可提升耳机输出性能的电子装置的制作方法

1.本技术涉及音频技术领域，特别涉及一种可提升耳机输出性能的电子装置。


背景技术：

2.目前，手机、平板电脑等电子装置应用越来越广泛，人们也经常使用电子装置进行音视频播放、音视频聊天，而为了不打扰他人，或者为了方便聊天，在进行视频播放、音视频聊天时，通过耳机进行音频输出，往往是一种常用的选择。因此，耳机也成为了目前的电子装置必不可少的配件。然而，现在的电子装置在连接耳机后，往往会或多或少产生一定的电学回声，对耳机音质造成了影响。目前的一种方式是通过回声算法处理等软件算法的方式滤除回声，然而，该回声算法处理不可避免的在一定程度上对语音质量有损伤，降低语音清晰度。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种可提升耳机输出性能的电子装置，能够通过硬件的方式消除电学回声，有效提升耳机输出性能。
4.为了解决上述技术问题，提供一种可提升耳机输出性能的电子装置，所述电子装置包括编解码芯片以及耳机座。所述编解码芯片包括芯片地引脚；所述耳机座包括耳机座地引脚，所述耳机座地引脚接地，其中，所述编解码芯片的芯片地引脚与所述耳机座地引脚连接，而通过所述耳机座地引脚接地。
5.本技术提供的可提升耳机输出性能的电子装置，所述芯片地引脚并不直接在芯片端接地，而是通过与所述耳机座地引脚连接后，再通过所述耳机座地引脚接地，能够将芯片地引脚的接地点与所述耳机座地引脚的接地点之间的地端电阻降低到很小。而由于该地端电阻是造成电学回声的主要原因，且地端电阻越大，电学回声越大，因此，本技术中，通过将所述芯片地引脚与所述耳机座地引脚连接后，再通过所述耳机座地引脚接地，能够将芯片地引脚的接地点与所述耳机座地引脚的接地点之间的地端电阻降低到很小，而将电学回声降低到很小，甚至消除电学回声，有效提升了耳机输出性能。
附图说明
6.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术一些实施方式，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。
7.图1为本技术一实施例中的电子装置的示意出部分结构的内部框图。
8.图2为本技术一实施例中的电子装置通过耳机座与耳机连接的示意图。
9.图3为本技术一实施例中的电子装置的示意出部分结构的具体电路图。
10.图4为本技术相对于现有方案的电学回声信号的波形示意图。
具体实施方式
11.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
12.本技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“连接”包括了“直接连接”、“间接连接”、“电性连接”、“结构连接”等连接关系，所述“电连接”包括了“直接电连接”、“间接电连接”等电性连接关系。
13.本技术中的可提升耳机输出性能的电子装置，能够通过硬件的方式消除电学回声，有效提升耳机输出性能。
14.请参阅图1，为本技术一实施例中的电子装置100的示意出部分结构的内部框图。如图1所示，所述电子装置100包括编解码芯片1以及耳机座2，所述编解码芯片1包括芯片地引脚gnd1，所述耳机座包括耳机座地引脚gnd2，所述耳机座地引脚gnd2接地，其中，所述编解码芯片1的芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2连接，而通过所述耳机座地引脚gnd2接地。
15.从而，本技术中，所述芯片地引脚gnd1并不直接在芯片端接地，而是通过与所述耳机座地引脚gnd2连接后，再通过所述耳机座地引脚gnd2接地，能够将芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻降低到很小。而由于该地端电阻是造成电学回声的主要原因，且地端电阻越大，电学回声越大，因此，本技术中，通过将所述芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2连接后，再通过所述耳机座地引脚gnd2接地，能够将芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻降低到很小，而将电学回声降低到很小，甚至消除电学回声，有效提升了耳机输出性能。
16.其中，所述编解码芯片1的芯片地引脚gnd1通过电连接件j1与所述耳机座地引脚gnd2直接电连接。
17.其中，所述电连接件j1包括导电性能良好的导线、柔性电路板、电路板走线中的至少一种。其中，所述电连接件j1的电阻很小，因此，所述编解码芯片1的芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2可视为短接。从而，本技术中，通过所述芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2连接后，再通过所述耳机座地引脚gnd2接地，所述芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2可以认为几乎是在同一接地点接地，因此，所述芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻被降低到很小，而使得电学回声降低到很小，甚至消除电学回声。
