音频处理装置、音频串扰处理方法及装置

文档序号:1559168 发布日期:2020-01-21 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 音频处理装置、音频串扰处理方法及装置 (Audio processing device, audio crosstalk processing method and device ) 是由 郭少宸 于 2018-07-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种音频处理装置、音频串扰处理方法及装置,该音频处理装置包括:音频处理芯片、控制开关和音频输出接口;音频处理芯片包括:第一功放和第二功放;第一功放,用于输出左声道信号;第二功放,用于输出右声道信号;控制开关,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。通过本发明,解决了相关技术中所提供的音频处理装置易造成声道之间的串扰过大,影响用户的听感体验的问题,达到提升crosstalk指标,以便在使用耳机收听高品质HiFi音乐时,能够获得更强空间感的效果。(The invention provides an audio processing device, an audio crosstalk processing method and an audio crosstalk processing device, wherein the audio processing device comprises: the audio processing chip, the control switch and the audio output interface; the audio processing chip includes: a first power amplifier and a second power amplifier; the first power amplifier is used for outputting a left sound channel signal; the second power amplifier is used for outputting a right sound channel signal; and the control switch is coupled with the common negative end of the first power amplifier and the second power amplifier and used for feeding back a reference feedback signal to the common negative end and connecting an earphone ground signal of the audio output interface with the mainboard ground, wherein the reference feedback signal is obtained by carrying out voltage sampling on the earphone ground signal. The audio processing device and the audio processing method solve the problem that crosstalk between sound channels is easily overlarge to influence the listening experience of a user in the related art, and achieve the purpose of improving the crosstalk index so as to obtain the effect of stronger spatial sense when the high-quality HiFi music is listened by using the earphone.)

音频处理装置、音频串扰处理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种音频处理装置、音频串扰处理方法及装置。

背景技术

近年来,高保真(HiFi)作为人们对高品质音乐享受的追求,愈发受到重视。很多HiFi专业的播放设备和回放设备的高保真能力都已经达到了很高的水准。然而,由于HiFi专业设备昂贵的价格,因此普及率较低。而随着智能手机的快速普及,很多品牌的智能手机都已经宣称具有HiFi解码和播放的能力。智能手机的音频输出接口主要包括3.5mm耳机接口和USB Type-C接口。而音频回放设备的输入接口几乎全部为3.5mm耳机接口,这就意味着在没有3.5mm耳机接口的手机上使用USB Type-C接口传输音乐,则需要使用USB Type-C到3.5mm的转接线。

目前的智能手机的厚度越做越薄,很多手机都取消3.5mm耳机接口,转而替换成通用串行总线(USB)类型C(type-C)接口,进而使用USB type-C接口作为音频接口和USB接口的复用。然而,很多耳机回放设备都还是3.5mm接口,且USB type-C接口上传输的音频信号还是模拟信号。这就需要增加专门的接口转换电路。于是,在USB信号与音频信号的切换电路以及从type-C接口到3.5mm接口转接电路的共同影响下,HIFI指标就会明显恶化,尤其是串扰(crosstalk)的水平。crosstalk,指的是立体声音频的左右声道分离度。该指标主要适用于用户使用耳机收听高品质HiFi音乐。如果该指标太差,便会严重影响音乐的定位性和空间感。这是专业用户所不能接受的。

此外,还有部分仍然使用3.5mm耳机接口的智能手机,为了支持开放移动终端平台(OMTP)标准耳机和美国无线通信和互联网协议(CTIA)标准耳机的兼容,在手机内部主板上集成有自适应切换电路,这样的切换电路也会降低crosstalk的指标。

发明内容

本发明至少部分实施例提供了一种音频处理装置、音频串扰处理方法及装置,以至少解决相关技术中所提供的音频处理装置易造成声道之间的串扰过大,影响用户的听感体验的问题。

根据本发明的一个实施例,提供了一种音频处理装置,包括:音频处理芯片、控制开关和音频输出接口;音频处理芯片包括:第一功放和第二功放;

第一功放,用于输出左声道信号;第二功放,用于输出右声道信号;控制开关,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。

