一种基于LTE的车载电台音频信号处理电路的制作方法

本发明涉及城市交通地铁车载台无线通信音频设计技术，特别是基于lte的音频设计系统信号处理电路。

背景技术：

现在地铁交通的无线通信系统主要有tetra和lte系统，随着lte技术的发展，其优势明显在城市地铁交通方面慢慢突显。lte二次开发车载台系统实现地铁基于lte专网的多媒体集群调度通信系统，实现语音和视频的多媒体通信调度。

根据业主要求，采用鼎桥公司的lte终端ev750(包括lte标准的基带射频以及以太网、音频输入输出、以及控制接口等)，结合自研多媒体终端，实现驾驶室内便于驾驶员操作的具备音视频采集存储、视频显示触摸屏单元、音频放大扬声器单元、物理按键、麦克输入单元(包括mic输入、ptt输入、紧急呼叫等)等具备良好人机界面和满足业主具体应用需求的多媒体控制终端。

目前，在城市地铁交通tetra音频设计部分依然存在不足，设计冗余复杂，音频使用过程中会出现信号震荡、有噪音等问题。因此，为了提高音频系统的性能提出了基于lte音频信号处理电路设计。

技术实现要素：

发明目的：为了解决现有技术存在的问题，设计结构简单、输出信号质量高的音频电路，本发明提供一种基于lte的车载电台音频信号处理电路。

技术方案：一种基于lte的车载电台音频信号处理电路，包括输入模块、采集处理电路、音量控制电路、音频变压器、微控制器；所述输入模块外接手咪输入信号；所述采集处理电路包括放大电路及滤波电路；音量控制电路包括串行数据控制的双声道电子音量控制器；微控制器用于发送命令至音量控制电路，控制音量控制电路工作；所述输入信号经放大电路及滤波电路处理后，经过音量控制电路调节音量，再经音频变压器输出到信道机。

优选的，放大电路包括放大器u1，输入模块的输出端通过串联的电阻r1和电容c1接地，输入模块的输出端同时通过串联的电阻r2和电容r2连接放大器u1的反相输入端；放大器u1的输出端与反相输入端之间跨接反馈电阻r3，反馈电阻r3并联电容c3；放大器u1的同相输入端接地；放大器u1的输出端通过极性电容c4连接滤波电路。电容c3为极性电容，可以防止信号震荡。

优选的，滤波电路为带通滤波器，包括放大器u2a、放大器u2b；音频信号通过放大电路放大后经电阻c5接入放大器u2b的同相输入端；放大器u2b的同相输入端通过电阻r5接地；放大器u2b的输出端与电容c5输入端之间跨接电阻r4，放大器u2b的输出端与反向输入端直接连接；放大器u2b的输出端通过电容c6、电阻r6与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端连接放大器u2a的同相输入端，放大器u2a的同相输入端还通过电容c7接地；放大器u2a的输出端与电阻r7的一端之间跨接电容c8；放大器u2a的输出端直接与放大器u2a的反向输入端连接；放大器u2a的输出端通过极性电容c9连接音量控制电路。

优选的，放大器u2a的输出端通过极性电容c9连接双声道电子音量控制器的第一引脚；双声道电子音量控制器的第四引脚、第五引脚分别通过电阻r9、电阻r8与微控制器连接；第二引脚经电阻r10输出并与音频变压器连接；第六引脚连接电源，且第六引脚通过电容c10接地。

优选的，所述串行数据控制的双声道电子音量控制器采用芯片m62429。使用电子音量控制芯片m62429，外围电路简单，音量控制精度高，方便音量控制。

优选的，还包括另一采集处理电路、输出模块，所述另一采集处理电路的输入端连接信道机的输出，另一采集处理电路的输出端连接音量控制器，再经输出模块输出。

优选的，还包括音频编解码模块、信号选择模块，所述音频编解码模块用于对音量控制器处理后的音频信号进行编码解码，信号选择模块用于选择不同的音频信号的信道。

有益效果：本发明提供的一种基于lte的车载电台音频信号处理电路，相比较现有技术，1)该电路结构简单，可以有效抑制信号失真，保证了高质量信号输出，音质效果好；2)使用的是串行数据控制的双声道电子音量控制器m62429，外围电路简单，占用空间小，使电路结构更紧凑，便于后期修理维护；3)在信号放大部分放大器反馈电阻并联了极性电容，防止信号震荡；4)实现城市地铁交通音频系统音频信号的高质量输出，提高语音系统的性能，方便音量调节且控制精度高。

