一种音频平衡处理电路的制作方法

1.本发明涉及音频处理领域，尤其涉及一种音频平衡处理电路。


背景技术：

2.卡侬连接插件是音响系统中使用较为广泛的一类接插件，其中，卡侬座的一端通常会连接平衡式输入输出电路。目前，现有的音频卡侬平衡处理电路的输出部分分为热端 ，冷端-，并与卡侬公座连接，该输出为等幅正反向输出。而当一端接地时，那么该电路输出的幅值会减半。或者，如果把热冷端中的任意一者对地进行短路，平衡输出的幅值会减半，对具体应用该电路的场景造成影响。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种音频平衡处理电路，以解决把热冷端中的任意一者对地进行短路时，平衡输出的幅值会减半的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种音频平衡处理电路，包括音频输入模块、音频处理模块和音频输出模块；其中，所述音频输出模块包括卡侬公座；其中，所述卡侬公座的第一端与地连接，所述卡侬公座的第二端与所述音频处理模块的第一输出端连接，所述卡侬公座的第三端与所述音频处理模块的第二输出端连接；所述音频输入模块包括第一运放单元；其中，所述第一运放单元的反相输入端连接模拟音频输入，所述第一运放单元的正相输入端与地连接；所述第一运放单元的输出端为所述音频输入模块的输出端；所述音频处理模块包括第二运放单元、第三运放单元、第九调节电阻和第十调节电阻；其中，所述第二运放单元的输出端为所述音频处理模块的第一输出端，所述第三运放单元的输出端为所述音频处理模块的第二输出端；所述第一运放单元的输出端同时与所述第二运放单元的正相输入端、所述第三运放单元的反相输入端以及所述第十调节电阻的第一端连接，所述第十调节电阻的第二端与所述第三运放单元的输出端以及所述卡侬公座的第三端连接；所述第二运放单元的反相输入端接地；所述第二运放单元的输出端同时与所述第九调节电阻的第二端和所述卡侬公座的第二端连接；所述第九调节电阻的第一端与所述第三运放单元的正相输入端连接；所述第三运放单元的正相输入端接地。
5.作为优选方案，所述第一运放单元包括第一运算放大器、第七电阻、第三电阻和第二电容；所述第一运算放大器的输出端为所述第一运放单元的输出端；所述第一运算放大器的正相输入端为所述第一运放单元的正相输入端；所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻连接所述第一运算放大器
的输出端；且所述第二电容的两端与所述第三电阻的两端并联；所述第一运放单元的反相输入端连接模拟音频输入，具体为：所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第七电阻与所述模拟音频输入连接。
6.作为优选方案，所述第二运放单元包括第二运算放大器、第四电阻、第一电容和第一电阻；其中，所述第二运算放大器的正相输入端为所述第二运放单元的正相输入端，所述第二运算放大器的输出端为所述第二运放单元的输出端；所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第一电阻连接所述第二运算放大器的输出端；且所述第一电容的两端与所述第一电阻的两端并联；所述第二运放单元的反相输入端接地，具体为：所述第二运算放大器通过所述第四电阻接地。
7.作为优选方案，所述第三运放单元包括第三运算放大器、第十一电阻、第十四电阻和第五电容；其中，所述第三运算放大器的反相输入端为所述第二运放单元的反相输入端，所述第三运算放大器的输出端为所述第二运放单元的输出端；所述第三运算放大器的反相输入端通过所述第十四电阻连接所述第三运算放大器的输出端；且所述第五电容的两端与所述第十四电阻的两端并联；所述第三运放单元的正相输入端接地，具体为：所述第三运算放大器的正相输入端连接所述第十一电阻的第二端，所述第十一电阻第一端接地；所述第九调节电阻的第一端与所述第三运放单元的正相输入端连接，具体为：所述第九调节电阻的第一端连接所述第三运算放大器的正相输入端以及所述第十一电阻的第二端。
8.作为优选方案，所述音频处理模块还包括第十三电阻和第六电阻；其中，所述音频输入模块通过所述第十三电阻连接所述第三运放单元的反相输入端；所述音频输入模块通过所述第六电阻连接所述第二运放单元的正相输入端。
