专利名称：一种音频输出装置的制作方法
技术领域：
一种音频输出装置技术领域[0001]本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种音频输出装置。
技术背景[0002]TDD(Time Division Duplexing，时分双工)是通讯技术的一种。由于这种制式下在音频通路上容易产生噪声，这种噪声被称为TDD噪声。TDD噪声产生原因主要有两个射频信号的干扰，电源信号的干扰。射频上的干扰往往通过滤波电路可以解决。电源信号由于是低频信号，在音频的频率范围内，无法通过滤波电路解决。[0003]无线通讯设备，尤其是手机产品，在GSM(GlcAal System of Mobile communication,全球移动通讯系统)模式下经常产生上行TDD噪声，即MIC (Microphone，麦克风)电路上引入的噪声。这种情况在MIC放置在天线区域的情况下很容易发生，尤其在手机产品上，射频电路和天线放在手机下半部的布局已经渐渐成为主流，而MIC又必须放在手机的下方，这种情况下非常容易引入TDD noise。[0004]在MIC内部的典型结构中，核心部件是驻极体和一个结型场效应管(JFET， Junction Field Effect Transistor)，驻极体控制结型场效应管的G极，当加在结型场效应管的D极和S极的电压恒定时，驻极体上电压发生变化导致结型场效应管的阻抗发生变化，输出音频信号。[0005]结型场效应管的输出特性曲线如图1所示，理论曲线是当结型场效应管的D极和S 极之间的电压Uds不变时，在饱和区D极的电流iD是保持恒定的，但是在实际曲线中，当Uds 变化时，iD是有微小变化的，可见当MIC的供电电源V+和接地线GND之间的电压发生变化时，会导致加在结型场效应管上的uDS发生变化，因此会在输出信号上产生变化，也就是说 V+和GND上的噪声会传导到MIC的输出信号上，由于MIC电路后端的放大电路的放大倍数都比较高，一般在20dB以上，所以即使很小的噪声也能被听到，引起不好的主观感受。[0006]在现有技术中，一般在软件上通过算法消除噪声。[0007]在实现本实用新型的过程中，发明人人发现现有技术至少存在以下问题[0008]在软件上通过算法消除噪声的方式，无法消除动态噪声，实时性差，会对正常语音产生影响，且消除噪声的效果差。实用新型内容[0009]为了解决现有的MIC电路的输出信号的噪声问题，本实用新型实施例提供了一种音频输出装置。所述技术方案如下[0010]一种音频输出装置，所述装置包括标准音频输出模块、负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块串联，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块的串联电路与所述标准音频输出模块并联，且所述标准音频输出模块与所述噪声模拟模块连接同一地线；[0011]其中，所述标准音频输出模块，用于输出音频信号；[0012]所述负压模拟模块，用于向所述噪声模拟模块提供负电压，所述负电压与所述标准音频输出模块中的驻极体产生的负电压相同；[0013]所述噪声模拟模块，用于生成与所述标准音频输出模块中的结型场效应管相同的噪声；[0014]所述反相电路模块，用于对所述噪声模拟模块产生的噪声进行反相比例运算以改变所述噪声模拟模块产生的噪声的电压值，以便于与所述标准音频输出模块输出的音频信号进行叠加得到消除噪声后的音频信号。[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过噪声模拟模块模拟标准MIC中的结型场效应管产生的噪声，并将该噪声进行反相运算后与标准MIC电路产生的音频信号叠加，以消除标准音频输出模块中的标准MIC电路中的噪声，该方案可以消除动态电源噪声，使用硬件实现，避免复杂的软件算法带来功耗的增加，并且实时性好，在消噪的同时并不影响正常的语音信号。
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0017]图1是本实用新型背景技术中提供的结型场效应管的输出特性曲线示意图；[0018]图2是本实用新型实施例1中提供的一种音频输出装置的结构示意图；[0019]图3是本实用新型实施例2中提供的一种音频输出装置的电路组成结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。[0021]实施例1[0022]如图2所示，本实施例提供了一种音频输出装置的结构示意图；[0023]该装置包括标准音频输出模块1、负压模拟模块2、噪声模拟模块3和反相电路模块4，负压模拟模块2、噪声模拟模块和反相电路模块串联，负压模拟模块2、噪声模拟模块和反相电路模块串联组合与标准音频输出模块1并联，且标准音频输出模块1与噪声模拟模块3连接同一地线；[0024]其中，标准音频输出模块1，用于按照现有标准输出音频信号；[0025]负压模拟模块2，用于向噪声模拟模块3提供负电压，所述负电压与标准音频输出模块1中的驻极体产生的负电压相同；[0026]噪声模拟模块3，用于生成与标准音频输出模块1中的结型场效应管相同的噪声；[0027]反相电路模块4，用于对噪声模拟模块3产生的噪声进行反相比例运算以改变噪声模拟模块3产生的噪声的电压值，以便于与标准音频输出模块1输出的音频信号进行叠加得到消除噪声后的音频信号并通过信号输出端输出。