18.如图1所示，所述编解码芯片1还包括芯片声道引脚11以及芯片麦克风引脚12，所述耳机座2还包括耳机座声道引脚21以及耳机座麦克风引脚22，所述芯片声道引脚11、芯片麦克风引脚12与所述耳机座声道引脚21、耳机座麦克风引脚22分别电连接。
19.请一并参阅图2，为电子装置100通过耳机座2与耳机200连接的示意图。如图2所示，所述耳机200包括耳机声道引脚210、耳机麦克风引脚220以及耳机地引脚gnd3。其中，当耳机座2连接有耳机200时，所述耳机座声道引脚21、耳机座麦克风引脚22以及耳机座地引脚gnd2分别与所述耳机200的耳机声道引脚210、耳机麦克风引脚220以及耳机地引脚gnd3脚连接。所述耳机座声道引脚21、耳机座麦克风引脚22通过所述耳机声道引脚210、耳机麦
克风引脚220以及所述耳机200的内部功能模块与耳机地引脚gnd3电连接，并通过所述耳机地引脚gnd3与所述耳机座地引脚gnd2电连接，而均通过该耳机座地引脚gnd2接地，分别形成声道电流回路l1以及麦克风电流回路l2。
20.其中，所述声道电流回路l1以及麦克风电流回路l2的连接到地的公共段线路d1的电阻值主要由所述芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻决定，由于该地端电阻很低，因此，声道电流回路l1的电流将直接通过该公共段线路d1接地，而不会流至麦克风电流回路l2中，因此，不会形成耳机电学回声。
21.其中，所述耳机声道引脚210、耳机麦克风引脚220以及耳机地引脚gnd3位于所述耳机200的耳机插头上，所述内部功能模块可位于所述耳机200的耳塞部和/或耳机线中。
22.所述耳机200的内部功能模块可包括声道模块201以及麦克风模块202，所述声道模块201的第一端连接所述耳机200的耳机声道引脚210，所述麦克风模块202的第一端连接所述耳机200的耳机麦克风引脚220，所述声道模块201的第二端与所述麦克风模块202的第二端连接在一起，然后再连接至所述耳机地引脚gnd3，并通过所述耳机座地引脚gnd2电连接，而均通过该耳机座地引脚gnd2接地。其中，所述声道模块201的第二端与所述麦克风模块202的第二端的连接点到地的线路即为前述的公共段线路d1。如前所述的，所述声道电流回路l1以及麦克风电流回路l2的连接到地的公共段线路d1的电阻值主要由所述芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻决定，由于该地端电阻很低，因此，声道电流回路l1的电流将直接通过该公共段线路d1接地，而不会流至麦克风电流回路l2中，不会被麦克风模块202侦测到，因此不会产生电学回声。
23.例如，如图2所示，设该地端电阻为rgnd，由于所述声道模块201的第二端201b与所述麦克风模块202的第二端202b的连接点连接至所述耳机座地引脚gnd2的电连接件的电阻值非常低，因此，实际上所述声道电流回路l1以及麦克风电流回路l2的连接到地的公共段线路d1的电阻值主要由所述地端电阻rgnd决定。由于通过本技术的上述结构改进，该地端电阻rgnd也被降低到很小的值，因此，声道电流回路l1的电流将直接通过该公共段线路d1接地，而不会流至麦克风电流回路l2中，而不会被麦克风模块202侦测到，不会产生电学回声。
24.其中，所述声道模块指能够实现声道音频处理和输出等功能的模块，所述麦克风模块202指能够实现麦克风语音输入和处理等功能的模块。
25.其中，如图1
‑
图2所示，所述芯片声道引脚11包括芯片左声道引脚111以及芯片右声道引脚112，所述耳机座声道引脚21包括耳机座左声道引脚211以及耳机座右声道引脚212，所述芯片左声道引脚111以及芯片右声道引脚112分别与所述耳机座左声道引脚211以及耳机座右声道引脚212连接；所述芯片麦克风引脚12包括麦克风电源引脚121、麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123，所述电子装置100还包括差分滤波电路3，所述麦克风电源引脚121、麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123通过所述差分滤波电路3均与所述耳机座麦克风引脚22连接。
26.其中，所述耳机声道引脚210也进一步包括耳机左声道引脚2101以及耳机右声道引脚2102，耳机座2连接有耳机200时，所述耳机座左声道引脚211以及耳机座右声道引脚212分别与所述耳机左声道引脚2101以及耳机右声道引脚2102连接。
27.其中，如图2所示，所述声道模块201具体可包括左声道模块2011以及右声道模块
