[發明專利]一種模擬信號的板級噪聲消除電路及音頻輸出設備

有效

• 申請號: 202011425557.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112637735B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張昌鋒;丁然
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協

本發明提供一種模擬信號的板級噪聲消除電路及音頻輸出設備，該電路包括設置于音頻處理芯片的數模轉換電路以及信號驅動電路，數模轉換電路向信號驅動電路輸出差分信號，信號驅動電路向設置于電路板的輸出耦合電容輸出信號；其中，音頻處理芯片內還設置有參考電壓產生電路，參考電壓產生電路接收基準電壓，且參考電壓產生電路還接收設置于電路板的輸入耦合電容所輸出的信號，參考電壓產生電路向信號驅動電路輸出參考電壓。該音頻輸出設備包括電路板，電路板上設置有音頻處理芯片，并且，該電路板上還設置有上述的模擬信號的板級噪聲消除電路。本發明結構簡單，且能夠有效消除電路板接地對模擬信號所產生的噪聲和干擾。

技術領域

本發明涉及模擬信號處理的技術領域，具體地，是一種模擬信號的板級噪聲消除電路以及具有這種電路的音頻輸出設備。

背景技術

目前，智能手機、平板電腦等智能終端設備大多具有播放音頻的功能，因此，耳機已經成為智能終端設備的標準配置，智能終端設備向耳機輸出音頻信號。通常，智能終端設備內設置有電路板，電路板上設置有音頻處理芯片，音頻處理芯片上設置有數模轉換電路，數模轉換電路用于接收處理器輸出的數字信號，并且將數字信號轉換成模擬信號并將模擬信號輸出至耳機。由于數模轉換電路輸出的模擬信號功率較低，通常需要在音頻處理芯片上設置信號驅動電路，用于提高驅動能力進而驅動耳機。

通常，智能終端設備設置有連接插座，耳機可以插入到該連接插座內，音頻處理芯片輸出的模擬信號是通過連接插座傳輸至耳機。但由于模擬信號非常容易受干擾，一旦信號驅動電路輸入到耳機的模擬信號受到干擾，就會導致耳機播放的聲音受到干擾，影響音樂的播放質量。因此，對于音頻處理芯片而言，保證輸出的模擬信號不被干擾是設計的重點。

為了提高模擬信號的抗干擾能力，現有的模擬信號通常采用差分工作的方式，即數模轉換電路輸出的信號包括兩路差分信號，信號驅動電路包括一個運算放大器，運算放大器接收兩路差分信號并對兩路差分放大信號進行差分放大后輸出單端信號，單端信號將輸出至耳機。

然而，對單端模擬信號的抗干擾處理的難度非常大，并且，由于電路板自身也會存在干擾信號，例如電路板的接地GND會對模擬信號產生噪聲和干擾。以單聲道耳機為例，現有的音頻處理芯片通常輸出一路單端模擬信號作為耳機的輸入信號，通常該單端模擬信號具有一個直流偏置電壓，一般為電源電壓的一半，即VCC/2。如果該單端模擬信號直接輸出至耳機，該單端模擬信號會產生直流損耗，效率降低的同時甚至損壞耳機，因此需要在電路板上設置一個較大的耦合電容隔斷該直流偏置電壓，耳機的另外一端會連接在電路板的接地上。

通常，音頻處理芯片內的電源和接地都會經過比較好的RC濾波，而電路板的干擾信號會錯綜復雜，因此會存在音頻處理芯片內部的接地和電路板上靠近連接插座附近的接地不同的情況，此時如果電路板的接地附近存在噪聲和干擾，就會在耳機播放過程中出現雜音，不符合產品應用需求。現有解決方案主要聚焦在處理上電和斷電過程中由于輸出耦合電容或者佐貝爾電容充放電引起的雜音，并沒有針對電路板上的接地附近的噪聲進行處理的方案。

例如公告號為CN101933224A發明專利申請公開了一種音頻處理電路，該電路將參考電壓Vref通過第二運算放大器輸出并作為第一運算放大器的參考電壓，但這種方案無法消除電路板接地附近的噪聲和干擾引起的雜音，耳機聲音播放效果不理想。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種能夠有效避免電路板接地的噪聲輸入到耳機的模擬信號的板級噪聲消除電路。

本發明的另一目的是提供一種上述模擬信號的板級噪聲消除電路音頻輸出設備。

為實現本發明的主要目的，本發明提供的模擬信號的板級噪聲消除電路包括設置于音頻處理芯片的數模轉換電路以及信號驅動電路，數模轉換電路向信號驅動電路輸出差分信號，信號驅動電路向設置于電路板的輸出耦合電容輸出信號；其中，音頻處理芯片內還設置有參考電壓產生電路，參考電壓產生電路接收基準電壓，且參考電壓產生電路還接收設置于電路板的輸入耦合電容所輸出的信號，參考電壓產生電路向信號驅動電路輸出參考電壓。