[实用新型]音频输入输出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，具体地，是一种音频输入输出装置。 

背景技术

现在的音频播放设备，诸如MP3音乐播放器、手机等通常能输出多路不同的音频源的音频，例如，音频播放设备内集成有蓝牙芯片以及FM收音芯片，蓝牙芯片接收音频数据，FM收音芯片则通过无线电波接收FM音频信号，蓝牙芯片与FM收音芯片所输出的音频信号均可以通过音频播放设备播放。 

现有的音频播放设备通常设置一块音频主控芯片，并分别接收蓝牙芯片与FM收音芯片等外部音源芯片输出的音频信号，将接收的信号进行处理后驱动喇叭或者耳机工作。因为音频主控芯片与FM收音芯片等外部音源芯片通常是分别独立设计和制造，各自的音频直流电平难免有差异。在直流电平存在差异的情况下，如果FM收音芯片的模拟音频输出信号直接跟音频主控芯片模拟音频输入端连接，那么在内部音源和外部音源之间选择切换的时候，音频主控芯片的音频输出直流电平就会有突然的变化，喇叭或者耳机随之发出刺耳的爆破声。另外，如果外部音源的模拟音频交流信号幅度很大甚至接近满幅，那么直流电平的偏移会导致音频主控芯片的音频输出信号削波，喇叭或者耳机随之发出令人烦躁的削波噪声。此外，如果外部音源的音频直流电平和主控芯片的音频输出直流电平有差异，在调整音频输出交流信号幅度来调整音量时，直流电平的差值会叠加到音量调整幅度上。通常，直流电平的差值相对于音量调整步距大很多。在这种情况下，调整音量时，喇叭或者耳机就会发出明显音量调整噪声。上述的三种情况均产生较大的噪声，因此极大地影响听觉。 

因此，现有的一些音频播放设备的音频主控芯片的模拟音频输入端设有与音频主控芯片的模拟音频输出直流电平匹配的电平偏置电路。 并且，FM收音芯片的左右声道都通过隔直电容与音频主控芯片的模拟音频输入端连接，如图1所示。FM收音芯片11的左声道通过隔直电容C1连接至音频主控芯片10的输入端口，右声道通过隔直电容C2连接至音频主控芯片10的输入端口。相同地，蓝牙芯片12的左声道通过隔直电容C3连接至音频主控芯片10的输入端口，右声道通过隔直电容C4连接至音频主控芯片10的输入端口。 

然而，随着电子技术的发展，音频播放设备的系统集成度越来越高，音频主控芯片与外部音源芯片的封装技术越来越先进的情况下，开始利用多芯片封装(MCP)技术将音频主控芯片和FM收音芯片垂直堆叠封装成一个封装片，进一步节省封装材料成本和产品焊接工序成本。但MCP技术仍然受到音频输入输出直流电平不匹配问题的限制。因此，采用MCP技术后，仍需要将FM收音芯片的左右输出声道引脚引出到MCP封装芯片的外侧，再连接至隔直电容，然后连接到MCP封装芯片中，跟音频主控芯片的音频输入引脚连接，这种做法大大增加了芯片的封装成本和难度。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种内部音源与外部音源切换时不会产生噪声且封装成本低的音频输入输出装置。 

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供的音频输入输出装置具有微控制器以及音频输入端口、音频输出端口，其中，微控制器的输出端口连接至数模转换器的输入端口，数模转换器的输出端口通过第一开关连接至第一运算放大器的第一输入端口，音频输入端口通过第二开关连接至第一运算放大器的第一输入端口，第一运算放大器的第二输入端口接收参考电平发生器输出的参考电平，第一运算放大器的输出端口连接至电压比较器的第一输入端口，电压比较器的第二输入端口接收参考电平发生器输出的参考电平，电压比较器的输出端口向微控制器输出比较电平，第一运算放大器的输出端口向第二运算放大器的第一输入端口输出信号，第二运算放大器的第二输入端口接收参考电平发生器输出的参考电平，第二运算放大器连接至音频输出端 口，第二运算放大器的第一输入端口与第二运算放大器的输出端口之间连接有并联连接的第三开关与可调电阻。 

由上述方案可见，音频播放设备的内部音源由微控制器输出音频信号并由数模转换器转换成模拟信号输出，外部音源芯片将音频信号输出至音频输入端口。通过三个开关的闭合与断开操作，并通过调节可调电阻的阻值，可使第二运算放大器的输出电平几乎不受第一运算放大器的输出电平的影响，在内部音源与外部音源之间切换时不会产生噪音。 

并且，由于外部音源芯片与音频输入输出装置之间不需要设置隔直电容，大大降低了芯片的封装难度与封装成本。