9.作为优选方案，所述音频处理模块还包括第五电阻和第十二电阻；其中，所述第二运放单元的输出端通过所述第五电阻连接所述卡侬公座的第二端；所述第三运放单元的输出端通过所述第十二电阻连接所述卡侬公座的第三端。
10.作为优选方案，所述音频输出模块还包括第三电容和第四电容；其中，所述第五电阻的第一端连接所述第二运放单元的输出端，所述第五电阻的第二端通过所述第三电容连接所述卡侬公座的第二端；所述第十二电阻的第一端连接所述第三运放单元的输出端，所述第十二电阻的第二端通过所述第四电容连接所述卡侬公座的第三端。
11.相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例提供了一种音频平衡处理电路，包括音频输入模块、音频处理模块和音频输出模块；其中，所述音频输出模块包括卡侬公座；其中，所述卡侬公座的第一端与地连接，所述卡侬公座的第二端与所述音频处理模块的第一输出端连接，所述卡侬公座的第三端与所述音频处理模块的第二输出端连接；所述音频输入模块包括第一运放单元；其
中，所述第一运放单元的反相输入端连接模拟音频输入，所述第一运放单元的正相输入端与地连接；所述第一运放单元的输出端为所述音频输入模块的输出端；所述音频处理模块包括第二运放单元、第三运放单元、第九调节电阻和第十调节电阻；其中，所述第二运放单元的输出端为所述音频处理模块的第一输出端，所述第三运放单元的输出端为所述音频处理模块的第二输出端；所述第一运放单元的输出端同时与所述第二运放单元的正相输入端、所述第三运放单元的反相输入端以及所述第十调节电阻的第一端连接，所述第十调节电阻的第二端与所述第三运放单元的输出端以及所述卡侬公座的第三端连接；所述第二运放单元的反相输入端接地；所述第二运放单元的输出端同时与所述第九调节电阻的第二端和所述卡侬公座的第二端连接；所述第九调节电阻的第一端与所述第三运放单元的正相输入端连接；所述第三运放单元的正相输入端接地。当第一运放单元的输出端接地或第三运放单元接地时，模拟音频通过音频输入模块进入音频处理模块，第九调节电阻和第十调节电阻使卡侬公座的第二端和第三端的输出幅值与第一运放单元的反相输入端的电压大小一致，从而避免了平衡高输出的幅值减半，消除了对应用该电路的场景的影响，有效提高了音频的质量。
附图说明
12.图1：为本发明提供的音频平衡处理电路一种实施例的结构示意图。
13.图2：为本发明提供的音频平衡处理电路一种实施例的另一结构示意图。
14.图3：为本发明提供的一种比例放大电路的结构示意图。
15.图4：为本发明提供的另一种比例放大电路的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例一:请参照图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种音频平衡处理电路，包括音频输入模块1、音频处理模块2和音频输出模块3；其中，所述音频输出模块3包括卡侬公座j1；所述音频输入模块1包括第一运放单元11；所述音频处理模块2包括第二运放单元21、第三运放单元22、第九调节电阻r9和第十调节电阻r10；所述第一运放单元11的反相输入端连接模拟音频（图中的in）输入，所述第一运放单元11的正相输入端与地（图中gnd_ad）连接；所述第一运放单元11的输出端为所述音频输入模块1的输出端；所述卡侬公座j1的第一端（图中卡侬公座j1的1号引脚）与地连接，所述卡侬公座j1的第二端（图中卡侬公座j1的2号引脚）与所述音频处理模块2的第一输出端连接，所述卡侬公座j1的第三端（图中卡侬公座j1的3号引脚）与所述音频处理模块2的第二输出端连接；所述第二运放单元21的输出端为所述音频处理模块2的第一输出端，所述第三运
放单元22的输出端为所述音频处理模块2的第二输出端；所述第一运放单元11的输出端同时与所述第二运放单元21的正相输入端、所述第三运放单元22的反相输入端以及所述第十调节电阻r10的第一端连接，所述第十调节电阻r10的第二端与所述第三运放单元22的输出端以及所述卡侬公座j1的第三端连接；所述第二运放单元21的反相输入端接地；所述第二运放单元21的输出端同时与所述第九调节电阻r9的第二端和所述卡侬公座j1的第二端连接；所述第九调节电阻r9的第一端与所述第三运放单元22的正相输入端连接；所述第三运放单元22的正相输入端接地。实施本技术实施例，当第一运放单元11的输出端接地或第三运放单元22接地时，模拟音频通过音频输入模块1进入音频处理模块2，第九调节电阻r9和第十调节电阻r10使卡侬公座j1的第二端和第三端的输出幅值与第一运放单元11的反相输入端的电压大小一致，从而可以避免平衡输出的幅值减半。