[0028]其中，如图3所示，标准音频输出模块1包括第二电阻R2、MIC、第三电源V3和第二电容C2 ；[0029]在本实施例中，为了便于说明，第二电阻R2具体为ΙΩ，MIC为现有的标准MIC， 第二电容C2具体为隔直电容，第三电源V3为1.8V，可为MIC提供工作电压。[0030]其中，第二电阻R2的一端与第三电源V3的正极相连，第二电阻R2的另一端与MIC 相连；[0031]MIC的一端与第二电阻R2、第二电容C2相连，MIC的另一端与地线连接；[0032]第三电源V3的正极与第二电阻R2相连，第三电源V3的负极与地线连接；[0033]第二电容C2的一端与第二电阻R2、MIC连接，第二电容C2的另一端与信号输出端连接。[0034]进一步地，负压模拟模块2包括第二电源V2、第三电阻R3和第四电阻R4 ；[0035]在本实施例中，第二电源V2具体为-1. 8V，用于经过第三电阻R3和第四电阻R4分压后输出一个负电压，用于给第二结型场效应管的G极提供一个负电压，该负电压与MIC内部的驻极体产生的负压相同，并可以通过调节第三电阻R3和第四电阻R4的电阻值来调整输出的分压值，当前将第三电阻R3和第四电阻R4的电阻值分别设定为IOK Ω和IK Ω。[0036]其中，第二电源V2的正极与第三电阻R3连接，第二电源V2的负极与地线连接；[0037]第三电阻R3的一端与第二电源V2的正极连接，第三电阻R3的另一端与第四电阻 R4、第一电容Cl连接；[0038]第四电阻R4的一端和第三电阻R3、第一电容Cl连接，第四电阻R4的另一端和地线连接。[0039]进一步地，噪声模拟模块3包括第一电容Cl、第一电阻Rl和第二结型场效应管 Q2 ；[0040]在本实施例中，第二结型场效应管Q2与MIC内部的结型场效应管性能相同，第一电阻Rl与第二电阻的阻值需相同，且均为上拉电阻。[0041]其中，第一电容Cl与第四电阻并联，且第一电容的非接地端与第二结型场效应管 Q2的D极连接；[0042]第一电阻Rl的一端与第三电源的正极连接，第一电阻Rl的另一端与第二结型场效应管Q2的S极连接；[0043]第二结型场效应管Q2的D极与第一电容Cl的非接地端连接，第二结型场效应管 Q2的S极与第一电阻R1、第七电阻R7连接，第二结型场效应管Q2的G极与地线连接。[0044]进一步地，反相电路模块4包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电源 VI、第一放大器Ul和第四电容C4 ；[0045]在本实施例中，第一电源Vl为第一放大器Ul提供电源，第六电阻R6、第七电阻 R7、第八电阻R8和第一放大器Ul组成反相比例运算电路，且Uout = (_R6/R7)*Uin，其中， Uin为噪声模拟模块3生成的噪声信号的电压，Uout为经过上述反相比例运算电路运算后的噪声信号的电压，通常情况下，设定第六电阻R6与第七电阻R7的阻值同，即放大倍数为 1倍即可，当噪声不能完全被消除时，可以通过调整第六电阻R6和第七电阻R7值来改变消噪电路输出的电压值，达到完全消除噪声的目的，优选地，第一电源Vl的电压为3. 6V，第六电阻和第七电阻的阻值初始为ΙΩ，第八电阻的阻值为ΙΩ。[0046]其中，第六电阻R6的一端与第七电阻R7、第一放大器Ul的反相输入端连接，第六电阻R6的另一端与第一放大器Ul的输出端连接；[0047]第七电阻R7的一端与第一电阻R1、第二结型场效应管Q2的S极连接，第七电阻 R7的另一端与第六电阻R6、第一放大器Ul的反相输入端连接；[0048]第八电阻R8的一端与第一放大器Ul的同相输入端连接，第八电阻R8的另一端与地线连接；[0049]第一电源Vl的一端与第一放大器Ul的正电源端连接，第一电源Vl的另一端与地线连接；[0050]第一放大器Ul的反相输入端与第六电阻R6、第七电阻R7连接，第一放大器Ul的同相输入端与第八电阻R8连接，第一放大器Ul的正电源端与第一电源Vl的正极连接，第一放大器Ul的负电源端与地线连接，第一放大器Ul的输出端与第四电容C4连接；[0051 ] 第四电容C4的一端与第一放大器Ul的输出端连接，第四电容C4的另一端与第二电容C2、信号输出端相连。[0052]其中，经过第二电容C2输出的为标准音频输出模块1输出的音频信号，经过第四电容C4输出的为经过反相运算后的噪声模拟模块3输出的噪声，上述两种信号进行叠加后，消除噪声，并经过信号输出端输出。[0053]本实施例提供的一种音频输出装置，通过噪声模拟模块模拟标准MIC中的结型场效应管产生的噪声，并将该噪声进行反相运算后与标准MIC电路产生的音频信号叠加，以消除标准MIC电路中的噪声，该方案可以消除动态电源噪声，使用硬件实现，避免复杂的软件算法带来功耗的增加，并且实时性好，在消噪的同时并不影响正常的语音信号。[0054]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。[0055]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，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1.