耳机常见的噪声问题:
1.开关噪声:虽然耳机用的是Class G/H的模拟放大器,本身并没有噪声,但是由于模拟放大器的供电是charge pump,所以charge pump的开关噪声极有可能耦合到耳机线上。由于FM的天线用的是耳机地线,所以就很容易被这个开关噪声影响到,导致FM的灵敏度明显恶化。如果线路设计不好的话,甚至有可能从耳机线辐射出噪声,然后影响到通讯天线!
解决这个问题的方法就是,在靠近音频芯片的音频线路上加一个EMI滤波器,磁珠和电感皆可,将噪声从源头堵住。EMI滤波器的阻抗在FM频段一定要高,最好在通信频段(600MHz)以上也能有较高阻抗。
2. TDMA噪声:当我们用耳机打电话时,GSM信号通过耳机线进入音频芯片,会解调出噪音,从而会听到一些刺刺的声音。这是因为GSM采取了时分复用的调制方式,GSM信号是一帧帧的,帧频率是217Hz, 这是人耳能听到的频率,所以可以被音频芯片解调出来,然后被我们听到。
解决TDMA噪声的方法和解决开关噪声的方法类似,也是在靠近音频芯片的音频线路上加一个EMI滤波器。但是原理完全不一样,这个滤波器是防止GSM信号从耳机的音频线路进入音频芯片,所以需要在GSM频段有高阻抗。大家都知道GSM850和EGSM的发射功率最高,为2W,最具危险性,所以使用的滤波器一定要在GSM850和EGSM频段有高阻抗,这样效果才最好。
讲了这么多,聪明的你应该想到,其实可以用一颗滤波器同时解决开关噪声和TDMA噪声。只需要这颗滤波器在FM频段和GSM频段都有较高阻抗。而且需要注意的是耳机那里的所有音频线,都需要加上这样的滤波器。如下图所示。
EMC滤波器对音质的影响:
加了滤波器,噪声的问题解决了,但是很多人不知道,其实在音频线上加EMC滤波器是有副作用的!EMC滤波器可能影响音质。
我搭建了一套音质测试系统,用来测试单独的EMC滤波器对音质的影响,测量的参数是大家熟悉的THD+N。结果我发现原来不同的EMC滤波器对音质的影响是不一样的。
我一共测试了四个滤波器,画出不同功率的1KHz音频信号的THD+N曲线。结果如下图所示。四种滤波器对音质的影响完全不一样,四号滤波器对音质几乎无影响,而使用一号滤波器时,音质在功率2mW以上则明显恶化。
如果是普通音质要求的耳机,音质要求低,测试功率只会有数mW,这四种滤波器就都可以使用,不会有明显差别。但如果是一款高音质耳机,测试功率需要达到几十mW,且THD+N要控制在0.001%以下,此时,就只能选择四号滤波器了。
所以选择耳机线路上使用的滤波器时,不仅需要考虑高频阻抗(噪声抑制能力),还需要考虑滤波器对音质的影响和耳机的音质要求,这样才能选出最合适的滤波器。
以上就是我解决智能手机耳机EMC噪声的心得,希望对大家有所帮助。