專利名稱：一種車載音頻電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車電子技術領域，特別涉及一種車載音頻電路。
背景技術：
目前，汽車主機端的音源是以模擬信號傳輸形式經(jīng)過長線束傳輸?shù)酵庵霉Ψ?。但是隨著汽車電器元件的增多，電器元件之間的相互干擾現(xiàn)象越來越多。其中干擾最明顯的是信號線的信號傳導干擾，因此音源信號傳輸?shù)酵庵霉Ψ?，引進了干擾噪聲，信噪比明顯降低，由于外置功放的底噪較大，所以音質受到極大的影響。參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術中的一種車載音頻電路示意圖。汽車主機端的音頻信號處理器010的輸出端口和外置功放050的輸入端口均設置無源濾波電路，分別是第一無源濾波電路020和第二無源濾波電路040，第一無源濾波電路 020和第二無源濾波電路040之間有很長的長線束030。第一無源濾波電路020和第二無源濾波電路040之間相互影響，如果匹配不恰當，將導致頻帶范圍被限定的很窄，出現(xiàn)高低頻衰減的現(xiàn)象，造成聲音缺失，音質變差。相反如果頻帶范圍太寬，將起不到很好濾除帶外噪聲的效果?；趫D1的車載音頻電路存在的缺點，現(xiàn)有技術還提供了另外一種車載音頻電路，參見圖2，該圖為現(xiàn)有技術中的另一種車載音頻電路示意圖。這種電路傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，音頻信號處理器110發(fā)送數(shù)字信號到網(wǎng)絡發(fā)送器 120，網(wǎng)絡發(fā)送器120將數(shù)字信號經(jīng)過長線束130發(fā)送給網(wǎng)絡接收器140。網(wǎng)絡接收器140 將接收的數(shù)字信號發(fā)送給D/A解碼器150，D/A解碼器150將數(shù)字信號解碼為模擬信號，發(fā)送給外置功放160。這種車載音頻電路的優(yōu)點是可以提高信號的抗干擾能力。但是同時存在以下缺點采用數(shù)字信號進行傳輸，電路必須增加A/D編碼器(設置在音頻信號處理器的前端)、 D/A解碼器，以及網(wǎng)絡發(fā)送器和網(wǎng)絡接收器，極大地提升了成本，而且技術上要求比較高，開發(fā)周期比較長。該種方案通常應用于高端車型。對于低端車型和老舊車型采用的都是模擬信號傳輸形式，鑒于成本和老產(chǎn)品的兼容性的考慮，這種數(shù)字信號傳輸?shù)碾娐凡贿m合在主機和外置功放間普及應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種車載音頻電路，能夠低成本地解決信號干擾的問題。本發(fā)明實施例提供一種車載音頻電路，包括音頻信號處理器、有源放大濾波電路、長線束、無源衰減濾波電路和外置功放；所述音頻信號處理器，用于消除干擾噪聲，輸出模擬音源信號；所述有源放大濾波電路，用于濾除所述模擬音源信號的音頻帶外干擾噪聲，將濾除后的模擬音源信號進行放大，經(jīng)過所述長線束發(fā)送給所述無源衰減濾波電路；
