一种音频输入电路及电子终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种音频输入电路及电子终端，其中，该音频输入电路包括：音频采集单元，用于采集音频信号；音频采样单元，用于对该音频采集单元所采集的音频信号进行采样，包括第一音频输入端和第二音频输入端；其中，所述音频采集单元通过第一线路与所述第一音频输入端连接；偏置电压提供单元，包括偏置电压输入端和分别与所述偏置电压输入端连接的第一输出端和第二输出端，其中该第一输出端连接至该第一线路上，该第二输出端通过第二线路连接至第二音频输入端，且该第二输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压，该第一输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压与音频信号电压的差值。本发明的方案能够提高电子终端的通话质量。
【专利说明】
一种音频输入电路及电子终端
技术领域
[0001]本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种音频输入电路及电子终端。
【背景技术】
[0002]对手机板而言，印制电路板PCB设计时因为布局不佳或走线问题，使得地参考平面不同区域之间总归存在一定阻抗，全球移动通信系统的开放式数控系统GSM PA大功率发射产生突发Burst大电流需求，且这个大电流必须通过地参考平面(相当于一个阻抗)回流到电池负极，当这个电流流经这个阻抗时就会产生一定压降。当音频回流路径也使用这条路径时，这个压降就会叠加在音频信号上，从而对音频信号产生传导干扰。如图1所示，如果音频电路的回流穿越GSM PA到电池连接的回流路径，则音频信号产生传导干扰而导致噪声。
[0003]麦克风输入电路有三种，一种是全差分输入电路，一种是伪差分输入电路，一种是单端输入电路。无论是作为手持通话的微型麦克风MEMS Microphone，还是作为耳机通话的驻极体麦克风ECM Microphone，都是单端输出。为了规避单端音频输入电路抗干扰能力差的问题，现有技术都设计成伪差分电路，并在电路上设置与地连接的电压调节部件，解决共模干扰的问题。然而该电压调节部件通常位于GSM PA到电池连接器的射频回流路径区域，在此种情况下，地面上的噪声，特别是Burst/TDMA/TDD Noise会通过该电压调节部件耦合到音频通路上，从而被音频输入端口采样，导致通话时对方能听到噪声，影响音频的传输质量和用户体验满意度。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种音频输入电路及电子终端，能够解决目前电子终端的音频输入电路，音频的传输质量不佳的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种音频输入电路，其中，包括:
[0006]首频米集单兀，用于米集首频?目号；
[0007]音频采样单元，用于对所述音频采集单元所采集的音频信号进行采样，包括第一音频输入端和第二音频输入端；其中，所述音频采集单元通过第一线路与所述第一音频输入端连接；
[0008]偏置电压提供单元，包括偏置电压输入端和分别与所述偏置电压输入端连接的第一输出端和第二输出端，其中所述第一输出端连接至所述第一线路上，所述第二输出端通过第二线路连接至第二音频输入端，且所述第二输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压，所述第一输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压与音频信号电压的差值。
[0009]其中，所述偏置电压提供单元还包括:
[0010]第一电阻和第二电阻；
[0011]其中，所述第一输出端通过所述第一电阻连接至所述偏置电压输入端；所述第二输出端通过所述第二电阻连接至所述偏置电压输入端。
[0012]其中，所述音频输入电路还包括:
[0013]第一电容，一端连接至所述第一线路上，且与所述第一线路相连接的连接端位于所述第一输出端与所述第一线路的连接端和所述第一音频输入端之间，另一端接地；
[0014]第二电容，一端连接至所述第二线路上，且与所述第二线路相连接的连接端位于所述第二输出端与所述第二线路的连接端和所述第二音频输出端之间，另一端接地；
[0015]第三电容，跨接在所述第一线路和所述第二线路之间，一端连接至所述第一电容，另一端连接至所述第二电容。
[0016]其中，所述第一线路上包括:
[0017]第四电容，一端与所述第一电容连接，另一端与所述第一音频输入端连接。
[0018]其中，所述第二线路上包括:
[0019]第五电容，一端与所述第三电容连接，另一端与所述第二音频输入端连接。
[0020]其中，所述第一线路上还包括:
[0021]电感元件，一端与所述音频采集单元连接，另一端与所述第一输出端连接。
[0022]其中，所述音频采集单元还通过第三线路与地连接。
