專利名稱：麥克風(fēng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及音頻處理設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及用于提高麥克風(fēng)音質(zhì)的麥克風(fēng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，在麥克風(fēng)的使用中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有回聲的產(chǎn)生?；芈暤漠a(chǎn)生是由于揚聲器和麥克風(fēng)之間存在聲學(xué)回路。具體地說，來自遠(yuǎn)端的聲音信號，經(jīng)過通訊連接到達(dá)近端，并通過近端的揚聲器放出。經(jīng)揚聲器放出的聲音信號經(jīng)過揚聲器和麥克風(fēng)之間的聲學(xué)回路后， 被麥克風(fēng)采集到。然后，被麥克風(fēng)采集到的聲音信號經(jīng)過通訊連接再傳回遠(yuǎn)端。此時，遠(yuǎn)端的說話人就能聽到自己的回聲，即遠(yuǎn)端回聲。所述回聲會嚴(yán)重影響通話質(zhì)量。為解決上述回聲問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了多種回聲消除的解決方案，例如中國專利 ZL200610144055. 5就提出了一種麥克風(fēng)回聲消除裝置及回聲消除方法，其裝置中包括幀長調(diào)整模塊，用于調(diào)整數(shù)據(jù)幀長，使當(dāng)前幀以及之前的若干數(shù)據(jù)聯(lián)合以組成一個長度與頻域自適應(yīng)濾波器系數(shù)長度相等的數(shù)據(jù)幀，以進(jìn)行自適應(yīng)濾波。然而，現(xiàn)有技術(shù)雖然對回聲消除提出了諸多解決方案，但隨著對麥克風(fēng)使用時音質(zhì)要求的進(jìn)一步提高，還發(fā)現(xiàn)了其他新問題。現(xiàn)有對麥克風(fēng)的供電方式通常是與其他功能電路共用一路電源，這樣將導(dǎo)致外部的電源干擾，因而在麥克風(fēng)的使用中，例如在車內(nèi)使用免提電話通話時，車外另一頭(通話接收方)能聽到較大的噪聲。所述情況也將影響通話質(zhì)量以及對于麥克風(fēng)的其他音頻應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種麥克風(fēng)裝置，以改善麥克風(fēng)使用時通話接收方能聽到較大噪音的問題。為解決上述問題，本實用新型提供一種麥克風(fēng)裝置，包括輸入電路、回聲消除電路及輸出電路，還包括電源電路，所述電源電路連接于輸入電路的輸入端，用于向所述輸入電路的輸入端供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型麥克風(fēng)裝置具有以下優(yōu)點通過設(shè)置單獨供電的電源電路，避免現(xiàn)有技術(shù)共用電源而導(dǎo)致的電源干擾，改善了所述麥克風(fēng)裝置輸入端的噪聲情況，從而提高了麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)。

圖1是本實用新型麥克風(fēng)裝置的一種實施方式框圖；圖2是本實用新型麥克風(fēng)裝置的一種實施例電路框圖；圖3是本實用新型麥克風(fēng)裝置的另一種實施例電路框圖。
具體實施方式
