合宙Air724UG Cat.1模块硬件设计指南--模拟语音通道

news2024/9/21 2:40:10

模拟语音通道
简介
模拟音频技术是由传感器采集得到的连续变化的值,根据其电压的幅度用来展示声音强弱。CAT.1内置3种音频输出模式,分别为扬声器(SPK)输出,耳机(HP)输出和听筒(RECEIVER)输出。

特性
SPK接口
SPK-、SPK+。Speaker差分信号接口,可直接驱动8欧姆Speaker,最大支持输出功率1W
HP接口
HP_R、HP_L。耳机输出接口,可连接耳机使用
HP_DET。检测耳机插入
听筒接口
EAR_P、EAR_N。听筒输出接口。
MIC接口
MIC-、MIC+。麦克风音频输入接口,内置了偏置电路。
HEADMIC接口
HEADMIC_N、HEADMIC_P。麦克风音频输入接口,与MIC接口的区别是该接口无内置偏置电路,使用时需外置。
HEADMIC_BIAS。给HEADMIC 提供偏置电压。
HEADMIC_IN_DET。 耳机按键检测。
参考设计
耳机参考电路
耳机参考电路一:
在这里插入图片描述

上图是目前Air724UG 的开发板上采用的耳机接口电路。这个耳机电路存在一个弊端,由于耳机拔出后需要给22uF电容充电后HP_DET 才能为高,导致耳机拔出检测会延迟6-10秒左右的时间,故推荐参考电路二。

HEADMIC_IN_DET 内部是一个ADC,故 HEADMIC_IN_DET 还可以支持多功能按键;
HP_DET 用来检测耳机插入,当耳机插入时为低,当耳机拔出时为高;

耳机参考电路二:
在这里插入图片描述

上图更换了耳机插座的型号,换成检测管脚是常开类型的耳机插座。

1.未插入耳机时,耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间处于断开状态,HP_DET 由内部拉高,为高电平;
2.插入耳机后,耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间导通,并连接到左声道的耳机喇叭,左声道的耳机喇叭等效于32欧姆的接地电阻,故 HP_DET 被拉低变成低电平;
3.拔出耳机后,耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间断开,因为不需要给22uF 的电容充电,HP_DET 马上变成了高电平,不会出现耳机拔出检测过慢的问题。

耳机种类
耳机根据第3段和第4段的接线定义不同可以分为 国标OMTP 和 美标CTIA 两种,在设计耳机插座的电路后需要选择相应的耳机。
Air724UG 的开发板是按照国标OMTP设计的,故只能使用 OMTP标准的耳机。
在这里插入图片描述

耳机接口类型推荐
在这里插入图片描述

注意:
1.NO: Normally-open type(常开型)
2.Headmic_in用于检测耳机类型,也可在耳机插入时使用。
HP_DET level logic:

Headset Plug out Plug in
HP_DET 1 0
SPK 参考电路
在这里插入图片描述

注意:

  1. 磁珠和电容必须同时使用,如果没有EMI问题可以删除
  2. 47pf可以换成TVS/MLV,用于解决ESD问题。
  3. SPK通路默认是classD的输出,如果外接音频功会有噪音。
    Receiver参考电路

注意:
1.R3111和R3112可以换成磁珠用于抑制RF干扰
2. C3126是用于射频噪声滤波和差模噪声抑制
3. C3127、C3128用于抑制射频干扰。需要通过一个单独的过孔直接连接到主GND。
外接PA参考设计
Air724UG内置3种音频输出模式可通过AT指令进行切换。扬声器(SPK)输出,耳机(HP)输出和听筒(RECEIVER)输出,都可以作为外部PA的功放输入端,可根据使用的外接PA的规格进行设计。同时建议外接差分输入功放优先使用(RECEIVER)通道,如果是单端方式建议使用耳机右声道(HP_R)。

以艾为的AW8733A为例,参考设计如下:

该芯片中INN,INP分别为功放的负输入端和功放的正输入端。与模块参考连接方式如下:

1.推荐使用差分输入方式,使用SPK通道作为驱动时,外部PA的INN连接模块SPK-,INP连接SPK+;

2.使用听筒(RECEIVER)通道作为驱动时,外部PA的INN连接模块的EAR_N,INP连接EAR_P,同时建议外接功放优先使用(RECEIVER)通道
在这里插入图片描述

注意:
1.耳机通道只可作为单端输入使用,推荐使用耳机右声道(HP_R)。
2. 如果用SPK通道外接功放需要切换成classAB的输出方式:audiocore.setpa(audiocore.CLASS_AB)

模拟语言接口软件控制
LUA开发相关API
常见问题及故障排查
http://doc.openluat.com/article/638/0

Q: spk的输出类型是什么?
A:spk为差分输出,内部经过一个classD类功放

Q: spk通道外接功放有噪音?
A:spk通道默认是classD的输出, 如果用SPK通道外接功放需要切换成classAB的输出方式:lua(V22版本以及以以后的版本):audiocore.setpa(audiocore.CLASS_AB)
AT: AT+SPKPA=0 需要重启生效
如果切换成ab类还有噪音按如下步骤排除:
先看下直接从模块出来的声音可不可调?调到最大是怎么样?模块spk可以直接驱动0.9w 的喇叭
如果功放前端没问题,在接到功放ic测试下效果,看spk直接输出是否破音,还是功放放大后破音
可以咨询下这个功放ic芯片供应商看有没遇到过类似问题,可以让功放芯片技术支持确认下电路和布局是否有问题?

Q: spk通道切换成classAB了但是单独方式接功放底噪偏大?
A: SPK内部经过一级PA放大,外部再接功放时底噪会偏大。建议采用差分接法,如果只能采用单端接法,建议使用耳机右声道(HP_R)

为什么耳机没偏置电压输出?
耳机检测脚hp_det 要从2.8v变为0v,才会输出2.2v电压。

不插入耳机偏置电压能输出吗?
必须加下面两句才有输出
audiocore.headsetinit(0) 注册上事件上报
pmd.ldoset(15,pmd.LDO_HMICBIAS) 配置电压输出

a13 开发板为什么拔掉耳机检测会延时?
耳机座是常闭型,导致拔掉耳机后,给耦合电容充电,导致电压缓慢上升到2.8v。

at 不能开启headmicbias

air724使用耳机接口通话对方手机里可以听到自己说话是怎么解决
audio.setChannel(1,3)

tts我用spk加功放有什么需要注意的吗
最好用ear加功放,走差分,不要用单端

724ug na的mic打开后,话筒上的电压只有0.3-0.4v
mic正负极走线走反了导致的

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