2012，具体的，所述左声道模块2011的第一端连接所述耳机200的耳机左声道引脚2101，所述右声道模块2012的第一端连接所述耳机200的耳机右声道引脚2102。如前所述的，所述麦克风模块202的第一端连接所述耳机200的耳机麦克风引脚220。所述左声道模块2011、所述右声道模块2012的第二端与所述麦克风模块202的第二端连接在一起，然后再连接至所述耳机地引脚gnd3，并通过所述耳机座地引脚gnd2电连接，而均通过该耳机座地引脚gnd2接地。其中，前述的声道电流回路l1包括了左声道电流回路以及右声道电流回路。由于该地端电阻很低，因此，左声道电流回路以及右声道电流回路的电流都将直接通过该公共段线路d1接地，而不会流至麦克风电流回路l2中，不会被麦克风模块202侦测到，因此不会产生电学回声。
28.其中，当耳机座2连接有耳机200时，如前所述的，所述耳机座麦克风引脚22还与所述耳机200的耳机麦克风引脚220连接。耳机200的麦克风输入的麦克风信号通过耳机麦克风引脚220输入至所述耳机座麦克风引脚22，所述差分滤波电路3用于将耳机座麦克风引脚22接收的麦克风信号转换为包括麦克风正信号以及麦克风负信号的差分信号，并分别传输至所述编解码芯片21的麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123。其中，所述麦克风电源引脚121用于提供用于为耳机200的麦克风模块202供电的工作电压，所述差分滤波电路3还用于将所述麦克风电源引脚121提供的工作电压通过所述耳机座麦克风引脚22以及耳机麦克风引脚220提供给所述耳机200的麦克风模块202，而使得所述耳机200的麦克风模块202可上电工作。以下将进一步详细介绍。
29.请一并参阅图3，图3为电子装置100的示意出部分结构的具体电路图。其中，所述差分滤波电路3包括第一rc滤波电路31、第二rc滤波电路32、第一电阻r1以及第二电阻r2。所述第一电阻r1以及第二电阻r2串联于所述麦克风电源引脚121与耳机座麦克风引脚22之间，所述第一rc滤波电路31连接于所述第一电阻r1和第二电阻r2的连接节点n1与所述麦克风正引脚122之间。所述第二rc滤波电路32连接于所述麦克风负引脚123与所述耳机座麦克风引脚22之间，即连接于所述麦克风负引脚123与所述第二电阻r2的的远离所述第一电阻r1的一端。
30.其中，所述第一rc滤波电路31、第二rc滤波电路32与所述第二电阻r2构成一个假差分及直流滤波电路，由于麦克风电源引脚121提供的用于为耳机200的麦克风模块202供电的工作电压为直流信号，而麦克风信号为交流信号，因此，所述第一rc滤波电路31、第二rc滤波电路32与所述第二电阻r2配合可以阻止麦克风电源引脚121提供的工作电压回传至所述麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123，而仅仅将耳机座麦克风引脚22接收的麦克风信号转换为包括麦克风正信号以及麦克风负信号的差分信号，并分别传输至所述编解码芯片21的麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123。而所述麦克风电源引脚121提供的工作电压可通过串联的第一电阻r1和第二电阻r2传输至所述耳机座麦克风引脚22，并通过所述耳机座麦克风引脚22及与其连接的耳机麦克风引脚220提供给所述耳机200的麦克风模块202，而使得所述耳机200的麦克风模块202可上电工作。从而，通过所述差分滤波电路3，能够使得所述麦克风电源引脚121、麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123均与所述耳机座麦克风引脚22连接，并通过所述耳机座麦克风引脚22同时实现对耳机200的麦克风模块202的供电，以及接收所述耳机200输入的麦克风信号。
31.在一些实施例中，如图1
‑
图3所示，所述第一rc滤波电路31包括串联连接的第三电
阻r1和第一电容c1，所述第二rc滤波电路32包括串联连接的第四电阻r4和第二电容c2。即，在一些实施例中，所述第一rc滤波电路31以及所述第二rc滤波电路32均为串联的电阻和电容构成的串联型rc滤波电路。
32.显然，在其他实施例中，所述第一rc滤波电路31以及所述第二rc滤波电路32中的至少一个还可为由并联的电阻和电容构成的并联型rc滤波电路。例如，所述第一rc滤波电路31可为串联型rc滤波电路，所述第二rc滤波电路32可为并联型rc滤波电路。
33.在一些实施例中，所述第二电阻的电阻值大于所述第一电阻的电阻值，所述第一电阻、第三电阻以及第四电阻的电阻值相同。其中，所述第二电阻的电阻值可为第一电阻、第三电阻以及第四电阻的电阻值的n倍，所述n为大于1的正整数。例如，所述第一电阻、第三电阻以及第四电阻的电阻值可为1k(千)欧姆，所述第二电阻的电阻值可为2k欧姆。
34.如图3所示，在一些实施例中，所述rc滤波电路3还包括第三电容c3，所述第三电容c3连接于所述第一电阻r1和第二电阻r2的连接节点n1和地之间，用于滤除交流信号，从而，可滤除耳机座麦克风引脚22接收的麦克风信号，进一步避免麦克风信号对麦克风电源引脚121造成干扰。
35.其中，所述第一电容c1、第二电容c2的电容值可为01μf(微法)，所述第三电容c3的电容值可为1μf。
