专利名称：一种音频处理电路和耳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理技术领域，特别涉及一种音频处理电路和耳机。
背景技术：
目前，耳机的应用已经越来越普遍。很多无线耳机不仅能够在无线的情况下使用，而且也同时具有有线插孔。这种耳机既可以通过无线方式来播放音频信息，又可以通过有线插孔与带有输出功能的音频设备(如PC等)连接，采用有线方式播放音频信息。耳机一般都采用可充电电池供电，当电池低电的情况下，需要对电池进行充电，可以边充电边播放音频信息。当耳机连接同一台音频设备进行音频信息的播放和充电时，在正常状况下，耳机中的充电电流通过其充电电路的地线(PGND)回流到音频设备里，音频信号电流通过其音频处理电路的地线(AGND)回流到音频设备里，互相没有干扰。但是，由于耳机中充电电路的参考电位即PGND与音频处理电路的参考电位即AGND是等势的，变化的充电电流就会有一部分通过AGND回流到音频设备里面，这样，变化的充电电流就会影响到音频处理电路的输出电压，产生嗡嗡的电流噪声，严重影响音频信息的播放效果。例如，图1所示的情况，将耳机的音频输入端连接到一台电脑的音频输出接口，其充电接口同时连接该电脑的充电接口(如USB接口)上，耳机播放该电脑的音频并通过该电脑进行充电，这种情况下，耳机中播放的音频中就会存在持续的嗡嗡噪声，而且嗡嗡噪声将随着音量的增大而增大，在播放暂停或者播放切换时，此噪声越加明显。
发明内容
本发明提供的一种音频处理电路和耳机，以解决现有耳机通过连接同一音频设备同时进行音频信息输出和充电时存在噪声的问题。本发明提供了一种音频处理电路，所述音频处理电路包括音频输入接口、第三电阻、左声道差分音频处理电路、右声道差分音频处理电路；其中，所述第三电阻连接在所述音频输入接口的公共端与音频处理电路接地端之间，所述第三电阻的阻值远远大于音频信号线的等效电阻；所述左声道差分音频处理电路包括:左差分音频放大器、左声道信号处理电路，左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口、音频处理电路接地端之间分别连接有电阻，左差分音频放大器的输出端连接所述左声道信号处理电路；所述右声道差分音频处理电路包括:右差分音频放大器、右声道信号处理电路，右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口、音频处理电路接地端之间分别连接有电阻，右差分音频放大器的输出端连接所述右声道信号处理电路。在上述方案中，所述左声道差分音频处理电路包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第十一电阻、左差分音频放大器和左声道信号处理电路；其中，所述左差分音频放大器的第一输入端串接所述第四电阻并连接在所述音频输入接口的左声道信号输入接口上，还通过串接第十一电阻连接音频处理电路接地端，第二输入端串接所述第五电阻并连接在音频输入接口的公共端上，还通过所述第六电阻连接所述左差分音频放大器的输出端，所述左差分音频放大器的输出端连接所述左声道信号处理电路的输入端；所述右声道差分音频处理电路包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十二电阻、右差分音频放大器和右声道信号处理电路；其中，所述右差分音频放大器的第二输入端串接所述第八电阻并连接在所述音频输入接口的右声道信号输入接口上，还通过串接第十二电阻连接音频处理电路接地端，第一输入端串接所述第七电阻并连接在所述音频输入接口的公共端，还通过所述第九电阻连接所述右差分音频放大器的输出端，所述右差分音频放大器的输出端连接所述右声道信号处理电路的输入端。在上述方案中，所述第六电阻、第九电阻、第十一电阻和第十二电阻的阻值相等，所述第四电阻、第五电阻、第七电阻和第八电阻的阻值相等。在上述方案中，所述音频处理电路还包括:第一电容，与所述第四电阻串联，串接在所述左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的左声道信号输入接口之间；和/或，第二电容，与所述第五电阻串联，串接在所述左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的音频处理电路接地端之间；和/或，第十一电容，串接在所述左差分音频放大器的输出端与所述左声道信号处理电路的输入端之间。