所述無源衰減濾波電路，用于對放大后的模擬音源信號進行衰減，將衰減后的模擬音源信號進行干擾噪聲濾除；將濾除后的模擬音源信號發(fā)送給外置功放。優(yōu)選地，所述有源放大濾波電路包括第一濾波模塊和放大模塊；其中所述第一濾波模塊為高階帶通濾波器。優(yōu)選地，所述第一濾波模塊為二階帶通濾波器；包括第一電容、第三電容、第一電阻和第二電阻；所述第三電容的一端連接音頻信號處理器的輸出端，另一端通過依次串聯(lián)的第二電阻和第一電容接地；第二電阻和第一電容的公共端連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端作為該第一濾波模塊的輸出端。優(yōu)選地，所述放大模塊包括運算放大器、所述第一電阻、所述第二電阻、第三電阻和第五電阻；所述運算放大器的同相輸入端通過第五電阻連接VCC;同時，所述運算放大器的同相輸入端通過第三電阻接地；所述運算放大器的反相輸入端連接所述第二電阻和第一電容的公共端；所述運算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻連接運算放大器的輸出端；所述運算放大器的輸出端連接所述第一濾波模塊的輸出端，同時所述運算放大器的輸出端通過長線束將放大后的模擬音源信號發(fā)送給所述無源衰減濾波電路。優(yōu)選地，所述無源衰減濾波電路包括衰減模塊和第二濾波模塊；其中所述第二濾波模塊為高階帶通濾波器。優(yōu)選地，所述衰減模塊包括第六電阻和第四電阻；所述第六電阻的一端連接長線束的輸出端，另一端通過第四電阻接地；所述第六電阻和第四電阻的公共端作為衰減模塊的輸出端連接所述第二濾波模塊的輸入端。優(yōu)選地，所述第二濾波模塊為二階帶通濾波器，包括第二電容、第四電容、第七電阻和第八電阻；該第二濾波模塊的輸入端通過依次串聯(lián)的第二電容、第七電阻和第八電阻連接該第二濾波模塊的輸出端，該第二濾波模塊的輸出端連接外置功放的輸入端；其中第七電阻和第八電阻的公共端通過第四電容接地。優(yōu)選地，所述第一濾波模塊的頻帶設為2Hz-60kHz。優(yōu)選地，第三電阻為IOk歐姆，第五電阻為IOk歐姆；第一電阻為200k歐姆，第二電阻為IOk歐姆，第三電容為10uF，第一電容為330pF。優(yōu)選地，所述第四電阻為100歐姆，所述第六電阻為Ik歐姆；所述第七電阻為500歐姆，第八電阻為500歐姆，第四電容為1. 2nF，第二電容為 4. 7uF。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的車載音頻電路，在音頻信號處理器和外置功放之間設置有源放大濾波電路和無源衰減濾波電路，其中，有源放大濾波電路將音源信號進行放大后再經(jīng)過長線束進行傳輸，這樣被放大后的音源信號可以有效抵抗來自長線束上的各種干擾。另一方面，為了匹配外置功放支持的輸入信號的幅度范圍，利用無源衰減濾波電路對長線束上的音源信號進行衰減，同時濾除長線束上的干擾噪聲。該車載音頻電路可以有效地抑制長線束上的噪聲干擾，明顯提高了車載音響系統(tǒng)的信噪比。并且該電路結構簡單，適合在低端車型和老舊車型上實施利用，成本低。


圖1是現(xiàn)有技術中的一種車載音頻電路示意圖；圖2是現(xiàn)有技術中的另一種車載音頻電路示意圖；圖3是本發(fā)明提供的車載音頻電路第一實施例示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的有源放大濾波電路示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的無源衰減濾波電路示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。參見圖3，該圖為本發(fā)明提供的車載音頻電路第一實施例示意圖本實施例提供的車載音頻電路，包括音頻信號處理器210、有源放大濾波電路 220、長線束230、無源衰減濾波電路240和外置功放250 ；所述音頻信號處理器210，用于消除干擾噪聲，輸出模擬音源信號；所述有源放大濾波電路220，用于濾除所述模擬音源信號的音頻帶外干擾噪聲，將濾除后的模擬音源信號進行放大，經(jīng)過所述長線束230發(fā)送給所述無源衰減濾波電路240 ；所述無源衰減濾波電路240，用于對放大后的模擬音源信號進行衰減，將衰減后的模擬音源信號進行干擾噪聲濾除；將濾除后的模擬音源信號發(fā)送給外置功放250。