參照圖1所示，本實用新型麥克風(fēng)裝置的一種實施方式包括輸入電路100，用于接收麥克風(fēng)音頻輸入信號，在對所述麥克風(fēng)音頻輸入信號進(jìn)行電壓增益處理后，將所述麥克風(fēng)音頻輸入信號傳輸至濾波器；電源電路200，對輸入電路100的輸入端供電；回聲消除電路300，對經(jīng)由輸入電路100的音頻信號進(jìn)行回聲消除處理；輸出電路400，將經(jīng)由回聲消除處理的音頻信號輸出。上述麥克風(fēng)裝置中，所述輸入電路100、回聲消除電路300及輸出電路400都可采用已知的麥克風(fēng)裝置相應(yīng)功能電路的設(shè)計。例如，所述輸入電路100可以采用現(xiàn)有差分輸入電壓增益的設(shè)計。對應(yīng)差分輸入的設(shè)計形式，所述輸出電路400同樣可以采用現(xiàn)有差分輸出的設(shè)計。上述麥克風(fēng)裝置中，在輸入電路100的輸入端設(shè)置了電源電路200進(jìn)行單獨供電， 從而避免了麥克風(fēng)裝置與其他功能電路/設(shè)備共用電源。因此，就能夠避免現(xiàn)有技術(shù)共用電源而導(dǎo)致的電源干擾，從而，消除了導(dǎo)致噪聲的部分成因。進(jìn)而，使得輸入電路100的輸入端的噪聲情況得到改善，因而麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)獲得了提高。以下通過兩個具體的實施例對本實用新型麥克風(fēng)裝置進(jìn)一步舉例說明。參照圖2所示，本實用新型麥克風(fēng)裝置的一種實施例中，輸入電路110為差分輸入電路，其具有差分輸入端，包括輸入正端MIC+及輸入負(fù)端MIC-。相應(yīng)地，輸出電路410為差分輸出電路，其具有差分輸出端，包括輸出正端MIC_P及輸出負(fù)端MIC_N。電源電路連接于所述輸入正端MIC+。所述電源電路包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6及NPN管Q1。其中，NPN管Ql的集電極、發(fā)射極分別連接第一電源端(5V電源端)及第二電源端(MIC_VCCS電源端，電壓為5V，通常由相應(yīng)的電源管理芯片提供)，基極與第二電阻R2的第二端相連；第二電阻R2的第一端與5V電源端相連， 第二端與第三電容C3、第四電容C4的第一端相連；第三電容C3、第四電容C4并聯(lián)，第二端均接地；第五電容C5的第一端與NPN管Ql的發(fā)射極相連，第二端接地；第三電阻R3的第一端與MIC_VCCS電源端相連，第二端與第四電阻R4的第一端相連；第四電阻R4的第二端與差分輸入電路110的輸入正端MIC+相連；第六電容C6的第一端與第四電阻R4的第一端相連，第二端接地。上述電源電路中，第四電容C4及第六電容C6均為帶極性的電解電容，第四電阻R4 作為差分輸入電路110的輸入正端MIC+的上拉電阻。以下對所述電源電路的工作過程進(jìn)一步分析如下由于NPN管Ql的基極通過第二電阻R2接于集電極，而集電極接于5V電源端，因此，NPN管Ql的基極具有大于Vbe的電壓使三極管導(dǎo)通，從而在三極管的射極電壓MIC_ VCCS為5V，此時，所述電源電路通過第三電阻R3、第四電阻R4向差分輸入電路110的輸入正端MIC+上拉供電。而所述電源電路中的各電容則可對所述電源電路產(chǎn)生的供電信號進(jìn)行濾波，以避免對所述輸入正端MIC+產(chǎn)生電源干擾?；谏鲜龇治隹芍?，上述電源電路連接在麥克風(fēng)裝置的電源引腳(輸入正端 MIC+)和地之間，實現(xiàn)了電源去耦功能。從而，即使電源端有信號干擾，其對麥克風(fēng)裝置的電源引腳的影響也較小，從所述麥克風(fēng)裝置的電源引腳開始，就能夠避免現(xiàn)有技術(shù)共用電源而導(dǎo)致的電源干擾，從而，改善了麥克風(fēng)裝置電源引腳處的噪聲情況。因此，本實施例麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)得到了提高。通過前述說明可知，在麥克風(fēng)裝置的輸入端增加單獨供電的電源電路，可以提高麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)。