一种音频输出装置，其特征在于，所述装置包括标准音频输出模块、负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块串联，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块的串联电路与所述标准音频输出模块并联，且所述标准音频输出模块与所述噪声模拟模块连接同一地线；其中，所述标准音频输出模块，用于输出音频信号；所述负压模拟模块，用于向所述噪声模拟模块提供负电压，所述负电压与所述标准音频输出模块中的驻极体产生的负电压相同；所述噪声模拟模块，用于生成与所述标准音频输出模块中的结型场效应管相同的噪声；所述反相电路模块，用于对所述噪声模拟模块产生的噪声进行反相比例运算以改变所述噪声模拟模块产生的噪声的电压值，以便于与所述标准音频输出模块输出的音频信号进行叠加得到消除噪声后的音频信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负压模拟模块包括第二电源、第三电阻和第四电阻；其中，所述第二电源的正极与所述第三电阻连接，所述第二电源的负极与所述地线连接；所述第三电阻的一端与所述第二电源的正极连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻、所述噪声模拟模块中的第二结型场效应管的D极、所述噪声模拟模块中的第一电容相连；所述第四电阻的一端和所述第三电阻、所述第二结型场效应管、所述第一电容连接，所述第四电阻的另一端和所述地线连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述噪声模拟模块包括所述第一电容、第一电阻和所述第二结型场效应管；其中，所述第一电容与所述第四电阻并联，且所述第一电容的非接地端与所述第二结型场效应管的D极连接；所述第一电阻的一端与所述标准音频输出模块中的第三电源的正极连接，所述第一电阻的另一端与所述第二结型场效应管的S极连接，所述第一电阻与所述标准音频输出模块中的第二电阻的阻值相同，且所述第一电阻为上拉电阻；所述第二结型场效应管的D极与所述第一电容的非接地端连接，所述第二结型场效应管的S极与所述第一电阻、所述反相电路模块中的第七电阻连接，所述第二结型场效应管的G极与所述地线连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反相电路模块包括第六电阻、所述第七电阻、第八电阻、第一电源、第一放大器和第四电容；其中，所述第六电阻的一端与所述第七电阻、所述第一放大器的反相输入端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一放大器的输出端连接；所述第七电阻的一端与所述第一电阻、所述第二结型场效应管的S极连接，所述第七电阻的另一端与所述第六电阻、所述第一放大器的反相输入端连接；所述第八电阻的一端与所述第一放大器的同相输入端连接，所述第八电阻的另一端与所述地线连接；所述第一电源的正极与所述第一放大器的正电源端连接，所述第一电源的负极与所述地线连接；所述第一放大器的反相输入端与所述第七电阻、所述第六电阻连接，所述第一放大器的同相输入端与所述第八电阻连接，所述第一放大器的正电源端与所述第一电源的正极连接，所述第一放大器的负电源端与所述地线连接，所述第一放大器的输出端与所述第四电容连接；所述第四电容的一端与所述第一放大器的输出端连接，所述第四电容的另一端与所述标准音频输出模块中的第二电容连接。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述标准音频输出模块包括所述第二电阻、标准麦克风MIC、所述第三电源和所述第二电容；其中，所述第二电阻的一端与所述第三电源的正极相连，所述第二电阻的另一端与所述标准MIC相连；所述标准MIC的一端与所述第二电阻、所述第二电容相连，所述标准MIC的另一端与所述地线连接，所述标准MIC中包括所述驻极体；所述第三电源的正极与所述第二电阻相连，所述第三电源的负极与所述地线连接； 所述第二电容的一端与所述第二电阻、所述标准MIC连接，所述第二电容的另一端与所述第四电容连接。
专利摘要本实用新型公开了一种音频输出装置，属于电子电路领域。该装置包括标准音频输出模块、负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块，其中，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块串联，所述负压模拟模块、噪声模拟模块和反相电路模块的串联电路与所述标准音频输出模块并联，且所述标准音频输出模块与所述噪声模拟模块连接同一地线。本实用新型通过模拟标准MIC电路中的结型场效应管产生的噪声，并将该噪声进行反相运算后与标准MIC电路产生的音频信号叠加，以消除标准MIC电路中的噪声，该方案可以消除动态电源噪声，使用硬件实现，避免复杂的软件算法带来功耗的增加，并且实时性好，在消噪的同时并不影响正常的语音信号。
文档编号H04R3/00GK202310065SQ20112041041
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者赵文龙 申请人:华为终端有限公司