附图说明

图1为本发明基于lte的车载电台音频信号处理电路硬件框图；

图2为本发明提供的音频信号处理电路放大部分原理图；

图3为本发明提供的音频信号处理电路滤波部分原理图；

图4为本发明提供的音频信号处理电路音量控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对发明作进一步说明。

如图1所示，基于lte的车载电台音频信号处理电路，包括输入模块、采集处理电路、音量控制电路、音频变压器、微控制器；所述输入模块外接手咪输入信号；所述采集处理电路包括放大电路及滤波电路；音量控制电路包括串行数据控制的双声道电子音量控制器；微控制器用于发送命令至音量控制电路，控制音量控制电路工作；所述输入信号经放大电路及滤波电路处理后，经过音量控制电路调节音量，再经音频变压器输出到信道机。

如图2所示，放大电路包括放大器u1，输入模块的输出端通过串联的电阻r1和电容c1接地，输入模块的输出端同时通过串联的电阻r2和电容r2连接放大器u1的反相输入端；放大器u1的输出端与反相输入端之间跨接反馈电阻r3，反馈电阻r3并联电容c3；放大器u1的同相输入端接地；放大器u1的输出端通过极性电容c4连接滤波电路。

如图3所示，滤波电路为带通滤波器，包括放大器u2a、放大器u2b；音频信号通过放大电路放大后经电阻c5接入放大器u2b的同相输入端；放大器u2b的同相输入端通过电阻r5接地；放大器u2b的输出端与电容c5输入端之间跨接电阻r4，放大器u2b的输出端与反向输入端直接连接；放大器u2b的输出端通过电容c6、电阻r6与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端连接放大器u2a的同相输入端，放大器u2a的同相输入端还通过电容c7接地；放大器u2a的输出端与电阻r7的一端之间跨接电容c8；放大器u2a的输出端直接与放大器u2a的反向输入端连接；放大器u2a的输出端通过极性电容c9连接音量控制电路。

如图4所示，放大器u2a的输出端通过极性电容c9连接双声道电子音量控制器的第一引脚；双声道电子音量控制器的第四引脚、第五引脚分别通过电阻r9、电阻r8与微控制器连接；第二引脚经电阻r10输出并与音频变压器连接；第六引脚连接电源，且第六引脚通过电容c10接地。

所述串行数据控制的双声道电子音量控制器采用芯片m62429，也可以采用其他芯片。使用的双声道电子音量控制器m62429，外围电路简单，音量控制精度高，方便音量控制。芯片m62429的第一引脚为输入端，第二引脚为输出端，第三引脚为接地端，第四引脚为控制端，第五引脚为时钟，第六引脚为电源端，第七引脚为第二个输出端，第八引脚为第二个输入端。

该音频信号处理电路的工作过程：音频输入部分接收到由手咪输入的电压信号后经过双音频运算放大器放大、滤波，然后经串行数据控制的双声道电子音量控制器，最后经音频变压器输入到lte终端信道机ev750；该音频信号处理电路放大部分，手咪输入由放大器u1的反相输入端通过串联电容c2与电阻r2输入，并通过电容c1与第一电阻r1接地，且在放大器u1的输出端与反相输入端跨接有反馈电阻及并联电阻；放大电路通过极性电容连接滤波电路部分，滤波电路模块为带通滤波器，滤波电路的输出端通过一极性电容连接调节音量的音量控制模块。

为了处理信道机传递过来的音频信号，还包括另一采集处理电路、输出模块，所述另一采集处理电路的输入端连接信道机的输出，另一采集处理电路的输出端连接音量控制器，再经输出模块输出。采用双声道电子音量控制器就可以分别控制两路声道，既可以处理手咪输入的音频信号，也可以处理通过信道机传递过来的音频信号，将其通过输出模块进行输出，一般通过喇叭输出，互不影响。

还包括音频编解码模块、信号选择模块，所述音频编解码模块用于对音量控制器处理后的音频信号进行编码解码，信号选择模块用于选择不同声道的音频信号。本实施例的微处理器采用imx6q，微处理器用于控制电子音量控制器m62429、音频编解码模块及信号选择模块。