在上述方案中，所述音频处理电路还包括:第三电容，与所述第八电阻串联，串接在所述右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的左声道信号输入接口之间；和/或，第四电容，与所述第七电阻串联，串接在所述右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的音频处理电路接地端之间；和/或，第十二电容，串接在所述右差分音频放大器的输出端与所述右声道信号处理电路的输入端之间。本发明还提供了一种耳机，所述耳机包括充电电路、电池和上述的音频处理电路；所述充电电路，连接外部音频设备的充电接口和所述电池，为所述电池充电；所述电池，为所述音频处理电路供电；所述充电电路的接地端与所述音频处理电路接地端的电位相同。在上述方案中，所述耳机为无线耳机。在上述方案中，所述耳机为有源有线耳机。本发明实施例的有益效果是:首先，采用电阻将音频输入接口的公共端与音频处理电路接地端之间进行隔离，避免充电电流对音频信号产生干扰，有效消减耳机的噪声；其次，在音频处理电路中增加音频放大器，通过差分输入的方式对音频信号进行处理，抵消音频设备的接地端与供电接地端之间共模信号的不同，消除接地端电势差对音频信号的影响。这样，充电电流既不会影响到音频信号，供电接地端上的干扰信号也不会被拾取到音频信号中，达到了消除噪声的目的。
图1为现有技术中耳机与音频设备的连接示意图；图2为耳机通过同一音频设备进行充电和音频信号输出时电流噪声产生原理示意图；图3为本发明实施例中一种音频处理电路的电路图；图4为本发明实施例中耳机及其通过同一音频设备进行充电和音频信号输出时噪声消减的电路原理不意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。耳机与音频设备之 间的连接如图2所示，其中，耳机的充电电路与音频设备的充电接口连接，耳机的音频处理电路与音频设备的音频输出接口连接，该耳机用于输出该音频设备的音频信号，同时通过该音频设备进行充电。其中，耳机可以包括:充电电路21、电池22和音频处理电路23，其中，充电电路用于为电池充电，电池用于为其他部分供电，音频处理电路用于对音频设备的音频信号进行处理并输出。充电电路21包括:充电处理模块211、充电电源线VBUS、充电地线PGND、充电电路各信号线(VBUS和PGND)上的等效电阻第一电阻Rl。其中，充电电源线VBUS上依次连接音频设备上充电接口的充电端Uaff1、第一电阻Rl、充电处理模块和电池，充电地线PGND上依次连接音频设备上充电接口的充电地端Um、充电电路接地端、充电处理模块211和电池22。音频处理电路包括:左声道信号处理电路Alj、右声道信号处理电路Ak、左声道扬声器L、右声道扬声器R、左声道信号线SPK_L、右声道信号线SPK_R、音频地线AGND、音频处理电路各信号线(3 1(_1、5 1(_1 和AGND)上的等效电阻第二电阻R2。其中，左声道信号线SPK_L上依次连接音频设备上音频输出接口的左声道信号输出接口队、第二电阻R2、左声道信号处理电路kL和左声道扬声器L ;右声道信号线SPK_R上依次连接音频设备上音频输出接口的右声道信号输出接口 Uk、第二电阻R2、右声道信号处理电路Ak和右声道扬声器R ;音频地线AGND上连接音频设备上音频输出接口的接地端UGl、第二电阻R2和音频处理电路接地端GND2，左声道信号处理电路Ap右声道信号处理电路Ak、左声道扬声器L、右声道扬声器R还分别连接所述音频处理电路接地端GND2。其中，充电电路接地端、音频处理电路接地端GND2以及音频处理电路的音频输入接口的公共端都是同一电位，Ugi为音频设备上充电接口和音频输出接口的地线上的电压值，充电接口的地端和音频输出接口的接地端是连接在一起的。充电电路中的充电电流是变化的，在充电处理模块和电池的影响下会有周期性的变动。假设充电电流的恒定部分为I ，变化部分为Ai，则有如下式(I)、式(2)的关系存在:
权利要求
