专利名称：音频信号传输设备和车载多媒体系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种音频信号传输设备和车载多媒体系统。
背景技术：
目前，当在两个模块之间传输音频信号时，可能会有音频范围内的共地噪声电流流过，会导致接收到的音频信号包含这个噪声，影响接收到的音频的质量。产生共地噪声电流的原因有很多，例如，当GSM模块与传输音频信号的两个模块共地时，GSM模块每隔一定时间会发送数据，在发送数据时GSM模块需要消耗很大的功率，从而会在用于连接接地端的共地线上产生大的共地噪声电流，使得传输音频信号的两个模块的接地端之间产生一定的噪声电压，这个噪声能够被人耳听到，从而影响接收到的音频的质量。
以下结合附图1来进一步描述产生共地电流噪声的一种场景。如图1所示，在音频输出装置102和音频接收装置104之间传输音频信号(例如，音频信号的电平(或称电压幅值)为A)。音频输出装置102的VCC (电源端)与音频接收装置104的VCC (电源端)与电源的VCC连接，音频输出装置102的GND (接地端)与音频接收装置104的GND (接地端)与电源的GND连接。当存在共地噪声电流时，音频输出装置102的GND与音频接收装置104的GND (接地端)之间会产生一定的电压差X。在这种情况下，音频输出装置102输出的音频信号相对音频输出装置102的GND而言的电平为A，而音频接收装置104输出的音频信号相对音频接收装置104的GND而言的电平为A-X，其不同于音频输出装置102输出的音频信号的电平，从而，导致音频接收装置104输出的音频信号包含噪声，使得音频信号的传输质量下降。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型提供了一种音频信号传输设备和车载多媒体系统，以至少解决现有技术中由共地噪声造成的音频信号传输质量下降的问题。根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种音频信号传输设备，包括:音频输出装置，音频输出装置包括:信号叠加器，其中，信号叠加器具有第一输入端、用于接收音频信号的第二输入端、第一输出端以及第一接地端；音频接收装置，音频接收装置具有第三输入端、第二输出端以及第二接地端，其中，第三输入端与第一输出端连接，第二接地端与第一输入端连接，第二接地端与第一接地端连接。优选地，音频输出装置还包括:第一放大器，第一放大器具有第四输入端、第三输出端以及第三接地端，其中，第四输入端用于接收音频信号，第三输出端与第二输入端连接，第三接地端与第一接地端连接。优选地,第一放大器包括:放大倍数为I的放大器。[0010]优选地，音频接收装置还包括:第二放大器，第二放大器具有第五输入端、第四输出端以及第四接地端，其中，第五输入端与第三输入端连接，第四输出端与第二输出端连接，第四接地端与第二接地端连接。优选地，第二放大器包括:放大倍数为I的放大器。优选地，信号叠加器包括:加法器。优选地，音频信号传输设备还包括:车载电池，其中，车载电池的负极与第一接地端和第二接地端连接，车载电池的正极通过电压转换电路与用于给信号叠加器供电的第一电源端连接，以及与用于给音频接收装置供电的第二电源端连接。根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种车载多媒体系统，包括:上述的音频输出装置和音频接收装置；车载通话终端，与音频输出装置连接；车载播放装置，与音频接收装置连接。优选地，车载通话终端为移动终端模块。优选地，车载播放装置为车载功放或车载扬声器。在本实用新型的各个优选方案中，将音频接收装置的接地端的地电平反馈到音频输出装置，使得该地电平与音频信号进行叠加，这样音频接收装置接收和输出的音频信号相对于音频接收装置的接地端的地电平而言的电平与音频输出装置接收到的音频信号的电平相同，从而消除了由共地噪声电流引起的噪声，解决了现有技术中由共地噪声造成的音频信号传输质量下降的问题，提高了音频信号传输质量。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1是根据相关技术中的音频信号传输设备的一种优选示意图；图2是根据本实用新型实施例中的音频信号传输设备的一种优选示意图；图3是根据本实用新型实施例中的音频信号传输设备的另一种优选示意图；图4是根据本实用新型实施例中的音频信号传输设备的又一种优选示意图；图5是根据本实用新型实施例中的音频信号传输设备的又一种优选示意图；以及图6是根据本实用新型实施例中的车载多媒体系统的一种优选示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图2是根据本实用新型实施例中的音频信号传输设备的一种优选示意图。