本實施例提供的車載音頻電路，在音頻信號處理器和外置功放之間設置有源放大濾波電路和無源衰減濾波電路，其中，有源放大濾波電路將音源信號進行放大后再經(jīng)過長線束進行傳輸，這樣被放大后的音源信號可以有效抵抗來自長線束上的各種干擾。另一方面，為了匹配外置功放支持的輸入信號的幅度范圍，利用無源衰減濾波電路對長線束上的音源信號進行衰減，同時濾除長線束上的干擾噪聲。該車載音頻電路可以有效地抑制長線束上的噪聲干擾，明顯提高了車載音響系統(tǒng)的信噪比。并且該電路結構簡單，適合在低端車型和老舊車型上實施利用，成本低。需要說明的是，本發(fā)明提供的車載音頻電路中的有源放大濾波電路與后級的無源衰減濾波電路相互間影響較小，容易匹配計算，有源放大濾波電路中的運算放大器的頻率響應及放大倍數(shù)不會受后級的無源濾波電路影響。運算放大器具有隔離作用。需要說明的是，所述有源放大濾波電路包括第一濾波模塊和放大模塊；其中所述第一濾波模塊為高階帶通濾波器。其中，高階帶通濾波器中的高階指的是兩階以及兩階以上。下面結合附圖詳細介紹本發(fā)明實施例提供的有源放大濾波電路。參見圖4，該圖為本發(fā)明實施例提供的有源放大濾波電路示意圖。本實施例提供的所述第一濾波模塊為二階帶通濾波器；如圖4所示，包括第一電容Cl、第三電容C3、第一電阻Rl和第二電阻R2 ；所述第三電容C3的一端連接音頻信號處理器的輸出端，另一端通過依次串聯(lián)的第二電阻R2和第一電容Cl接地；第二電阻R2和第一電容Cl的公共端連接第一電阻Rl的一端，第一電阻Rl的另一端作為該第一濾波模塊的輸出端。本實施例提供的所述放大模塊包括運算放大器U1、所述第一電阻R1、所述第二電阻R2、第三電阻R3和第五電阻R5 ；所述運算放大器Ul的同相輸入端通過第五電阻R5連接VCC ；同時，所述運算放大器Ul的同相輸入端通過第三電阻R3接地；所述運算放大器Ul的反相輸入端連接所述第二電阻R2和第一電容Cl的公共端；所述運算放大器Ul的反相輸入端通過第一電阻Rl連接Ul的輸出端。需要說明的是，Rl和R2既屬于第一濾波模塊，又屬于放大模塊。Rl與R2在放大模塊中的作用是設置運算放大器Ul的放大倍數(shù)，例如設置Rl = 200k Ω，R2 = IOk Ω，運算放大器Ul的放大倍數(shù)A = R2/R1 = 200k/10k = 20倍。所述運算放大器Ul的輸出端連接所述第一濾波模塊的輸出端。放大模塊將音源信號放大多倍，音源信號的峰峰值被放大到十幾伏。需要說明的是，本實施例提供的有源放大濾波電路緊鄰音源信號處理器的輸出端，位于車載主機中。無源衰減濾波電路緊鄰外置功放的信號輸入端，位于外置功放系統(tǒng)中。其中，可以設置R3 = 10kQ，R5 = lOkQ。運算放大器Ul反相輸入端的信號為交流信號，如果運算放大器Ul正相輸入端不加入偏置電壓，則輸入至運算放大器Ul的交流信號的負半部分的波形會被削掉，運算放大器Ul輸出的信號只有正半部分。本發(fā)明通過R3和R5分壓，二者阻值為1 1的關系，將 VCC/2的偏置電壓加入至運算放大器Ul的正相輸入端，可保證運算放大器Ul的最大動態(tài)范圍，則運算放大器Ul反相輸入端的信號被不失真的放大。同時，R3和R5阻值均選取10k， 阻值較大的優(yōu)點是，可以減小VCC電壓在R3和R5上的功耗。