18.进一步的，参照图2，所述第一运放单元11包括第一运算放大器u2a、第七电阻r7、第三电阻r3和第二电容c2；所述第一运算放大器u2a的输出端（图中第一运算放大器u2a的1号引脚）为所述第一运放单元11的输出端；所述第一运算放大器u2a的正相输入端（图中第一运算放大器u2a的3号引脚）为所述第一运放单元11的正相输入端；所述第一运算放大器u2a的反相输入端（图中第一运算放大器u2a的2号引脚）通过所述第三电阻r3连接所述第一运算放大器u2a的输出端；且所述第二电容c2的两端与所述第三电阻r3的两端并联；所述第一运放单元11的反相输入端连接模拟音频输入，具体为：所述第一运算放大器u2a的反相输入端通过所述第七电阻r7与所述模拟音频输入连接。
19.所述第二运放单元21包括第二运算放大器u1a、第四电阻r4、第一电容c1和第一电阻r1；其中，所述第二运算放大器u1a的正相输入端（图中第二运算放大器u1a的3号引脚）为所述第二运放单元21的正相输入端，所述第二运算放大器u1a的输出端（图中第二运算放大器u1a的1号引脚）为所述第二运放单元21的输出端；所述第二运算放大器u1a的反相输入端（图中第二运算放大器u1a的2号引脚）通过所述第一电阻r1连接所述第二运算放大器u1a的输出端；且所述第一电容c1的两端与所述第一电阻r1的两端并联；所述第二运放单元21的反相输入端接地，具体为：所述第二运算放大器u1a通过所述第四电阻r4接地。
20.优选地，所述第二运放单元21还包括第二电阻r2和第八电阻r8，所述第二运算放大器u1a的第四引脚（对应图中4号引脚）通过所述第二电阻r2连接运放电源的负极，且为-12v电压。所述第二运算放大器u1a的第八引脚（对应图中的8号引脚）通过所述第八电阻r8连接运放电源的正极，且为 12v电压。
21.所述第三运放单元22包括第三运算放大器u1b、第十一电阻r11、第十四电阻r14和第五电容c5；其中，所述第三运算放大器u1b的反相输入端（图中第三运算放大器u1b的6号引脚）为所
述第二运放单元21的反相输入端，所述第三运算放大器u1b的输出端（图中第三运算放大器u1b的7号引脚）为所述第二运放单元21的输出端；所述第三运算放大器u1b的反相输入端通过所述第十四电阻r14连接所述第三运算放大器u1b的输出端；且所述第五电容c5的两端与所述第十四电阻r14的两端并联；所述第三运放单元22的正相输入端（图中第三运算放大器u1b的5号引脚）接地，具体为：所述第三运算放大器u1b的正相输入端连接所述第十一电阻r11的第二端，所述第十一电阻r11第一端接地；所述第九调节电阻r9的第一端与所述第三运放单元22的正相输入端连接，具体为：所述第九调节电阻r9的第一端连接所述第三运算放大器u1b的正相输入端以及所述第十一电阻r11的第二端。
22.作为优选实施方式，所述音频处理模块2还包括第十三电阻r13和第六电阻r6；其中，所述音频输入模块1通过所述第十三电阻r13连接所述第三运放单元22的反相输入端，且所述十三电阻r13的第一端连接所述音频输入模块1的输出端，所述十三电阻r13的第二端连接所述第十四电阻r14的第一端以及所述第三运算放大器u1b的反相输入端；所述音频输入模块1通过所述第六电阻r6连接所述第二运放单元21的正相输入端，且所述第六电阻r6的第一端连接所述音频输入模块1的输出端，所述第六电阻r6的第二端连接所述第十调节电阻r10的第一端和所述第二运算放大器u1a的正相输入端。
23.所述音频处理模块2还包括第五电阻r5和第十二电阻r12；其中，所述第二运放单元21的输出端通过所述第五电阻r5连接所述卡侬公座j1的第二端和所述第九调节电阻r9的第二端，且所述第五电阻r5的第一端连接所述第二电阻r2和所述第一电阻r1；所述第三运放单元22的输出端通过所述第十二电阻r12（第二端）连接所述卡侬公座j1的第三端和所述第十调节电阻r10的第二端，且所述第十二电阻的第一端还连接所述第十四电阻以及所述第五电容。
24.所述音频输出模块3还包括第三电容c3和第四电容c4；其中，所述第五电阻r5的第一端连接所述第二运放单元21的输出端；所述第五电阻r5连接所述卡侬公座j1的第二端，具体为：所述第五电阻r5的第二端通过所述第三电容c3连接所述卡侬公座j1的第二端；所述第十二电阻r12的第一端连接所述第三运放单元22的输出端；所述第十二电阻r12连接所述卡侬公座j1的第三端具体为：所述第十二电阻r12的第二端通过所述第四电容c4连接所述卡侬公座j1的第三端。
