智慧型手機耳機電路工作原理

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智慧型手機耳機電路工作原理

發表於 2019-05-22 14:53:32

智慧型手機的音頻處理電路主要處理手機的聲音信號，它主要負責接收和發射音頻信號，是實現手機聽見對方聲音的關鍵電路。

一、音頻處理電路的組成與電路結構

1.1音頻處理電路由哪些元件組成

智慧型手機的音頻處理電路在智慧型手機的主控電路板中，由於智慧型手機電路板設計不同，音頻處理電路的位置也不相同。

從電路結構上來看，智慧型手機音頻處理電路主要由音頻信號處理晶片、音頻功率放大器、耳機信號放大器、聽筒、揚聲器、話筒、耳機接口等組成。如圖1所示為智慧型手機音頻處理電路組成框圖及實物圖。從圖中可以看出，音頻信號處理電路是音頻處理電路的核心。

1.2音頻處理電路的電路結構

音頻處理電路主要由接收音頻電路、送話電路、耳機通話電路等組成，包括模擬音頻的模擬/數字（A/D）轉換、數字/模擬（D/A）轉換、數字語音信號處理、模擬音頻放大電路等。

目前智慧型手機語音電路主要有兩種：

1）音頻處理電路與電源管理電路集成在一起。

2）音頻處理電路與微處理器（CPU）集成在一起。

另外，有的音頻處理電路晶片中集成功率放大器電路，有的則沒有集成，需要單配功率放大器。無論採用何種結構模式，其音頻信號處理過程都一樣的。如圖2所示為音頻處理電路的電路結構。

當耳機插入耳機插座後，會產生一個耳機接入監測信號（HeadDet），此信號被送入語音信號處理器N2200的G6引腳，此時語音信號處理器自動切換音頻信號通道到耳機通道，如下圖所示。

當手機耳機上的開關被按下時，產生的信號經電感L2001、N2037到語音信號處理器（N2200）的D10引腳，系統根據手機的工作狀態來執行相應的動作。語音信號處理器N2200的J3引腳輸出耳機送話器的偏壓，經R2044、N2037、L2001給耳機送話器供電。耳機送話器轉換得到的模擬話音信號經L2001、N2037、C2033、C2034到語音信號處理器（N2200）的G2、F3引腳。

在接收信號時，語音信號處理器（N2200）的K3、L3、L4引腳輸出音頻信號，經電容C2003~C2008到耳機音頻放大器電路（N2000），接著N2000耳機音頻放大器電路對耳機音頻信號進行放大，輸出的信號經Z2000、L2002和接口X2001到耳機受話器。其中，耳機音頻放大器N2000的D1、D2引腳連接到基帶處理器，基帶處理器通過串行接口來控制音頻放大器N2000電路的工作。

耳機電路的工作原理

當耳機插入耳機插座後，會產生一個耳機接入監測信號（HeadDet），此信號被送入語音信號處理器N2200的G6引腳，此時語音信號處理器自動切換音頻信號通道到耳機通道，如圖7所示。

當手機耳機上的開關被按下時，產生的信號經電感L2001、 N2037到語音信號處理器（N2200）的D10引腳，系統根據手機的工作狀態來執行相應的動作。語音信號處理器N2200的J3引腳輸出耳機送話器的偏壓，經R2044、N2037、L2001給耳機送話器供電。耳機送話器轉換得到的模擬話音信號經L2001、N2037、C2033、C2034到語音信號處理器（N2200）的G2、 F3引腳。

在接收信號時，語音信號處理器（N2200）的K3、L3、L4引腳輸出音頻信號，經電容C2003~C2008到耳機音頻放大器電路（N2000），接著N2000耳機音頻放大器電路對耳機音頻信號進行放大，輸出的信號經Z2000、L2002和接口X2001到耳機受話器。其中，耳機音頻放大器N2000的D1、D2引腳連接到基帶處理器，基帶處理器通過串行接口來控制音頻放大器N2000電路的工作。

智慧型手機3.5mm耳機數據傳輸解決方案

3.5mm耳機數據傳輸解決方案概述：

靈活的智慧型手機快速插孔解決方案適應大多數iOS或Android智能設備上的標準3.5mm立體聲音頻插孔和自供電的數據埠，並為外部傳感器、開關等外部設備提供通用接口。它為消費電子和工業產品設計人員提供簡單、即插即運行的方式來將數據導入源源不斷地控制、監測、數據採集、維護，醫療和甚至更有趣的應用。

示意圖如下：

此完全包含解決方案套件包括啟動所需的一切：

基於LPC812 MCU的電路板

連接外部硬體調試器的接頭，可實現代碼開發

能量收集設計從智慧型手機的音頻信號中獲取電源

I/O器件：操縱杆、溫度計和LED

3.5 mm公頭立體聲和麥克風音頻插孔

擴展連接器，可連接外部傳感器/開關/HMI器件

可下載iOS和Android的免費應用，含原始碼

電池（可選）

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