36.如图3所示，在一些实施例中，所述rc滤波电路3还包括第四电容c4以及第五电容c5，所述第四电容c4连接于所述第一rc滤波电路31与所述第一电阻r1和第二电阻r2的连接节点n1连接的一端与地之间，即，第四电容c4连接于所述第一电阻r1和第二电阻r2的连接节点n1以及地之间。所述第五电容c5连接于所述第二电阻r2的的远离所述第一电阻r1的一端以及地之间。
37.其中，所述第四电容c4以及所述第五电容c5用于滤除麦克风信号的杂音。其中，所述第四电容c4以及所述第五电容c5的电容值可为47pf(皮法)。
38.如图1
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图3所示，所述芯片左声道引脚111与所述耳机座左声道引脚211之间还连接有第五电阻r5，所述芯片右声道引脚112与所述耳机座右声道引脚212之间还连接有第六电阻r6。
39.所述第五电阻r5和所述第六电阻r6用于对芯片左声道引脚111以及芯片右声道引脚112输出的左声道音频信号以及右声道音频信号的信号电平进行降压。即，从编解码芯片1的芯片左声道引脚111以及芯片右声道引脚112输出的信号电平比较大，差不多8、9百毫伏，而正常的耳机200一般能够承受的电平为400毫伏以下。因此，通过在所述芯片左声道引脚111与所述耳机座左声道引脚211之间连接的第五电阻r5，在所述芯片右声道引脚112与所述耳机座右声道引脚212之间连接的第六电阻r6，可分一部分电压，而使得输出至所述耳机座左声道引脚211以及所述耳机座右声道引脚212的音频信号的电平下降至合理范围。
40.其中，请再次参阅图3，具体的，所述编解码芯片1还包括运算放大器13，所述运算放大器13封装于所述编解码芯片1的内部。所述运算放大器13包括正相输入端vin+、反相输入端vin
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、第一输出端vo1、第二输出端vo2、电源端vcc以及接地端vg。
41.所述运算放大器13的正相输入端vin+、反相输入端vin
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分别与所述编解码芯片1的麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123连接，所述运算放大器13用于将所述编解码芯片1的麦克风正引脚122以及麦克风负引脚123分别接收的麦克风正信号以及麦克风负信号进
行放大，然后分别通过所述第一输出端vo1、第二输出端vo2输出至所述编解码芯片1中的后续电路，实现麦克风语音输入功能。
42.其中，所述电源端vcc用于接收工作电压，而使得所述运算放大器13可上电工作。
43.其中，本技术中，所述接地端vg与所述芯片地引脚gnd1直接连接，并通过所述耳机座地引脚gnd2接地。
44.其中，前述的所述芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻，更具体的指的是所述运算放大器13的接地端vg与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的电阻。
45.从而，本技术中，所述运算放大器13并不是在编解码芯片1中直接接地，而是连接至所述耳机座地引脚gnd2，通过所述耳机座地引脚gnd2再接地。因此，可以有效减少所述地端电阻，有效抑制甚至消除电学回声。
46.请一并参阅图4，为本技术相对于现有方案的电学回声信号的波形示意图。其中，图4中的上半部分，也即“l”部分为现有方案的电学回声信号的波形，图4中的下半部分，也即“r”部分为本技术方案后的电学回声信号的波形。由图4可以看出，本技术的方案中的电学回声信号的幅值明显小于现有方案的电学回声信号的波形的幅值，从而，经过本技术的方案，该电学回声得到了有效抑制。
47.其中，本技术中，所述耳机座2为有线耳机座，且具体的，为3.5mm标准的耳机座，具体的，可为3.5mm耳机插口座等。显然，在其他实施例中，所述耳机座2也可为usb接口类型的耳机座。
48.其中，所述电子装置100可为手机、平板电脑、笔记本电脑等具有耳机座/耳机接口的智能终端。
49.其中，图3中还示意出了其他电阻、电容等电子器件，由于与本发明的主要改进无关，故不再进行描述。
50.本技术提供的电子装置，所述芯片地引脚gnd1并不直接在芯片端接地，而是通过与所述耳机座地引脚gnd2连接后，再通过所述耳机座地引脚gnd2接地，能够将芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻降低到很小。而由于该地端电阻是造成电学回声的主要原因，且地端电阻越大，电学回声越大，因此，本技术中，通过将所述芯片地引脚gnd1与所述耳机座地引脚gnd2连接后，再通过所述耳机座地引脚gnd2接地，能够将芯片地引脚gnd1的接地点与所述耳机座地引脚gnd2的接地点之间的地端电阻降低到很小，而将电学回声降低到很小，甚至消除电学回声，有效提升了耳机输出性能。
51.以上是本技术实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。