智能手機(jī)耳機(jī)電路工作原理

智能手機(jī)的音頻處理電路主要處理手機(jī)的聲音信號(hào)，它主要負(fù)責(zé)接收和發(fā)射音頻信號(hào)，是實(shí)現(xiàn)手機(jī)聽(tīng)見(jiàn)對(duì)方聲音的關(guān)鍵電路。

一、音頻處理電路的組成與電路結(jié)構(gòu)

1.1音頻處理電路由哪些元件組成

智能手機(jī)的音頻處理電路在智能手機(jī)的主控電路板中，由于智能手機(jī)電路板設(shè)計(jì)不同，音頻處理電路的位置也不相同。

從電路結(jié)構(gòu)上來(lái)看，智能手機(jī)音頻處理電路主要由音頻信號(hào)處理芯片、音頻功率放大器、耳機(jī)信號(hào)放大器、聽(tīng)筒、揚(yáng)聲器、話筒、耳機(jī)接口等組成。如圖1所示為智能手機(jī)音頻處理電路組成框圖及實(shí)物圖。從圖中可以看出，音頻信號(hào)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(jié)構(gòu)

音頻處理電路主要由接收音頻電路、送話電路、耳機(jī)通話電路等組成，包括模擬音頻的模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換、數(shù)字/模擬（D/A）轉(zhuǎn)換、數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)處理、模擬音頻放大電路等。

目前智能手機(jī)語(yǔ)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，有的音頻處理電路芯片中集成功率放大器電路，有的則沒(méi)有集成，需要單配功率放大器。無(wú)論采用何種結(jié)構(gòu)模式，其音頻信號(hào)處理過(guò)程都一樣的。如圖2所示為音頻處理電路的電路結(jié)構(gòu)。

當(dāng)耳機(jī)插入耳機(jī)插座后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)耳機(jī)接入監(jiān)測(cè)信號(hào)（HeadDet），此信號(hào)被送入語(yǔ)音信號(hào)處理器N2200的G6引腳，此時(shí)語(yǔ)音信號(hào)處理器自動(dòng)切換音頻信號(hào)通道到耳機(jī)通道，如下圖所示。

當(dāng)手機(jī)耳機(jī)上的開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)電感L2001、N2037到語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的D10引腳，系統(tǒng)根據(jù)手機(jī)的工作狀態(tài)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。語(yǔ)音信號(hào)處理器N2200的J3引腳輸出耳機(jī)送話器的偏壓，經(jīng)R2044、N2037、L2001給耳機(jī)送話器供電。耳機(jī)送話器轉(zhuǎn)換得到的模擬話音信號(hào)經(jīng)L2001、N2037、C2033、C2034到語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的G2、F3引腳。

在接收信號(hào)時(shí)，語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的K3、L3、L4引腳輸出音頻信號(hào)，經(jīng)電容C2003~C2008到耳機(jī)音頻放大器電路（N2000），接著N2000耳機(jī)音頻放大器電路對(duì)耳機(jī)音頻信號(hào)進(jìn)行放大，輸出的信號(hào)經(jīng)Z2000、L2002和接口X2001到耳機(jī)受話器。其中，耳機(jī)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(guò)串行接口來(lái)控制音頻放大器N2000電路的工作。

耳機(jī)電路的工作原理

當(dāng)耳機(jī)插入耳機(jī)插座后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)耳機(jī)接入監(jiān)測(cè)信號(hào)（HeadDet），此信號(hào)被送入語(yǔ)音信號(hào)處理器N2200的G6引腳，此時(shí)語(yǔ)音信號(hào)處理器自動(dòng)切換音頻信號(hào)通道到耳機(jī)通道，如圖7所示。

當(dāng)手機(jī)耳機(jī)上的開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)電感L2001、 N2037到語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的D10引腳，系統(tǒng)根據(jù)手機(jī)的工作狀態(tài)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。語(yǔ)音信號(hào)處理器N2200的J3引腳輸出耳機(jī)送話器的偏壓，經(jīng)R2044、N2037、L2001給耳機(jī)送話器供電。耳機(jī)送話器轉(zhuǎn)換得到的模擬話音信號(hào)經(jīng)L2001、N2037、C2033、C2034到語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的G2、 F3引腳。

在接收信號(hào)時(shí)，語(yǔ)音信號(hào)處理器（N2200）的K3、L3、L4引腳輸出音頻信號(hào)，經(jīng)電容C2003~C2008到耳機(jī)音頻放大器電路（N2000），接著N2000耳機(jī)音頻放大器電路對(duì)耳機(jī)音頻信號(hào)進(jìn)行放大，輸出的信號(hào)經(jīng)Z2000、L2002和接口X2001到耳機(jī)受話器。其中，耳機(jī)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(guò)串行接口來(lái)控制音頻放大器N2000電路的工作。

智能手機(jī)3.5mm耳機(jī)數(shù)據(jù)傳輸解決方案

3.5mm耳機(jī)數(shù)據(jù)傳輸解決方案概述：

靈活的智能手機(jī)快速插孔解決方案適應(yīng)大多數(shù)iOS或Android智能設(shè)備上的標(biāo)準(zhǔn)3.5mm立體聲音頻插孔和自供電的數(shù)據(jù)端口，并為外部傳感器、開(kāi)關(guān)等外部設(shè)備提供通用接口。它為消費(fèi)電子和工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提供簡(jiǎn)單、即插即運(yùn)行的方式來(lái)將數(shù)據(jù)導(dǎo)入源源不斷地控制、監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、維護(hù)，醫(yī)療和甚至更有趣的應(yīng)用。

示意圖如下：

此完全包含解決方案套件包括啟動(dòng)所需的一切：

基于LPC812 MCU的電路板

連接外部硬件調(diào)試器的接頭，可實(shí)現(xiàn)代碼開(kāi)發(fā)

能量收集設(shè)計(jì)從智能手機(jī)的音頻信號(hào)中獲取電源

I/O器件：操縱桿、溫度計(jì)和LED

3.5 mm公頭立體聲和麥克風(fēng)音頻插孔

擴(kuò)展連接器，可連接外部傳感器/開(kāi)關(guān)/HMI器件

可下載iOS和Android的免費(fèi)應(yīng)用，含源代碼

電池（可選）