其中，Cl、C3、RU R2共同組成二階帶通濾波器，濾除音頻帶外噪聲，提高音質。 Cl = 330pF, C3 = IOuF, Rl = 200k, R2 = 10k，本實施例通過以上參數(shù)將二階帶通濾波器的頻帶設為2Hz-60kHz，該有源濾波器在人耳通頻帶內(nèi)20Hz-20kHz的頻率響應很平坦， < 士0. 5dB,同時能夠保證人耳通頻帶外的噪聲被最大程度的衰減，避免大多數(shù)音響系統(tǒng)出現(xiàn)的人耳聽閾內(nèi)的頻量衰減現(xiàn)象。運算放大器Ul選擇普通的運算放大器即可，注意最好不選擇頻帶過窄，噪聲過大的運算放大器。為了增強車上抗震能力，電阻和電容優(yōu)先選擇貼片封裝。下面介紹本發(fā)明實施例提供的無源衰減濾波電路。參見圖5，該圖為本發(fā)明實施例提供的無源衰減濾波電路示意圖。本實施例提供的所述無源衰減濾波電路包括衰減模塊和第二濾波模塊；其中所述第二濾波模塊為高階帶通濾波器。其中，高階帶通濾波器中的高階指的是兩階以及兩階以上。
所述衰減模塊包括第六電阻R6和第四電阻R4 ；所述第六電阻R6的一端連接長線束的輸出端，另一端通過第四電阻R4接地；所述第六電阻R6和第四電阻R4的公共端作為衰減模塊的輸出端連接所述第二濾波模塊的輸入端。

衰減模塊的衰減系數(shù)需要根據(jù)外置功放進行匹配，符合外置功放支持的信號輸入幅度范圍。本實施例提供的所述第二濾波模塊為二階帶通濾波器，包括第二電容C2、第四電容C4、第七電阻R7和第八電阻R8 ；該第二濾波模塊的輸入端通過依次串聯(lián)的第二電容C2、第七電阻R7和第八電阻 R8連接該第二濾波模塊的輸出端；其中第七電阻和第八電阻R8的公共端通過第四電容C4 接地。R6與R4組成衰減模塊，將圖4放大的信號進行衰減，符合外置功放支持的信號輸入幅度范圍要求。R6 = Ik Ω，R4 = 100 Ω，信號被衰減10倍，與前端運算放大器Ul放大10
倍匹配。C2、R7、R8、C4組成二階帶通濾波器，濾除音頻帶外噪聲，尤其是來自圖3長線束 230的干擾噪聲。圖5所示的二階帶通濾波器的輸出端連接外置功放的信號輸入端，外置功放存在較大的輸入阻抗，該輸入阻抗也可以作為無源衰減濾波電路的一部分，影響無源衰減濾波電路的下限頻率。R7 = 500 Ω，R8 = 500 Ω，C4 = 1. 2nF, C2 = 4. 7uF，本實施例的無源衰減濾波電路頻帶設為幾Hz到88kHz。該濾波器在人耳通頻帶內(nèi)的頻率響應很平直，保證人耳聽閾內(nèi) 20Hz-20kHz頻率分量無衰減的通過，并濾除人耳通頻帶的帶外噪聲。該無源衰減濾波電路的輸入信號達十幾伏，因此要求電阻電容的耐壓值較高。為了增強車上抗震能力，電阻和電容優(yōu)先選擇貼片封裝。需要說明的是，本發(fā)明實施例中的帶通濾波器可以采用二階濾波器，也可以采用比二階更高階的濾波器。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
8
權利要求
1.一種車載音頻電路，其特征在于，包括音頻信號處理器、有源放大濾波電路、長線束、無源衰減濾波電路和外置功放；所述音頻信號處理器，用于消除干擾噪聲，輸出模擬音源信號；所述有源放大濾波電路，用于濾除所述模擬音源信號的音頻帶外干擾噪聲，將濾除后的模擬音源信號進行放大，經(jīng)過所述長線束發(fā)送給所述無源衰減濾波電路；所述無源衰減濾波電路，用于對放大后的模擬音源信號進行衰減，將衰減后的模擬音源信號進行干擾噪聲濾除；將濾除后的模擬音源信號發(fā)送給外置功放。
2.根據(jù)權利要求1所述的車載音頻電路，其特征在于，所述有源放大濾波電路包括第一濾波模塊和放大模塊；其中所述第一濾波模塊為高階帶通濾波器。