[0023]为了解决上述技术问题，本发明的实施例还提供一种电子终端，其中，包括如上所述的音频输入电路。
[0024]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0025]本发明的方案通过将第一输出端连接至第一线路上，将第二输出端连接至第二线路上，使得第二输出端的电压为偏置电压提供单元提供的偏置电压，在通话时，第一输出端的电压为偏置电压和音频信号电压的差值。由于第一输出端的电压与第二输出端的电压差值为音频信号电压，与偏置电压无关。该音频信号作为有效信号被音频采样单元采样时选择偏置电压为参考电压，从而避免了因共用射频回流路径而引入的射频传导干扰，从而大大提高了音频信号的传输质量，提高了用户的体验满意度。
【附图说明】
[0026]图1表示电子终端内部部分元件布局图；
[0027]图2表示本发明的音频输入电路的电路结构示意图一；
[0028]图3表示本发明的音频输入电路的电路结构示意图二 ；
[0029]图4表示本发明的音频输入电路的电路结构示意图三；
[0030]图5表不本发明的首频输入电路的电路结构不意图四；
[0031]图6表示本发明的音频输入电路的电路结构示意图五。
【具体实施方式】
[0032]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0033]本发明的音频输入电路，如图2所示，主要包括:音频采集单元，音频采样单元，偏置电压提供单元，第一线路和第二线路。
[0034]其中，该首频米集单兀可以是麦克风或者是耳机。
[0035]下面结合图3，对该音频输入电路中的各元器件之间的信号传递以及连接关系做详细说明。
[0036]本发明第一实施例中该音频采集单元为一麦克风，但并不限于此，也可以为一耳机。该音频采集单元的功用主要为采集音频信号；该音频采样单元MICAMP的功用主要为对该音频采集单元所采集的音频信号进行采样，包括第一音频输入端MicP和第二音频输入端MicN ;其中，该音频采集单元通过第一线路与该第一音频输入端MicP连接。
[0037]该音频输入电路中的偏置电压提供单元，包括偏置电压输入端，以及与该偏置电压输入端分别连接的第一输出端和第二输出端；其中该第一输出端连接至该第一线路上，并将该第一输出端与该第一线路相连形成的连接端称为第一连接端；该第二输出端通过第二线路与该音频采样单元的第二音频输入端MicN连接，并将该第二输出端与该第二线路相连形成的连接端称为第二连接端。在本实施例中，该偏置电压提供单元还包括:第一电阻Rl和第二电阻R2。该第一输出端通过该第一电阻Rl与该偏置电压输入端相连，该第二输出端通过该第二电阻R2与该偏置电压输入端相连。
[0038]结合图3，第二输出端的电压为一个恒压值(在本发明的该实施例中为偏置电压)，在通话时，由于声音信号起伏产生流过麦克风交流电流，即音频信号电流，由于第一电阻Rl的存在，产生音频信号电压，因此该第一输出端的电压为在该恒压值上叠加一个音频信号电压。该第一输出端的电压和该第二输出端的电压做差值，即为被该音频采样单元采样的信号，本发明的方案该信号即为音频信号，该音频信号作为有效信号被音频采样单元采样时选择偏置电压为参考电压，从而避免了因共用射频回流路径而引入的射频传导干扰。
[0039]上述是对本发明的第一实施例中的音频输入电路的部分元器件之间的连接关系的详细描述，当然为了使得该电路更加完整，即考虑到电路中存在其他干扰，比如高频率的共模干扰问题、高频差模干扰问题等问题的存在，在本发明的第二实施例中本发明的音频输入电路如图4所示，还包括:
[0040]第一电容Cl、第二电容C2和第三电容C3，该三个电容是组合滤波电容，主要滤除GSM的900HZ或者是2100HZ等高频段的噪声。其中，该三个电容在该音频输入电路中的位置关系描述如下:
[0041]该第一电容Cl连接至该第一线路上，并称与该第一线路相连形成的连接端为第三连接端。该第三连接端位于该第一连接端与该MicP之间，该第一电容Cl的另一端接地。
[0042]该第二电容C2连接至该第二线路上，并称与该第二线路相连形成的连接端为第四连接端。该第四连接端位于该第二连接端与该MicN之间，该第二电容C2的另一端接地。
[0043]该第一电容Cl和该第二电容C2的主要功用为滤除高频段的共模干扰。该第三电容C3，跨接在该第一线路和该第二线路之间，一端与该第一电容Cl相连，另一端与该第二电容C2相连。其中，该第三电容C3的主要功用为滤除高频段的差模干扰。
[0044]其中，为了隔离音频信号通路上的直流信号，防止直流信号进入音频采样单元。在本发明的第三实施例中，如图5所示，本发明的音频输入电路的第一线路上包括:第四电容C4，一端与该第一电容Cl连接，另一端与该MicP连接。
[0045]本发明的音频输入电路的第二线路上包括:第五电容C5，一端与该第二电容C2连接，另一端与该MicN连接。
[0046]该第四电容C4和该第五电容C5的主要功用为用于隔离音频信号通路上的直流信号，防止直流信号进入音频采样单元。