為了進(jìn)一步提高麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)，本實用新型麥克風(fēng)裝置還提供另一種優(yōu)化的實施方式在回聲消除電路的前級增加低通濾波器，即使得低通濾波器連接于輸入電路的輸出，使回聲消除電路連接于低通濾波器的輸出。由于所述低通濾波器可以濾除所接收的音頻信號中的高頻信號，從而實現(xiàn)了對所接收的音頻信號中的高頻噪聲的濾除。由此，對所述回聲消除電路所接收的音頻信號中的高頻噪聲進(jìn)一步進(jìn)行消除。從而，在所述回聲消除電路進(jìn)行完回聲消除處理，并經(jīng)由輸出電路將音頻信號輸出時，所述輸出的音頻信號中的高頻噪聲也將得到改善。參照圖3所示，本實用新型麥克風(fēng)裝置的另一種實施例中，在圖2所示麥克風(fēng)裝置的基礎(chǔ)上，增加了低通濾波器。本實施例中，對應(yīng)于回聲消除電路310所具體采用的芯片端口，低通濾波器的輸出端口應(yīng)與所述芯片端口對應(yīng)。本實施例中，所述回聲消除電路310可以采用例如!^rtemedia公司的FM2010型號芯片。繼續(xù)參考圖3，所述低通濾波器包括第一輸入電阻R11、第二輸入電阻R12、第一電容Cl及第二電容C2。其中，第一輸入電阻Rl 1的第一端連接于所述差分輸入電路的一輸出端；第一電容Cl的第一端連接于第一輸入電阻Rll的第二端，第一電容Cl的第二端連接于回聲消除電路310的一輸入端；第二輸入電阻R12的第一端連接于所述差分輸入電路的另一輸出端；第二電容C2的第一端連接于第二輸入電阻R12的第二端，第二電容C2的第二端連接于回聲消除電路310的另一輸入端。此處，所述低通濾波器實質(zhì)包括了兩個低通濾波器，分別為由第一輸入電阻Rll 及第一電容Cl構(gòu)成的第一低通濾波器，以及由第二輸入電阻R12及第二電容C2構(gòu)成的第二低通濾波器。為實現(xiàn)低通濾波，對于第一輸入電阻R11、第二輸入電阻R12、第一電容Cl及第二電容C2各自的電阻值及電容值可以基于所要濾除的音頻信號的頻率范圍以及失調(diào)誤差、 成本等因素進(jìn)行相應(yīng)考慮及配置。例如，對于第一輸入電阻R11、第二輸入電阻R12、第一電容Cl及第二電容C2各自的電阻值及電容值的配置使得所述第一低通濾波器和第二低通濾波器均可以濾除50kHz 以上頻率的音頻信號。假設(shè)，由于前述的共用電源的原因?qū)е螺斎胨霾罘州斎腚娐?10 的麥克風(fēng)音頻信號包含了 50kHz以上頻率的噪聲，則當(dāng)經(jīng)過所述第一低通濾波器和第二低通濾波器的的濾波后，從第一低通濾波器和第二低通濾波器輸出的音頻信號將不再包含 50kHz以上頻率的信號，也即濾除了 50kHz以上頻率的噪聲。所述低通濾波器中，第一輸入電阻Rll和第二輸入電阻R12的實際值通常為IM Ω 或小于1ΜΩ。電阻值的選擇是在失調(diào)誤差和電容值之間的一個折衷。第一輸入電阻Rll 和第二輸入電阻R12越大，由于輸入失調(diào)電流引起的輸入失調(diào)電壓越大。失調(diào)電壓漂移也會增加。而當(dāng)?shù)谝惠斎腚娮鑂ll和第二輸入電阻R12選用較低的電阻值時，第一電容Cl 和第二電容C2必須使用較高的輸入電容值以提供相同的-3dB轉(zhuǎn)折，相應(yīng)頻率[_= 1/ O π R1C1)，這里 Rll = R12 并且 Cl = C2。[0032]此外，對于電容器的選擇上，除非AC耦合電容器的輸入端出現(xiàn)大的DC電壓，否則應(yīng)當(dāng)使用非極性電容器。因此，為了保持器件的尺寸盡可能小，電容Cl和C2的取值應(yīng)為 0. 1 μ F或更小。通常，電容值越小越好，因為這樣成本會降低并且尺寸會減小。輸入耦合電容器的額定工作電壓需要足夠高以避免因任何可能發(fā)生的高輸入瞬態(tài)電壓而造成的擊穿。因此，結(jié)合前文所述，所述回聲消除電路410也將獲得濾除了噪聲的音頻信號，從而在所述回聲消除電路410進(jìn)行回聲消除處理后，經(jīng)由所述差分輸出電路410輸出的音頻信號也將不再包含50kHz以上頻率的噪聲。