3.根據(jù)權利要求2所述的車載音頻電路，其特征在于，所述第一濾波模塊為二階帶通濾波器；包括第一電容、第三電容、第一電阻和第二電阻；所述第三電容的一端連接音頻信號處理器的輸出端，另一端通過依次串聯(lián)的第二電阻和第一電容接地；第二電阻和第一電容的公共端連接第一電阻的一端，第一電阻的另一端作為該第一濾波模塊的輸出端。
4.根據(jù)權利要求3所述的車載音頻電路，其特征在于，所述放大模塊包括運算放大器、所述第一電阻、所述第二電阻、第三電阻和第五電阻；所述運算放大器的同相輸入端通過第五電阻連接VCC;同時，所述運算放大器的同相輸入端通過第三電阻接地；所述運算放大器的反相輸入端連接所述第二電阻和第一電容的公共端；所述運算放大器的反相輸入端通過所述第一電阻連接運算放大器的輸出端；所述運算放大器的輸出端連接所述第一濾波模塊的輸出端，同時所述運算放大器的輸出端通過長線束將放大后的模擬音源信號發(fā)送給所述無源衰減濾波電路。
5.根據(jù)權利要求1所述的車載音頻電路，其特征在于，所述無源衰減濾波電路包括衰減模塊和第二濾波模塊；其中所述第二濾波模塊為高階帶通濾波器。
6.根據(jù)權利要求5所述的車載音頻電路，其特征在于，所述衰減模塊包括第六電阻和第四電阻；所述第六電阻的一端連接長線束的輸出端，另一端通過第四電阻接地；所述第六電阻和第四電阻的公共端作為衰減模塊的輸出端連接所述第二濾波模塊的輸入端。
7.根據(jù)權利要求6所述的車載音頻電路，其特征在于，所述第二濾波模塊為二階帶通濾波器，包括第二電容、第四電容、第七電阻和第八電阻；該第二濾波模塊的輸入端通過依次串聯(lián)的第二電容、第七電阻和第八電阻連接該第二濾波模塊的輸出端，該第二濾波模塊的輸出端連接外置功放的輸入端；其中第七電阻和第八電阻的公共端通過第四電容接地。
8.根據(jù)權利要求2-4任一項所述的車載音頻電路，其特征在于，所述第一濾波模塊的頻帶設為2Hz-60kHz。
9.根據(jù)權利要求4所述的車載音頻電路，其特征在于，第三電阻為IOk歐姆，第五電阻為IOk歐姆；第一電阻為200k歐姆，第二電阻為IOk歐姆，第三電容為10uF，第一電容為330pF。
10.根據(jù)權利要求7所述的車載音頻電路，其特征在于，所述第四電阻為100歐姆，所述第六電阻為Ik歐姆；所述第七電阻為500歐姆，第八電阻為500歐姆，第四電容為1.2nF，第二電容為 4. 7uF。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車載音頻電路，包括音頻信號處理器、有源放大濾波電路、長線束、無源衰減濾波電路和外置功放；在音頻信號處理器和外置功放之間設置有源放大濾波電路和無源衰減濾波電路，其中，有源放大濾波電路將音源信號進行放大后再經(jīng)過長線束進行傳輸，這樣被放大后的音源信號可以有效抵抗來自長線束上的各種干擾。另一方面，為了匹配外置功放支持的輸入信號的幅度范圍，利用無源衰減濾波電路對長線束上的音源信號進行衰減，同時濾除長線束上的干擾噪聲。該車載音頻電路可以有效地抑制長線束上的噪聲干擾，明顯提高了車載音響系統(tǒng)的信噪比。并且該電路結構簡單，適合在低端車型和老舊車型上實施利用，成本低。
文檔編號H04R3/00GK102404670SQ20111036432
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2011年11月16日
發(fā)明者俞松耀, 宮明玉, 徐建軍, 王會蘋 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司