[0047]其中，为了隔离外界的直流干扰和噪音，在本发明的第四实施例中，如图6所示，该第一线路上还包括:电感元件L，一端与该麦克风连接，另一端与该第一输出端连接。当然该麦克风还通过第三线路与地连接。
[0048]上面是对本发明的音频输入电路的电路结构的详细描述，下面基于本发明的音频输入电路的电路结构对本发明的原理的解释如下:
[0049]本发明的音频输入电路的电路结构的主要原理为:第一输出端的电压与第二输出端的电压差值为音频信号电压，与偏置电压无关。基于本发明的音频输入电路的电路结构对本发明的原理举例解释如下:
[0050]麦克风作为一个两端子器件，假设流过的电流是I = 10+i ;其中，I。可以理解为是直流偏置电流，或者可以解释为，是在没有声音的安静情况下通过麦克风的电流，可以认为是恒定不变的。而i则是在通话时声音信号起伏导致流过麦克风的交变电流。忽略电路中滤波用的PF级电容和磁珠的影响，对于麦克风的耦合输入端，可以认为是理想放大器的无限大输入阻抗，也可以不考虑对电路的影响。这样，可以得到第一输出端和第二输出端的电压表达式:
[0051]第一输出端的电压V+= Vnilcblas-Rl (1+i);
[0052]第二输出端的电压V= V—;其中Vnucblas为偏置电压。
[0053]由于第四电容C4和第五电容C5的存在，最后被音频采样单元采样的电压为RlXi，由于第二输出端的电压为偏置电压，即是一个恒压值，第一输出端的电压为在该恒压值上叠加一个音频信号电压，两者差值为音频信号，该音频信号作为有效信号被音频采样单元采样时选择偏置电压为参考电压，从而避免了因共用射频回流路径而引入的射频传导干扰。相较于现有技术，无需设置与地连接的电压调节部件，避免地面上的噪声通过该电压调节部件耦合到音频通路上。同时，由于偏置电压上是存在纹波的，如果MicP端和MicN端都存在纹波噪声，则该噪声进入音频采样单元后，差分放大器输出端会减去噪声的，从而提高了信噪比。
[0054]综上，本发明的方案提高了电子终端的通话质量。
[0055]本发明的实施例还提供一种电子终端，包括如上所述的音频输入电路。
[0056]需要说明的是，该电子终端是包括上述音频输入电路的电子终端，上述音频输入电路的实施例的实现方式适用于该电子终端的实施例中，也能达到相同的技术效果。
[0057]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种音频输入电路，其特征在于，包括: 音频采集单元，用于采集音频信号； 音频采样单元，用于对所述音频采集单元所采集的音频信号进行采样，包括第一音频输入端和第二音频输入端；其中，所述音频采集单元通过第一线路与所述第一音频输入端连接； 偏置电压提供单元，包括偏置电压输入端和分别与所述偏置电压输入端连接的第一输出端和第二输出端，其中所述第一输出端连接至所述第一线路上，所述第二输出端通过第二线路连接至第二音频输入端，且所述第二输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压，所述第一输出端的电压等于偏置电压输入端所输入的偏置电压与音频信号电压的差值。2.根据权利要求1所述的音频输入电路，其特征在于，所述偏置电压提供单元还包括: 第一电阻和第二电阻； 其中，所述第一输出端通过所述第一电阻连接至所述偏置电压输入端；所述第二输出端通过所述第二电阻连接至所述偏置电压输入端。3.根据权利要求1所述的音频输入电路，其特征在于，所述音频输入电路还包括: 第一电容，一端连接至所述第一线路上，且与所述第一线路相连接的连接端位于所述第一输出端与所述第一线路的连接端和所述第一音频输入端之间，另一端接地； 第二电容，一端连接至所述第二线路上，且与所述第二线路相连接的连接端位于所述第二输出端与所述第二线路的连接端和所述第二音频输出端之间，另一端接地； 第三电容，跨接在所述第一线路和所述第二线路之间，一端连接至所述第一电容，另一端连接至所述第二电容。4.根据权利要求3所述的音频输入电路，其特征在于，所述第一线路上包括: 第四电容，一端与所述第一电容连接，另一端与所述第一音频输入端连接。5.根据权利要求3所述的音频输入电路，其特征在于，所述第二线路上包括: 第五电容，一端与所述第二电容连接，另一端与所述第二音频输入端连接。6.根据权利要求1所述的音频输入电路，其特征在于，所述第一线路上还包括: 电感元件，一端与所述音频采集单元连接，另一端与所述第一输出端连接。7.根据权利要求1所述的音频输入电路，其特征在于，所述音频采集单元还通过第三线路与地连接。8.一种电子终端，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的音频输入电路。
【文档编号】H04R3/00GK105992098SQ201510050056
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】王蔚
【申请人】中兴通讯股份有限公司