如图2所示，本实用新型实施例中的音频信号传输设备包括:I)音频输出装置202，音频输出装置202包括:信号叠加器2021，其中，信号叠加器2021具有第一输入端IN-1、用于接收音频信号的第二输入端IN-2、第一输出端0UT-1、以及第一接地端GND-1。在本实施例中，音频信号可以但不限于为车载系统中的车载通话终端所输出的音频信号。2)音频接收装置204，音频接收装置204具有第三输入端IN-3、第二输出端0UT-2、以及第二接地端GND-2，其中，第三输入端IN-3与第一输出端OUT-1连接，第二接地端GND-2与第一输入端IN-1连接，第二接地端GND-2与第一接地端GND-1连接。在本实施例中，音频接收装置204的第二输出端0UT-2可以但不限于与车载功放或车载扬声器连接，以使得车载功放或车载扬声器播放上述音频信号。需要说明的是，用于连接第二接地端GND-2与第一输入端IN-1的线路上不会产生共地噪声电流，因此，第二接地端GND-2与第一输入端IN-1上的电压相同，两者之间不会产生电压差。优选地，第二接地端GND-2与第一接地端GND-1可以连接到电源(如车载电池)的负极GND-O上。音频接收装置204的电源端VCC-2可以连接到电源(如车载电池)的正极VCC-O上。这样，音频接收装置204的电源端VCC-2与第二接地端GND-2之间的电压可以用作音频接收装置204的工作电压。作为一种可选的方案，信号叠加器2021的电源端VCC-1可以通过电压转换电路或电压转换器件(图中未示出)与电源(如车载电池)的正极VCC-O连接，以便通过电压转换电路或电压转换器件将电源所提供的电压转换成信号叠加器2021所需的工作电压。这样，信号叠加器2021的电源端VCC-1与第一接地端GND-1之间的电压可以用作信号叠加器2021的工作电压。当然，信号叠加器2021的电源端VCC-1也可以直接与电源(如车载电池)的正极VCC-O连接。在实际应用时，可以根据信号叠加器2021所需的工作电压的大小来决定是否需要通过电压转换电路或电压转换器件将信号叠加器2021的电源端VCC-1连接至电源(如车载电池)的正极VCC-0，本实用新型对此不做限定。作为一种可选的方式，本实施例中的音频信号传输设备还可以包括:图2中所示的电源(例如，车载电池)。当然，上述电源也可以位于音频信号传输设备的外部，本实用新型对此不做限定。在本实施例中，信号叠加器2021主要是用于将第一输入端IN-1的信号和第二输入端IN-2的信号进行叠加，然后将叠加后的信号在第一输出端0UT-1上进行输出。优选地，可以采用数字器件或模拟电路的方式来实现上述信号叠加器2021，例如，信号叠加器2021可以为加法器，也可以通过其他模拟电路或数字电路来实现，本实用新型对如何实现信号叠加器2021不做限定。以下结合具体的数据来描述上述实施例中的音频信号传输设备的工作过程。音频信号(其电平为A)通过第二输入端IN-2输入音频输出装置的202。当在GND-1与GND-2之间存在共地噪声电流时，GND-1与GND-2之间会产生一定的电压差X，假设，GND-1上的电平为0，则GND-2上的电平为X。在这种情况下，由于GND-2与IN-1之间并不存在共地噪声电流，因此，IN-1上的电平与GND-2上的电平相同，即，IN-1上的电平也为X。通过信号叠加器2021的叠加,其第一输出端0UT-1上输出的音频信号的电平为A+X。这样，当音频接收装置204的第三输入端IN-3上接收到的音频信号的电平与第二输出端0UT-2上输出的音频信号的电平相同时，第二输出端0UT-2上输出的音频信号的电平为A+X，其与音频接收装置204的第二接地端GND-2上的电平X之间的电压差依然为A，从而准确地还原了音频输出装置202所接收到的音频信号。在上述实施例中，将音频接收装置的接地端的地电平反馈到音频输出装置，使得该地电平与音频信号进行叠加，这样音频接收装置接收和输出的音频信号相对于音频接收装置的接地端的地电平而言的电平与音频输出装置接收到的音频信号的电平相同，从而消除了由共地噪声电流引起的噪声，解决了现有技术中由共地噪声造成的音频信号传输质量下降的问题，提高了音频信号传输质量。本实用新型还提供了音频信号传输设备的另一种实现方案，如图3所示。在本实施例中，在图2所示的音频信号传输设备的基础上，音频输出装置202进一步包括:第一放大器2022。