1.种音频处理电路，其特征在于，所述音频处理电路包括音频输入接口、第三电阻、左声道差分音频处理电路、右声道差分音频处理电路；其中， 所述第三电阻连接在所述音频输入接口的公共端与音频处理电路接地端之间，所述第三电阻的阻值远远大于音频信号线的等效电阻； 所述左声道差分音频处理电路包括:左差分音频放大器、左声道信号处理电路，左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口、音频处理电路接地端之间分别连接有电阻，左差分音频放大器的输出端连接所述左声道信号处理电路； 所述右声道差分音频处理电路包括:右差分音频放大器、右声道信号处理电路，右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口、音频处理电路接地端之间分别连接有电阻，右差分音频放大器的输出端连接所述右声道信号处理电路。
2.据权利要求1所述的音频处理电路，其特征在于， 所述左声道差分音频处理电路包括:第四电阻、第五电阻、第六电阻、第十一电阻、左差分音频放大器和左声道信号处理电路；其中，所述左差分音频放大器的第一输入端串接所述第四电阻并连接在所述音频输入接口的左声道信号输入接口上，还通过串接第十一电阻连接音频处理电路接地端，第二输入端串接所述第五电阻并连接在音频输入接口的公共端上，还通过所述第六电阻连接所述左差分音频放大器的输出端，所述左差分音频放大器的输出端连接所述左声道信号处理电路的输入端； 所述右声道差分音频处理电路包括:第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十二电阻、右差分音频放大器和右声道信号处理电路；其中，所述右差分音频放大器的第二输入端串接所述第八电阻并连接在所述音频输入接口的右声道信号输入接口上，还通过串接第十二电阻连接音频处理电路接地端，第一输入端串接所述第七电阻并连接在所述音频输入接口的公共端，还通过所述第九电阻连接所述右差分音频放大器的输出端，所述右差分音频放大器的输出端连接所述右声道信号处理电路的输入端。
3.据权利要求2所述的音频处理电路，其特征在于，所述第六电阻、第九电阻、第十一电阻和第十二电阻的阻值相等，所述第四电阻、第五电阻、第七电阻和第八电阻的阻值相等。
4.据权利要求2所述的音频处理电路，其特征在于，所述音频处理电路还包括: 第一电容，与所述第四电阻串联，串接在所述左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的左声道信号输入接口之间； 和/或，第二电容，与所述第五电阻串联，串接在所述左差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的音频处理电路接地端之间； 和/或，第十一电容，串接在所述左差分音频放大器的输出端与所述左声道信号处理电路的输入端之间。
5.据权利要求2所述的音频处理电路，其特征在于，所述音频处理电路还包括: 第三电容，与所述第八电阻串联，串接在所述右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的左声道信号输入接口之间； 和/或，第四电容，与所述第七电阻串联，串接在所述右差分音频放大器的输入端与所述音频输入接口的音频处理电路接地端之间； 和/或，第十二电容，串接在所述右差分音频放大器的输出端与所述右声道信号处理电路的输入端之间。
6.种耳机，其特征在于，所述耳机包括充电电路、电池和如权利要求1至5任一项所述的音频处理电路； 所述充电电路，连接外部音频设备的充电接口和所述电池，为所述电池充电；所述电池，为所述音频处理电路供电； 所述充电电路的接地端与所述音频处理电路接地端的电位相同。
7.据权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述耳机为无线耳机。
8.据权利要求6所述 的耳机，其特征在于，所述耳机为有源有线耳机。
全文摘要
本发明公开了一种音频处理电路，所述电路包括音频输入接口、第三电阻、左声道差分音频处理电路、右声道差分音频处理电路；其中，第三电阻连接在所述音频输入接口的公共端与音频处理电路接地端之间，所述第三电阻的阻值远远大于所述音频信号线的等效电阻；左声道差分音频处理电路包括左差分音频放大器、左声道信号处理电路，右声道差分音频处理电路包括右差分音频放大器、右声道信号处理电路。相应的，本发明还公开了包含有上述音频处理电路的耳机，本发明能够有效避免充电电流对音频信号产生干扰，显著消减耳机的噪声。
文档编号H04R3/00GK103096216SQ20131004972
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者韩盈盈, 吴凡 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司