需要說明的是，以上對于濾波過程的說明僅為舉例，并非用以限制濾波的頻率范圍及后續(xù)相應(yīng)的電路配置。綜上所述，本實用新型麥克風(fēng)裝置通過單獨供電的電源電路，提高了麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)。更進(jìn)一步，在對回聲消除處理之前，先對差分輸入的音頻信號進(jìn)行濾波處理，濾除所述音頻信號中的高頻噪聲，進(jìn)一步改善了用于進(jìn)行回聲消除的音頻信號所包含的噪音， 從而進(jìn)一步提高了麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)。以上公開了本實用新型的多個方面和實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會明白本實用新型的其它方面和實施方式。本實用新型中公開的多個方面和實施方式只是用于舉例說明，并非是對本實用新型的限定，本實用新型的真正保護(hù)范圍和精神應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種麥克風(fēng)裝置，包括輸入電路、回聲消除電路及輸出電路，其特征在于，還包括: 電源電路，所述電源電路連接于輸入電路的輸入端，用于向所述輸入電路的輸入端供電。
2.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)裝置，其特征在于，所述電源電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容及NPN管，其中，NPN管的集電極、發(fā)射極分別連接第一電源端及第二電源端，基極與第二電阻的第二端相連；第二電阻的第一端與第一電源端相連，第二端與第三電容、第四電容的第一端相連；第三電容、第四電容并聯(lián)，第二端均接地；第五電容的第一端與NPN管的發(fā)射極相連，第二端接地；第三電阻的第一端與第二電源端相連，第二端與第四電阻的第一端相連；第四電阻的第二端與輸入電路的輸入端相連；第六電容的第一端與第四電阻的第一端相連，第二端接地。
3.如權(quán)利要求2所述的麥克風(fēng)裝置，其特征在于，所述第四電容及第六電容均為帶極性的電解電容。
4.如權(quán)利要求1所述的麥克風(fēng)裝置，其特征在于，所述輸入電路為差分輸入電路；所述輸出電路為差分輸出電路。
5.如權(quán)利要求4所述的麥克風(fēng)裝置，其特征在于，所述電源電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容及NPN管，其中，NPN管的集電極、發(fā)射極分別連接第一電源端及第二電源端，基極與第二電阻的第二端相連；第二電阻的第一端與第一電源端相連，第二端與第三電容、第四電容的第一端相連；第三電容、第四電容并聯(lián)，第二端均接地；第五電容的第一端與NPN管的發(fā)射極相連，第二端接地；第三電阻的第一端與第二電源端相連，第二端與第四電阻的第一端相連；第四電阻的第二端與差分輸入電路的輸入正端相連；第六電容的第一端與第四電阻的第一端相連，第二端接地。
6.如權(quán)利要求5所述的麥克風(fēng)裝置，其特征在于，所述第四電容及第六電容均為帶極性的電解電容。
專利摘要一種麥克風(fēng)裝置，包括輸入電路、回聲消除電路及輸出電路，還包括電源電路，所述電源電路連接于輸入電路的輸入端，用于向所述輸入電路的輸入端供電。所述麥克風(fēng)裝置通過設(shè)置單獨供電的電源電路，避免現(xiàn)有技術(shù)共用電源而導(dǎo)致的電源干擾，改善了所述麥克風(fēng)裝置輸入端的噪聲情況，從而提高了麥克風(fēng)裝置的整體音質(zhì)。
文檔編號H04R3/02GK201965907SQ201020688750
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者唐正虎, 張家玉, 時紅仁, 謝小毛 申請人:上海博泰悅臻電子設(shè)備制造有限公司