在一个可选实施例中,当音频输出接口为第一预设类型耳机接口时,控制开关包括:第一端,第二端,第三端,第四端,第五端,第一单掷开关,第二单掷开关和第三单掷开关,其中,第一端,用于接收来自于音频处理芯片的控制信号;第二端,用于接收参考反馈信号;第三端,用于接收来自于音频输出接口的麦克风信号;第四端,用于与音频输出接口进行第一信号交互,其中,第一信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第五端,用于与音频输出接口进行第二信号交互,其中,第二信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第一单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第二端与第四端或第五端连通;第二单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第三端与第四端或第五端连通;第三单掷开关,用于将耳机地信号与主板地相连接;其中,第一单掷开关连通的端与第二单掷开关连通的端互斥。

在一个可选实施例中,第一单掷开关和第二单掷开关为单刀单掷开关,第三单掷开关为多刀单掷开关。

在一个可选实施例中,当音频输出接口为第二预设类型耳机接口时,控制开关包括:第一端,第二端,第三端,第四端,第一单掷开关和第二单掷开关,其中,第一端,用于接收来自于音频处理芯片的控制信号;第二端,用于接收参考反馈信号;第三端,用于与音频输出接口进行第一信号交互,其中,第一信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第四端,用于与音频输出接口进行第二信号交互,其中,第二信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第一单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第二端与第三端或第四端连通;第二单掷开关,用于将第一单掷开关连通的对应信号与主板地相连接。

在一个可选实施例中,第一单掷开关为单刀单掷开关,第二单掷开关为多刀单掷开关。

在一个可选实施例中,控制开关与第二预设类型耳机接口设置在印制电路板上。

根据本发明的另一个实施例,提供了另一种音频处理装置,包括:音频处理芯片和音频输出接口;音频处理芯片包括:第一功放和第二功放;第一功放,用于输出左声道信号;第二功放,用于输出右声道信号;音频输出接口,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。

根据本发明的又一个实施例,提供了一种音频串扰处理方法,包括:

获取当前***的耳机设备类型;根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

在一个可选实施例中,根据耳机设备类型控制公共负端与音频输出接口连通包括:根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;控制公共负端与待连接端口连通。

在一个可选实施例中,采用通路电阻和声道负载电阻确定声道串扰包括:当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

根据本发明的又一个实施例,提供了一种音频串扰处理装置,包括:

获取模块,用于获取当前***的耳机设备类型;处理模块,用于根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;确定模块,用于采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

在一个可选实施例中,处理模块包括:确定单元,用于根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;控制单元,用于控制公共负端与待连接端口连通。

在一个可选实施例中,确定模块包括:获取单元,用于当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;处理单元,用于将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

根据本发明的又一个实施例,还提供了一种终端设备,其特征在于,包括:音频处理装置,音频处理装置包括:音频处理芯片、控制开关和音频输出接口;音频处理芯片包括:第一功放和第二功放;第一功放,用于输出左声道信号;第二功放,用于输出右声道信号;控制开关,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。

根据本发明的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明至少部分实施例,由于通过控制开关将音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,因此,在确定耳机设备的声道之间的串扰时,采用通路电阻来代替公共地端的负载电阻,以此降低电阻的数量级,进而降低声道之间的串扰,由此可以解决相关技术中所提供的音频处理装置易造成声道之间的串扰过大,影响用户的听感体验的问题,达到提升crosstalk指标,以便在使用耳机收听高品质HiFi音乐时,能够获得更强的空间感,更准确地对音乐中乐器进行定位的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据相关技术的采用耳机音频输出接口的典型电路示意图;

图2是根据相关技术所采用的交流等效电路的示意图;

图3是本发明实施例的一种移动终端上音频处理装置的结构示意图;

图4是根据本发明其中一可选实施例的基于图3所示电路的等效电路;

图5是根据本发明其中一可选实施例的智能手机使用3.5mm耳机接口作为音频输出端口的示意图;

图6是根据本发明其中一可选实施例的控制开关的电路结构示意图;

图7是根据本发明其中一可选实施例的智能手机使用USB type-C接口作为音频输出端口的示意图;

图8是本发明其中一可选实施例的开关切换电路的示意图;

图9是本发明实施例的另一种移动终端上音频处理装置的结构示意图;

图10是根据本发明实施例的音频串扰处理方法的流程图;