第一放大器2022具有第四输入端IN-4、第三输出端0UT-3以及第三接地端GND-3，其中，第四输入端IN-4用于接收音频信号，第三输出端0UT-3与第二输入端IN-2连接，第三接地端GND-3与第一接地端GND-1连接。作为一种可选的方案，第一放大器2022的电源端VCC-3可以通过电压转换电路或电压转换器件(图中未示出)与电源(如车载电池)的正极VCC-O连接，以便通过电压转换电路或电压转换器件将电源所提供的电压转换成第一放大器2022所需的工作电压。这样，第一放大器2022的电源端VCC-3与第三接地端GND-3之间的电压可以用作第一放大器2022的工作电压。作为一种优选的实现方案，第一放大器2022可以为放大倍数为I的放大器。当然，本实施例对第一放大器的放大倍数不做限定，可以根据音频信号的电平大小来采用相应放大倍数的放大器作为第一放大器。当第一放大器2022为放大倍数为I的放大器时，第一放大器2022在第三输出端0UT-3输出的音频信号的电平与在第四输入端IN-4上接收的音频信号的电平相同。优选的，本实用新型的各个实施例中的第一放大器可以为包含了无源器件(例如，电阻或电容或电感)的放大电路，从而可以通过无源器件去除音频范围之外的高频或低频信号，进一步消除音频信号中的噪声，以便将去除了噪声的音频信号提供给信号叠加器2021。本实用新型还提供了音频信号传输设备的另一种实现方案，如图4所示。在本实施例中，在图2所示的音频信号传输设备的基础上，音频接收装置204进一步包括:第二放大器2041，第二放大器2041具有第五输入端IN-5、第四输出端0UT-4以及第四接地端GND-4，其中，第五输入端IN-5与第三输入端IN-3连接，第四输出端0UT-4与第二输出端0UT-2连接，第四接地端GND-4与第二接地端GND-2连接。作为一种可选的方案，第二放大器2041的电源端VCC-4可以通过电压转换电路或电压转换器件(图中未示出)与电源(如车载电池)的正极VCC-O连接，以便通过电压转换电路或电压转换器件将电源所提供的电压转换成第二放大器2041所需的工作电压。这样，第二放大器2041的电源端VCC-4与第四接地端GND-4之间的电压可以用作第二放大器2041的工作电压。作为一种优选的实现方案，第二放大器2041可以为放大倍数为I的放大器。当然，本实施例对第二放大器的放大倍数不做限定，可以根据音频信号的电平大小来采用相应放大倍数的放大器作为第二放大器。当第二放大器2041为放大倍数为I的放大器时，第二放大器2041在第四输出端0UT-4输出的音频信号的电平与在第五输入端IN-5上接收的音频信号的电平相同。优选的，本实用新型的各个实施例中的第二放大器可以为包含了无源器件(例如，电阻或电容或电感)的放大电路，从而可以通过无源器件去除音频范围之外的高频或低频信号，进一步消除音频信号中的噪声，以便将去除了噪声的音频信号进行输出。本实用新型还提供了音频信号传输设备的另一种实现方案，如图5所示。在本实施例中，在图2所示的音频信号传输设备的基础上，音频输出装置202进一步包括:第一放大器2022。第一放大器2022具有第四输入端IN-4、第三输出端0UT-3以及第三接地端GND-3，其中，第四输入端IN-4用于接收音频信号，第三输出端0UT-3与第二输入端IN-2连接，第三接地端GND-3与第一接地端GND-1连接。此外，音频接收装置204进一步包括:第二放大器2041，第二放大器2041具有第五输入端IN-5、第四输出端0UT-4以及第四接地端GND-4，其中，第五输入端IN-5与第三输入端IN-3连接，第四输出端0UT-4与第二输出端0UT-2连接，第四接地端GND-4与第二接地端GND-2连接。在本实施例中，第一放大器2022与第二放大器2041中的电源端与电源(如车载电池)的正极VCC-O的连接关系可以如上述实施例所描述的连接关系，本实施例在此不再赘述。此外，第一放大器2022与第二放大器2041的放大倍数也可以如上述实施例所描述的放大倍数，本实施例在此不再赘述。优选的，第一放大器2022的放大倍数NI与第二放大器2041的放大倍数N2具有对应关系，例如，Nl=l/N2。也就是说，当Nl=IO时，N2=0.1本实用新型还提供了车载多媒体系统的一种实现方案，如图6所示，该车载多媒体系统可以包括:I)如图2至图5中任一个所示的音频输出装置202和音频接收装置204 ；2)车载通话终端206，与音频输出装置202连接；以及3)车载播放装置208，与音频接收装置204连接。优选地，车载通话终端206可以但不限于为移动终端模块。