智能手机音频电路噪声滤波器的介绍

村田株式会社拥

智能手机配备无线通信功能,如2G/3G/LTE无线局域网和蓝牙.虽然智能手机在不断升级,越来越多功能,但是更多的无线通信功能需要设计人员花费更多的时间精力去处理电路的问题,以及因噪声干扰问题导致的接收器灵敏度下降等.

智能手机通常通过FPC(柔性印刷电路)从主板连接到扬声器.此外,该FPC充当发射噪声并在许多情况下引起问题的天线.在这里,我们想描述智能手机音频电路中使用的噪声滤波器的性能以及有关其使用的一些预防措施.

噪声滤波器可提高脱敏效果

C/N比是表示蜂窝和无线LAN通信的载波功率与噪声功率之比的通信性能指标.

该公式意味着如果载波功率被设置为常数,则降低噪声功率将增加通信性能(C/N比).当智能电话内部发生的噪声干扰天线时,接收灵敏度降低,通信质量下降.因此,必须改善C/N比,即通过使用噪声滤波器抑制噪声.

噪声滤波器必须在每个通信频带上具有高噪声消除特性.为了利用电感器类型的噪声滤波器实现这种性能,期望具有覆盖无线频带的宽范围的电感选项.

图1各自的通信频段标准和电感噪声滤波器的阻抗特性

影响音频质量的噪声滤波器

通过高信息容量格式能够表达具有更大丰富度,细节,深度和功率的声音的高分辨率音频已经变得易于在因特网上获得.因此,智能手机需要更好的音频质量作为播放设备.

但是,如图2所示,典型噪声滤波器的问题在于它会使音频信号波形失真并导致音频失真.为了使智能手机能够提供高质量的播放,它需要在实际使用的频带内尽可能少的音频失真的噪声滤波器.

图2噪声滤波器引起的音频失真

音频信号中的失真程度通常表示为THD+N(总谐波失真+噪声)的值,其中音频质量随着值变小而改善.图3比较了典型噪声滤波器和音频电路专用噪声滤波器的THD+N特性.用于音频电路的专用噪声滤波器(NFZ系列)具有与不使用噪声滤波器时相同的特性,这意味着对音频质量的影响最小化.音频信号中的失真程度通常表示为THD+N(总谐波失真+噪声)的值,其中音频质量随着值变小而改善.

图3音频失真特性(THD+N特性)

图3比较了典型噪声滤波器和音频电路专用噪声滤波器的THD+N特性.用于音频电路的专用噪声滤波器(NFZ系列)具有与不使用噪声滤波器时相同的特性,这意味着对音频质量的影响最小化.

预计智能手机音频电路将继续朝着更高质量和更高输出的方向发展.同时,数字信息在各种通信电路中引起电磁干扰问题,这肯定使得设计智能手机更加困难.在选用晶振方面同样具有挑战性,在音频电路所需的噪声滤波器性能方面,以下两点非常重要.

1.它们必须在通信频段中具有高阻抗特性,以改善接收机灵敏度的降低.

2.考虑到对音频质量的影响,它们必须具有卓越的音频失真特性(THD+N特性).

推荐用于音频电路的噪声滤波器如表1和表2所示.

表1推荐用于音频电路的噪声滤波器(耳机线)

表2推荐用于音频电路的噪声滤波器(扬声器)

最后,除了通用噪声滤波器(BLM系列)之外,村田晶振制作所还推出了商用化的噪声滤波器,如NFZ系列和LQW_CA系列,可与音频电路配合使用,为经历的噪声问题提供解决方案.通过智能手机,我们计划继续为智能手机功能的进一步发展做出贡献.