图11是根据本发明实施例的音频串扰处理装置的结构框图;

图12是根据本发明其中一可选实施例的音频串扰处理装置的结构框图;

图13是根据本发明其中一可选实施例的音频串扰处理装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

图1是根据相关技术的采用耳机音频输出接口的典型电路示意图,如图1所示,音频信号从音频编解码芯片(CODEC)1输出,包括:左声道信号(Left Channel Signal,简称为LCS)、右声道信号(Right Channel Signal,简称为RCS)、耳机地信号(Headphone GroundSignal,简称为HGS)和麦克风信号(MIC Signal,简称为MS)。通过开关切换电路2输出到音频接口3,开关切换电路的实质是为了适配欧、美标准耳机增加的电路,其主要作用在于:将地信号和麦克风信号进行互换。

这种设计由于左、右声道共用地线作为回流路径,导致crosstalk比较大。而在通常情况下,通过将左声道的额定输出电压和在右声道中因为串扰产生的电压之比,并取对数,得到的分贝数即为串扰。

具体的讲,图2是根据相关技术所采用的交流等效电路的示意图,如图2所示,假设在第一功放21处输入一个正弦波信号,在第二功放22处无输入。左声道的负载电阻为Rload123,右声道的负载电阻为Rload2 24,公共地端的阻抗为Rgnd 25。左声道信号在公共端阻抗上产生的压降为Vgnd

由该交流等效电路可以推导出crosstalk的公式为:

Figure BDA0001728691760000071

其中,Rgnd远远小于Rload2,因此可以近似认为分子只有Rgnd。而分母Rgnd||Rload2远远小于Rload1,故而左声道信号对右声道产生的串扰可以简化为如下公式:

Figure BDA0001728691760000081

即左、右声道的公共回流路径阻抗Rgnd是影响串扰的唯一指标。减小Rgnd的阻抗便可以降低crosstalk的产生。

目前,相关技术中从CODEC侧开始的地线回流路径比较长,阻抗大,加上开关切换电路的导通阻抗,这会使得Rgnd比较大,通常在1欧姆以上,而负载阻抗Rload1通常是32欧姆,由此可以进一步确定上述公式中的串扰为:

Figure BDA0001728691760000082

在通常情况下,HiFi指标crosstalk的取值在业内被默认需要小于-65dB。显然通过上述公式计算得到的crosstalk值明显高于-65dB,由此易造成用户的主观听感较差。

本申请实施例提供了一种音频串扰处理方法。本申请实施例所提供的方法实施例可以在终端设备中执行。该终端设备可以是智能手机(例如:Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices,简称为MID)等支持音频播放并具有HiFi音质需求的设备。以运行在智能手机上为例。

图3是本发明实施例的一种移动终端上音频处理装置的结构示意图,如图3所示,该音频处理装置包括:音频处理芯片30、控制开关31和音频输出接口32;音频处理芯片30包括:第一功放301和第二功放302;第一功放301,用于输出左声道信号;第二功放302,用于输出右声道信号;控制开关31,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号(Reference Feedback Signal,简称为RFS)反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。

上述音频处理芯片可以包括但不限于:以AIC23为代表的CODEC芯片,cs8420,AK5385BVS,AK4396,CMI8738,SRC4382。以下可选实施例将会以CODEC芯片加以说明。

如图3所示,在CODEC输出左、右声道信号的同时,将左、右声道功放负端的公共地线信号换成参考反馈信号,而信号的回流路径从之前的地信号换成PCB的地信号。参考反馈信号通过开关切换电路连接至音频输出接口的耳机地信号进行采样,同时还将音频输出接口的耳机地信号通过低阻抗开关与主板地相连接。

图4是根据本发明其中一可选实施例的基于图3所示电路的等效电路,如图4所示,第一功放41所在左声道的负载电阻为Rload1 42,第二功放43所在右声道的负载电阻为Rload244。此时左声道输入信号Vsrc1,右声道无输入信号。新增的开关点45到地的电阻Rgnd 46为左声道信号的回流路径,在Rgnd 46上面产生的压降为Vgnd以及开关点45到B点的电阻Rpar47。从交流等效电路角度而言,A点的电压为Vsrc1+Vgnd,B点的电压为Vgnd+Vpar,因此AB点间的电压为UAB=(Vsrc1+Vgnd)-(Vgnd+Vpar)=Vsrc1-Vpar。由于右声道无输入信号,故C点和开关点是等电势的,对地电压都为Vgnd,因此BC点间的电压为UBC=(Vgnd+Vpar)-Vgnd=Vpar