优选地，车载播放装置208可以但不限于为车载功放或车载扬声器。在本实施例中，音频输出装置202和音频接收装置204可以如上述各个实施例中所描述的音频输出装置202和音频接收装置204，本实施例在此不再赘述。在一种优选的场景中，作为车载通话终端的移动终端模块在与第三方设备(例如，其他车辆的车载通话终端，或者，手机)进行通话的过程中接收到第三方设备传输的音频信号，并通过音频输出装置202和音频接收装置204传输给作为车载播放装置的车载扬声器进行播放。由于将音频接收装置的接地端的地电平反馈到音频输出装置，使得该地电平与音频信号进行叠加，这样音频接收装置接收和输出的音频信号相对于音频接收装置的接地端的地电平而言的电平与音频输出装置接收到的音频信号的电平相同，从而消除了由共地噪声电流引起的噪声，解决了现有技术中由共地噪声造成的音频信号传输质量下降的问题，提高了音频信号传输质量。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，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。
权利要求1.一种音频信号传输设备，其特征在于，包括: 音频输出装置，所述音频输出装置包括:信号叠加器，其中，所述信号叠加器具有第一输入端、用于接收音频信号的第二输入端、第一输出端以及第一接地端；以及 音频接收装置，所述音频接收装置具有第三输入端、第二输出端以及第二接地端，其中，所述第三输入端与所述第一输出端连接，所述第二接地端与所述第一输入端连接，所述第二接地端与所述第一接地端连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述音频输出装置还包括: 第一放大器，所述第一放大器具有第四输入端、第三输出端以及第三接地端，其中，所述第四输入端用于接收所述音频信号，所述第三输出端与所述第二输入端连接，所述第三接地端与所述第一接地端连接。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一放大器包括:放大倍数为I的放大器。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述音频接收装置还包括: 第二放大器，所述第二放大器具有第五输入端、第四输出端以及第四接地端，其中，所述第五输入端与所述第三输入端连接，所述第四输出端与所述第二输出端连接，所述第四接地端与所述第二接地端连接。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第二放大器包括:放大倍数为I的放大器。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号叠加器包括:加法器。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括:车载电池，其中，所述车载电池的负极与所述第一接地端和所述第二接地端连接，所述车载电池的正极通过电压转换电路与用于给所述信号叠加器供电的第一电源端连接，以及与用于给所述音频接收装置供电的第二电源端连接。
8.一种车载多媒体系统，其特征在于，包括: 权利要求1至7中任一项所述的音频输出装置和音频接收装置； 车载通话终端，与所述的音频输出装置连接；以及 车载播放装置，与所述的音频接收装置连接。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车载通话终端为移动终端模块。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车载播放装置为车载功放或车载扬声器。
专利摘要本实用新型公开了一种音频信号传输设备和车载多媒体系统，其中，该音频信号传输设备包括音频输出装置，音频输出装置包括信号叠加器，其中，信号叠加器具有第一输入端、用于接收音频信号的第二输入端、第一输出端以及第一接地端；音频接收装置，音频接收装置具有第三输入端、第二输出端以及第二接地端，其中，第三输入端与第一输出端连接，第二接地端与第一输入端连接，第二接地端与第一接地端连接。本实用新型解决了现有技术中由共地噪声造成的音频信号传输质量下降的问题，达到了提高音频信号传输质量的技术效果。
文档编号H04R3/00GK202998446SQ20122071246
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者刘亚辉, 魏建将 申请人:大陆汽车投资(上海)有限公司