25.本实施例提供的音频平衡处理电路的工作过程如下：正常上电后，音频通过u2a到u1a和u1b,此时第五电阻r5的第二端输出的电压v5和第十二电阻r12第二端输出的电压v9均和v1大小一致，也就是卡侬公座j1的第二端和所述卡侬公座j1的第三端输出幅值跟输入到音频输入模块1的电压v1的大小一致。
26.而当所述第五电阻r5的第二端短路连接到地网络（图所示的gnd_ad）时，模拟音频通过第一运算放大器u2a进入到音频处理模块2，第九调节电阻r9和第十调节电阻r10使得
卡侬公座j1上电，并且，所述卡侬公座j1的第二端输出幅值为0，所述卡侬公座j1的第三端输出幅值为v1的两倍。
27.具体地，当所述第五电阻r5接地时，相当于第三运算放大器u1b的正相输入端接地，此时v8电压为0，由运放特性可知，v8等于v7，第十三电阻r13的第一端电压v6为：v6=v1
×
（r3/r7）；且所述第三运放单元22可以参照为单独一组比例运放电路，作为本实施例的一种举例，参照图3，所述第十三电阻r13和所述第十四电阻r14可以为调节电阻，两者的阻值按照反比例运放公式计算，以使所述第三运算放大器u1b的输出端的幅值为平衡输出（未短路时）v9或者v5的两倍。由此，实现了平衡输出在所述第五电阻r5的第二端短路接地时，第十二电阻r12的第二端电压v9的输出幅值也为短路前任意一端输出幅值的两倍输出量，以保证音频幅值的全额输出。
28.当第十二电阻r12第二端短路到地网络时，模拟音频通过第一运算器进入到音频处理模块2，第九调节电阻r9和第十调节电阻r10使得卡侬公座j1上电，并且，所述卡侬公座j1的第二端输出幅值为v1的两倍，所述卡侬公座j1的第三端输出幅值为0。
29.具体地，第十二电阻r12的第二端接地时，相当于第二运算放大器u1a的正相输入端接地，此时v4电压为0。根据运放特性可知，v3=v2，第六电阻r6的第一端电压为：v2=v1
×
（r3/r7）；且所述第二运放单元21可以参照为单独一组比例运放电路，参照图4。所述第六电阻r6、所述第一电阻r1和所述第四电阻r4均可以为调节电阻，阻值按照反比例运放公式进行计算，以使第二运算放大器u1a的输出端幅值为平衡输出时（未短路时）v9或者v5幅值的两倍。由此，实现了在平衡输出第十二电阻r12的第二端接地时，第五电阻r5的第二端的输出电压v5的幅值为短路前任意一端输出幅值的两倍输出量，以保证音频的全额输出。
30.相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例提供了一种音频平衡处理电路，包括音频输入模块、音频处理模块和音频输出模块；其中，所述音频输出模块包括卡侬公座；其中，所述卡侬公座的第一端与地连接，所述卡侬公座的第二端与所述音频处理模块的第一输出端连接，所述卡侬公座的第三端与所述音频处理模块的第二输出端连接；所述音频输入模块包括第一运放单元；其中，所述第一运放单元的反相输入端连接模拟音频输入，所述第一运放单元的正相输入端与地连接；所述第一运放单元的输出端为所述音频输入模块的输出端；所述音频处理模块包括第二运放单元、第三运放单元、第九调节电阻和第十调节电阻；其中，所述第二运放单元的输出端为所述音频处理模块的第一输出端，所述第三运放单元的输出端为所述音频处理模块的第二输出端；所述第一运放单元的输出端同时与所述第二运放单元的正相输入端、所述第三运放单元的反相输入端以及所述第十调节电阻的第一端连接，所述第十调节电阻的第二端与所述第三运放单元的输出端以及所述卡侬公座的第三端连接；所述第二运放单元的反相输入端接地；所述第二运放单元的输出端同时与所述第九调节电阻的第二端和所述卡侬公座的第二端连接；所述第九调节电阻的第一端与所述第三运放单元的正相输入端连接；所述第三运放单元的正相输入端接地。当第一运放单元的输出端接地或第三运放单元接地时，模拟音频通过音频输入模块进入音频处理模块，第九调节电阻和第十调节电阻使卡侬公座的第二端和第三端的输出幅值与第一运放单元的反相输入端的电压大小
一致，从而避免了平衡高输出的幅值减半，消除了对应用该电路的场景的影响，有效提高了音频的质量。
31.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。