由此可见,根据串扰的定义,左声道信号在右声道上产生的串扰为:

Figure BDA0001728691760000091

Rpar的电阻即为本发明设置的开关接入点与耳机公共地的输出端间的电阻,该电阻的阻值视具体的耳机而定。同样的,Rpar远远小于Rload2,Rpar||Rload2远远小于Rload1,由此,左声道信号在右声道上产生的串扰可以简化为:

Figure BDA0001728691760000092

与相关技术中所提供的技术方案相比,crosstalk的决定因素由Rgnd变成Rpar。在通常情况下,经过集成开关的Rgnd通常大于1欧姆。而通过新设置的开关路径后,Rpar比起Rgnd减小了一个数量级,约小于0.1欧姆。耳机的阻抗通常仍是32欧姆。如果按照Rpar等于0.1欧姆来计算,则crosstalk的计算结果如下:

Figure BDA0001728691760000101

由此可见,与相关技术中得到的-30.1dB相比,本发明所提供的实施例至少能够降低20dB,改善效果十分明显。

在一个可选实施例中,当音频输出接口为第一预设类型耳机接口时,控制开关包括:第一端,第二端,第三端,第四端,第五端,第一单掷开关,第二单掷开关和第三单掷开关,其中,第一端,用于接收来自于音频处理芯片的控制信号;第二端,用于接收参考反馈信号;第三端,用于接收来自于音频输出接口的麦克风信号;第四端,用于与音频输出接口进行第一信号交互,其中,第一信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第五端,用于与音频输出接口进行第二信号交互,其中,第二信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第一单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第二端与第四端或第五端连通;第二单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第三端与第四端或第五端连通;第三单掷开关,用于将耳机地信号与主板地相连接;其中,第一单掷开关连通的端与第二单掷开关连通的端互斥。

以终端设备为智能手机为例,上述音频输出接口可以为3.5mm耳机接口(即上述第一预设类型耳机接口)。

图5是根据本发明其中一可选实施例的智能手机使用3.5mm耳机接口作为音频输出端口的示意图,如图5所示,CODEC 54包括第一功放541和第二功放542。由于3.5mm耳机接口50具有欧洲标准与美国标准的差异,为了在两种不同标准的耳机接口之间实现兼容,可以在3.5mm耳机接口50与CODEC 54之间设置单独的控制开关52。图6是根据本发明其中一可选实施例的控制开关的电路结构示意图,如图6所示,控制开关52包括:第一端521、第二端522、第三端523、第四端524、第五端525、第一单掷开关526、第二单掷开关527以及第三单掷开关528。第一端521用于接收图5中所示的控制信号(Control Signal,简称为CS)。第二端522用于接收图5中所示的参考反馈信号。第三端523用于接收图5中所示的麦克风信号。第四端524用于传递图5中所示的麦克风信号。第五端525用于传递图5中所示的耳机地信号。

在检测到***耳机设备的类型之后,切换至与耳机设备类型对应的模式,以便将耳机的参考反馈信号通过开关连接至3.5mm耳机端口的耳机地信号。

具体地,控制信号从CODEC侧发出,在完成耳机类型检测之后,设置参考反馈信号、麦克风信号分别与耳机地信号耳机麦克风信号连通。控制参考反馈信号和麦克风信号的开关逻辑关系是互斥的。同时,还需要设置低阻抗耳机地信号的与主板地相连接回流路径。

考虑到相关技术中所提供的智能终端通常都是采用集成开关在欧洲标准耳机与美国标准耳机之间发生切换的,当共用耳机地信号作为回流路径时,根据先前推导的计算公式:

由于Rgnd的阻抗较大,而直接对耳机地的远端进行电压采样并反馈回耳机左、右声道放大器公共端,这样左声道信号在右声道上产生的串扰为:

Figure BDA0001728691760000112

从Rgnd到Rpar,阻值的减小在1个数量级以上,约小于0.1欧姆。耳机的阻抗通常仍是32欧姆,如果按照Rpar等于0.1欧姆计算,crosstalk取值的计算结果如下:

Figure BDA0001728691760000113

由此可见,与相关技术中得到的-30.1dB相比,本发明所提供的实施例能够降低约为20dB,改善效果十分明显。

在一个可选实施例中,第一单掷开关和第二单掷开关为单刀单掷开关,第三单掷开关为多刀单掷开关。

为了增加耳机的回流路径,使回流信号走在地线上。此处的第三单掷开关可以采用多刀单掷开关,其相当于多个单刀单掷开关的并联,其目的在于:尽可能的降低导通阻抗。

在一个可选实施例中,当音频输出接口为第二预设类型耳机接口时,控制开关包括:第一端,第二端,第三端,第四端,第一单掷开关和第二单掷开关,其中,第一端,用于接收来自于音频处理芯片的控制信号;第二端,用于接收参考反馈信号;第三端,用于与音频输出接口进行第一信号交互,其中,第一信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第四端,用于与音频输出接口进行第二信号交互,其中,第二信号包括以下之一:耳机地信号、麦克风信号;第一单掷开关,用于在控制信号的控制下,将第二端与第三端或第四端连通;第二单掷开关,用于将第一单掷开关连通的对应信号与主板地相连接。

在一个可选实施例中,第一单掷开关为单刀单掷开关,第二单掷开关为多刀单掷开关。

同样以移动终端为智能手机为例,上述音频输出接口可以为USB type-C接口(即上述第二预设类型耳机接口)。

图7是根据本发明其中一可选实施例的智能手机使用USB type-C接口作为音频输出端口的示意图,如图7所示,CODEC70为音频解码芯片,包括:第一功放701和第二功放702,其主要功能在于:将数字音频信号转换成模拟音频信号,并经过放大电路放大成可以直接驱动耳机的模拟信号。同时还CODEC具有耳机插拔检测的和***耳机类型检测的功能。

中央处理器(CPU)71为智能手机的处理器,在该可选实施例中主要表示为USB信号(USB Signal,简称为US)的输入输出接口。

开关切换电路72为使用USB type-C接口作为音频输出接口74的典型应用电路,其主要功能在于:在音频信号与USB信号之间进行切换,并按照USB type-C标准输出信号到USB type-C接口。音频信号(Audio Signal,简称为AS)包括左、右声道信号和麦克风信号,USB信号包括D+、D-。开关切换电路73为该可选实施例的核心组件,下面将结合图8对开关切换电路73的结构做进一步详细说明。

图8是本发明其中一可选实施例的开关切换电路的示意图,如图8所示,该开关切换电路73包括:第一端731、第二端732、第三端733、第四端734、第一单掷开关735以及第二单掷开关736。第一端731用于接收图7中所示的参考反馈信号。第二端732用于接收图7中所示的控制信号。第三端733用于将图7中所示的参考反馈信号与传感器板单元(SBU)1信号相连接。第四端734用于将图7中所示的参考反馈信号与SBU2信号相连接。

由此可见,该开关切换电路73的主要功能包括以下至少之一:

功能一、将参考反馈信号与传感器板单元(SBU)1/2信号相连接,将地线回流路径的电压波动反馈回耳机左、右声道的放大器。

功能二、增加耳机的回流路径,使回流信号走在地线上。此处的开关采用多刀单掷开关,相当于多个单刀单掷开关的并联,其目的在于:尽可能的降低导通阻抗。

SBU1和SBU2分别对应耳机的地线或MIC信号。由于USB type-C接口具有正反插兼容的功能,因此,在CODEC芯片检测到SBU1和SBU2中对应GND的信号之后,通过控制信号将输入信号与对应的输出信号相连接;同时对应的输出信号也将与地线相连接,构成回流路径。

同样的,根据先前推导得到的计算公式:

Figure BDA0001728691760000131

而直接对耳机地的远端进行电压的采样,反馈回耳机左、右声道放大器公共端,这样串扰的计算公式则会变成:

Figure BDA0001728691760000141

从Rgnd到Rpar,实测Rpar阻值为0.018欧姆,负载阻抗仍是32欧姆,这样左声道信号在右声道上产生的串扰为:

Figure BDA0001728691760000142

在一个可选实施例中,控制开关与第二预设类型耳机接口设置在印制电路板上。

下面将以印制电路板为柔性印制电路板为例进行说明。在通常情况下,智能终端的USB type-C接口都设置在底部的柔性印制电路板,再通过柔性印制电路板与主板相连。如果将此开关的位置设置在主板侧,则Rpar会增大到1欧姆以上,crosstalk会增大20dB以上,因此,此开关的位置需要尽可能地靠近USB type-C插座处,即,可以将控制开关与USBtype-C接口共同设置在柔性印制电路板上。

图9是本发明实施例的另一种移动终端上音频处理装置的结构示意图,如图9所示,该音频处理装置包括:音频处理芯片90和音频输出接口91;音频处理芯片90包括:第一功放900和第二功放901;第一功放900,用于输出左声道信号;第二功放901,用于输出右声道信号;音频输出接口,与第一功放和第二功放的公共负端相耦合,用于将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到。

在该实施例中,以终端设备为智能手机为例,上述音频输出接口可以为3.5mm耳机接口。在智能手机使用3.5mm耳机接口作为音频输出端口时接入美标耳机92。根据耳机类型(欧标或美标)在电路上将耳机类型限定为美标耳机,即耳机插头线序自上而下为:左声道信号、右声道信号、耳机地信号和麦克风信号。由于耳机类型已经确定,因此,无需加入切换开关,而是直接将CODEC中的公共地端作为参考反馈信号接入耳机地。同时,在接入点处设置耳机地到PCB地信号的回流路径。

当共用耳机地信号作为回流路径时,根据先前推导得到的计算公式:

Figure BDA0001728691760000151

由此可以发现,Rgnd的阻抗会比较大,而直接对耳机地的远端进行电压的采样,反馈回耳机左、右声道放大器公共端,这样串扰的计算公式则会变成:

Figure BDA0001728691760000152

由于没有开关接入的影响,Rpar的阻抗实测约为0.0057欧姆,这样左声道信号在右声道上产生的串扰为:

Figure BDA0001728691760000153

由此可见,与相关技术中得到的-30.1dB相比,本发明所提供的实施例能够降低约为35dB,改善效果十分明显。

在本实施例中提供了一种运行于上述终端设备的音频串扰处理方法,

图10是根据本发明实施例的音频串扰处理方法的流程图,如图10所示,该流程包括如下步骤:

步骤S12,获取当前***的耳机设备类型;

步骤S14,根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;

步骤S16,采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

通过上述步骤,解决了相关技术中所提供的音频处理装置易造成声道之间的串扰过大,影响用户的听感体验的问题,达到提升crosstalk指标,以便在使用耳机收听高品质HiFi音乐时,能够获得更强的空间感,更准确地对音乐中乐器进行定位的效果。

可选地,上述步骤的执行主体可以为移动终端上的音频处理芯片等,但不限于此。

在一个可选实施例中,在步骤S14中,根据耳机设备类型控制公共负端与音频输出接口连通可以包括以下执行步骤:

步骤S141,根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;

步骤S142,控制公共负端与待连接端口连通。

上述耳机设备类型可以包括:欧标耳机和美标耳机。欧标耳机由上至下的插针接法依次为左声道信号、右声道信号、麦克风信号以及耳机地信号。美标耳机由上至下的插针接法依次为左声道信号、右声道信号、耳机地信号以及麦克风信号。在检测到当前已经***耳机设备并且检测当前***的耳机设备类型为欧标耳机或者美标耳机之后,通过控制信号可以控制第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口之间的连通方式,即,将公共负端与耳机地信号连通,进而直接对耳机地的远端进行电压的采样,反馈回耳机第一功放和第二功放的公共负端。

在一个可选实施例中,在步骤S16中,采用通路电阻和声道负载电阻确定声道串扰可以包括以下执行步骤:

步骤S161,当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;

