智能手机音频电路用静噪滤波器的介绍

2017/2/15
基础

分类: 噪声对策PLAZA

1. 要旨

智能手机搭载2G/3G/LTE无线LAN、Bluetooth等无线通信功能。对于使用者来说,高机能化使智能手机越来越方便使用。另一方面,搭载多个无线通信功能造成的各电路产生的噪声回波问题和为了解决因该问题产生的接收灵敏度劣化而变更设计等,智能手机的设计者为解决这些问题花费了大量的时间和精力。

一般来说智能手机通过FPC(Flexible Printed Circuit)等将主板与扩音器连接。此外,这个FPC是放射噪声的天线,经常会造成一些问题。

下面将介绍智能手机音频电路用噪声滤波器的性能和使用时的注意事项。


2. 改善抑制灵敏度的噪声滤波器

蜂窝和无线LAN通信的通信性能指标之一是C/N比,也就是载波功率和噪声功率的比。


蜂窝和无线LAN通信的通信性能指标之一是C/N比,也就是载波功率和噪声功率的比。


该公式中如果载波功率为定值,就意味着噪声功率变小,通信性能比变大。智能手机内部产生的噪声一旦干扰天线,接收灵敏度便会降低,通信质量下降。因此有必要提高C/N比,也就是通过噪声滤波器抑制噪声。

噪声滤波器的性能要求其在各通信频带内具有高的静噪特性。为了通过电感器型静噪滤波器实现这个要求,希望具有仅包含无线频带的广泛电感值选择项。


图1.各通信频带等级和电感器型静噪滤波器的阻抗特性

图1.各通信频带等级和电感器型静噪滤波器的阻抗特性


3. 影响音频质量的静噪滤波器

近来,在网上能够轻易获得表现出高分辨率(高分辨率※高分辨率)声源的音频粗细•细腻•深沉•穿透力等很多信息的声源。

因此,对于播放这些声源的智能手机来说,也要求具备更加优良的音频质量。

一方面,如图2所示,一般的静噪滤波器会使信号波形变形,发生音频失真问题。要求高清音质的智能手机在实际使用频带中,需要尽可能使用音频失真小的噪声滤波器。


图2.静噪滤波器造成的音频失真

图2.静噪滤波器造成的音频失真


一般情况下,音频信号的失真程度用THD+N(Total Harmonic Distortion + Noise)表示,值越小音质越好。

图3是一般静噪滤波器和专门用于音频电路的静噪滤波器的THD+N特性比较数据。音频电路专用型静噪滤波器(NFZ系列)具有和没有静噪滤波器同等的特性,也就是说对品质具有超小的影响。


Fig. 3 Audio distortion characteristics (THD+N characteristics)

图3.音频失真特性(THD+N特性)


4. 结语

智能手机的音频电路不断向高品质、大输出化发展。同时,数字信息会引起对各通信电路电磁干扰问题,智能手机的设计难度也就不断升高。

因此,以下音频电路要求的2点静噪滤波器性能是非常重要的。

  • 为了提高接收灵敏度,要具有「通信频带内高阻抗特性」
  • 考虑到对音质的影响,要具有「良好的音频失真特性:THD+N特性」

音频电路用推荐静噪滤波器如表1、表2所示。

表1 音频电路(耳机线)用 推荐静噪滤波器

Table 1 Noise filters recommended for audio circuits (earphone line)


表2 音频电路(扩音器)用推荐静噪滤波器

Table 2 Noise filters recommended for audio circuits (loud speaker)



株式会社村田制作所除了将一般用静噪滤波器(BLM系列)商品化外,还将能够用于音频电路的NFZ系列和LQW_CA系列等静噪滤波器商品化,提供解决智能手机噪声问题的方案,推动智能手机功能的更快发展。


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