一端可以连接在电阻r9与lm386的引脚6之间，另一端接地。其中，电容c3的电容值为100纳法，电解电容c4的电容值为100微法，耐压值为16v。

示例性的，lm386的引脚5(out，即lm386的输出端)与电解电容c1(即第一电解电容)的正极连接，第一电解电容c1的负极与扬声器x1的输入端sp+连接。放大后的音频信号经过lm386的引脚5输出至扬声器x1，进行音频播放。需要说明的是，由于lm386是直流供电，其输出端引脚5会存在直流电压，若将此直流电压长期加至扬声器x1上会将扬声器x1损坏，因此，通过串联第一电解电容c1，起到隔离直流电压，耦合输出信号的作用，保护了扬声器。

lm386的引脚5还依次与电容c9(100纳法)和电阻r12(10ω)串联后接地，组成茹贝尔网络，起到消振防自激作用。

可以理解，本实施例中，音频放大电路中各电容的容值及各电阻的阻值仅为示例，其他实施例中，可以根据需要换用其他容值的电容或其他阻值的电阻。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种蜂鸣信号产生电路的电路图。

本实施例中，蜂鸣信号产生电路102包括脉冲信号调整电路1021、蜂鸣信号输出电路1022和偏置电压输出电路1023。

示例性的，脉冲信号调整电路1021的具体结构可以为：脉冲信号接入端经电阻r2(即第二电阻)与三极管vt2(即第二三极管)的基极连接，并经电阻r3(即第三电阻)与三极管vt2(即第二三极管)的发射极连接。三极管vt2(即第二三极管)的发射极接地，三极管vt2(即第二三极管)的集电极经电阻r4(即第四电阻)与三极管vt1(即第一三极管)的基极连接。+12v电压接入端与三极管vt1(即第一三极管)的发射极连接，并经电阻r5(即第五电阻)与三极管vt1(即第一三极管)的基极连接。三极管vt1(即第一三极管)的集电极经电阻r6(即第六电阻)接地，经蜂鸣信号输出电路1022与蜂鸣信号输出端连接，以及经偏置电压输出电路1023与偏置电压输出端连接。

具体地，三极管vt1是pnp型三极管，可以采用8550三极管作为三极管vt1；三极管vt2是npn型三极管，可以采用9014晶体三极管作为三极管vt2；电阻r5的阻值为3kω，电阻r4的阻值为3kω，电阻r2的阻值为3kω，电阻r3的阻值为10kω。上述电阻r2、r3、r4和r5均为偏置电阻，使得在脉冲信号输入脉冲信号调整电路1021时，三极管vt1和三极管vt2均处在导通状态。

电阻r6的阻值为100kω，主要作用为在蜂鸣信号产生电路102不工作(即没有脉冲信号输入蜂鸣信号产生电路)时，将三极管vt1的集电极输出状态拉低，以保证音频放大电路101的电路稳定。

可选的，脉冲信号调整电路1021还包括二极管vd2(即第二二极管)，二极管vd2与电阻r5并联，二极管vd2的正极与三极管vt1的基极连接，负极与+12v电压接入端连接。二极管vd2为电路放电保护二极管，防止三极管vt1被击穿。

蜂鸣信号输出电路1022的具体结构可以为：电容c2(即第二电容)的一端与电阻r7(即第七电阻)连接，另一端与三极管vt1的集电极连接，电阻r7的另一端作为蜂鸣信号输出端，与lm386的引脚2(in-，lm386的反相输入引脚)连接。

具体地，电容c2的电容值为1微法，电容c2为耦合电容，作用为将交流信号从前级耦合到后级的同时隔开前级电路中的直流成分。电阻r7的阻值为5.1mω，电阻r7为限流电阻，防止蜂鸣信号输出电路1022输入lm386的引脚2的信号过大，影响lm386的正常工作。

偏置电压输出电路1023的具体结构可以为：二极管vd1(即第一二极管)的正极与三极管vt1的集电极连接，负极与电阻r8(即第八电阻)连接，电阻r8的另一端作为偏置电压输出端，与扬声器x1的输出端sp+连接。

具体地，电阻r8的阻值为301ω，电阻r8为限流电阻，防止偏置电压输出电路1023输入扬声器x1的电流过大，破坏扬声器x1。

可以理解，本实施例中，蜂鸣信号产生电路102中各电容的容值及各电阻的阻值仅为示例，其他实施例中，可以根据需要选用其他容值的电容或其他阻值的电阻。

以下具体说明蜂鸣信号产生电路102如何产生蜂鸣信号及偏置电压。

脉冲信号可以是一段频率为2k～3khz的脉冲信号，脉冲信号经r2、r3、vt2、r4、r5、vt1作用后输出，直流+12v电压经三极管vt1的发射极和三极管vt1的基极输入的脉冲信号驱动后形成电平为+12v的脉冲信号，从三极管vt1的集电极输出。输出的+12v脉冲信号经过耦合电容c2的作用后，只剩下交流信号，再经过限流电阻r7的限流，作为蜂鸣信号输入lm386的引脚2；输出的+12v脉冲信号经过二极管vd1阻隔交流后，只剩下直流信号，再经过限流电阻r8的限流，作为偏置电压输入扬声器x1。蜂鸣信号经过lm386的放大后，输出到扬声器x1，再经过偏置电压的作用，使得扬声器x1发出蜂鸣声。

综上所述，本申请通过利用lm386的同相输入引脚和反相输入引脚为差分放大电路的特性，同相输入引脚输入音频信号，反相输入引脚输入蜂鸣信号，实现平衡发声。再加上蜂鸣信号产生电路产生蜂鸣信号，无需采用有源蜂鸣器，降低了成本并优化了pcb板空间。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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。