步骤S162,将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

仍然以上述图4所示的第一声道为左声道,第二声道为右声道为例,左声道的负载电阻为Rload1,右声道的负载电阻为Rload2。此时左声道输入信号Vsrc1,右声道无输入信号。新增的开关点到地的电阻Rgnd为左声道信号的回流路径,在Rgnd上面产生的压降为Vgnd。从交流等效电路角度而言,A点的电压为Vsrc1+Vgnd,B点的电压为Vgnd+Vpar,因此AB点间的电压(即上述第一电压)为Uab=(Vsrc1+Vgnd)-(Vgnd+Vpar)=Vsrc1-Vpar。由于右声道无输入信号,故C点和开关点是等电势的,对地电压都为Vgnd,因此BC点间的电压(即上述第二电压)为Ubc=(Vgnd+Vpar)-Vgnd=Vpar

由此可见,根据串扰的定义,左声道信号在右声道上产生的串扰为:

Figure BDA0001728691760000171

Rpar的电阻(即上述通路电阻)即为本发明设置的开关接入点与耳机公共地的输出端间的电阻,该电阻的阻值视具体的耳机而定。同样的,Rpar远远小于Rload2,Rpar||Rload2远远小于Rload1,由此,左声道信号在右声道上产生的串扰可以简化为:

Figure BDA0001728691760000172

与相关技术中所提供的技术方案相比,crosstalk的决定因素由Rgnd变成Rpar。在通常情况下,经过集成开关的Rgnd通常大于1欧姆。而通过新设置的开关路径后,Rpar比起Rgnd减小了一个数量级,约小于0.1欧姆。耳机的阻抗通常仍是32欧姆。如果按照Rpar等于0.1欧姆来计算,则crosstalk的计算结果如下:

Figure BDA0001728691760000173

由此可见,与相关技术中得到的-30.1dB相比,本发明所提供的实施例至少能够降低20dB,改善效果十分明显。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

基于上述音频串扰处理方法,本申请其中一实施例还提供了一种音频串扰处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图11是根据本发明实施例的音频串扰处理装置的结构框图,如图11所示,该装置包括:获取模块10,用于获取当前***的耳机设备类型;处理模块20,用于根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;确定模块30,用于采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

在一个可选实施例中,图12是根据本发明其中一可选实施例的音频串扰处理装置的结构框图,如图12所示,处理模块20包括:确定单元200,用于根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;控制单元202,用于控制公共负端与待连接端口连通。

在一个可选实施例中,图13是根据本发明其中一可选实施例的音频串扰处理装置的结构框图,如图13所示,确定模块30包括:获取单元300,用于当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;处理单元302,用于将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

基于上述音频串扰处理方法,本申请其中一实施例还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:

S1,获取当前***的耳机设备类型;

S2,根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;

S3,采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

可选地,存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:

S1,根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;

S2,控制公共负端与待连接端口连通。

可选地,存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:

S1,当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;

S2,将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

基于上述音频串扰处理方法,本申请其中一实施例还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器(即上述音频处理芯片),该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:

S1,获取当前***的耳机设备类型;

S2,根据耳机设备类型控制音频处理芯片的第一功放和第二功放的公共负端与音频输出接口连通,将参考反馈信号反馈至公共负端,以及将音频输出接口的耳机地信号与主板地相连接,其中,参考反馈信号通过对耳机地信号进行电压取样得到;

S3,采用通路电阻和耳机设备的声道负载电阻确定耳机设备的声道串扰,其中,通路电阻为预设位置与耳机设备公共地的输出端之间的电阻,预设位置是将公共负端与音频输出接口连通以及将耳机地信号与主板地相连接的控制开关所在位置。

可选地,在本实施例中,上述处理器还可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:

S1,根据耳机设备类型确定音频输出接口中与耳机地信号对应的待连接端口;

S2,控制公共负端与待连接端口连通。

可选地,在本实施例中,上述处理器还可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:

S1,当从耳机设备的第一声道输入正弦波信号,从耳机设备的第二声道未输入信号时,分别获取第一电压和第二电压,其中,第一电压是与第一声道的负载电阻对应的电压,第二电压是与第二声道的负载电阻对应的电压;

S2,将第二电压与第一电压的比值等效处理为通路电阻与第一声道的负载电阻的比值,并对比值进行对数运算,确定第一声道在第二声道上产生的串扰。

可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

24页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种立体声音箱和立体声系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!