硬件电路设计中最头疼的事,就是它!

文章详细描述了在电路设计中遇到的录音噪声问题,通过逐步排查发现噪声与AC_INL网络和WIFI_LED信号有关。解决措施包括调整电容、远离WIFI干扰源、优化PCB设计等。

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在这个电路方案设计上遇到了一个最令人头疼的事,那就是录音噪声问题。下面就来说一下这“噪声”究竟是怎么回事?

还是先来看下这噪声现象:系统开机录像后,将TF卡拿到电脑上去看录的视频,录下的声音中会有 “哒!哒!哒!” 或 “叭哒!叭哒”的噪声。具体录音效果如下:

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音效可以进入下面的链接进行试听:

链接: https://pan.baidu.com/s/15jiG1xghp3vl0mCeNs5URA 

提取码: k3ha 

将WIFI连上手机APP后,这噪声更明显,不连时还是较轻微的。

再来看下麦克风的线路,实测AC_MICBIAS的电压为2.17V,    

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麦克风的工作电压是

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麦克风参考线路是

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另外主控端的音频输入如下图    

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通过上面这些图我们对这麦克风线路有了个大概的了解了, 那么,现在就开始回顾下这一年做过的分析吧!

首先,在测试中测到的“哒哒哒”声音是怎么来的呢?

这里通过从尾到头逐层分析,先拆掉MIC再测试,发现这“哒哒”声还在,说明问题还是出现在前面的线路上,当断开前面的C46和C47这两个电容时再测,这时这“哒哒”声消失了,将C47补上,这“哒哒”声也是没有了,那将C47去掉而补上C46呢?测试结果是这“哒哒”声又出现了,所以问题是出在AC_INL这个网络上。

如下图查到AC_INL网络与WIFI_LED这个指示灯控制网络靠近的,所以将WIFI_LED这个网络从主控端断开再验证,结果这“哒哒”声也是消失了。

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为什么这指示灯控制网络会影响AC_INL呢?   

一是AC_INL这个网络本身就易被干扰到。二是WIFI_LED这个信号是控制LED秒闪的,WIFI_LED信号的每个脉冲上升和下降都会影响到AC_INL信号,干扰情况如下图:

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这“哒哒哒”的噪声情况总算弄明白了。到这里以为这个录音噪声问题解决了呢,但后面的测试中又出现了“叭哒!叭哒!”噪声。

那么,

其次,在测试中遇到的“叭哒!叭哒!”噪声又是怎么来的呢?

说来惭愧,到目前为止还没研究透这噪声产生的具体过程!下面还是来回顾一下在解决该噪声的一些措施吧。

(1)如下图进行更改,MIC线路的“地”与主“地”分开,将电阻R100的值改成0欧。

 R100改为0欧的作用:一是能电容C91更好的滤波,将纹波快速导入到“地”上;二是

由前面的测试分析可知AC_INR这个网络很敏感极易受到干扰,R100的值改成0R后,AC_INR

网络上的电压会降低点,从而会使噪声信号的幅值相对降低。

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(2)因为机器有WIFI功能,所以将MIC尽量远离WIFI天线,同时WIFI的供电串上磁珠,以降低WIFI电源对主电源的影响。

(3)因为WIFI天线用的是陶瓷天线,在测试中当主板的WIFI模块面盖在桌面时,这噪声很容易出现,因为主板WIFI面盖在桌面后会将WIFI天线的辐射空间减小,WIFI信号通过桌面反射到MIC线路上,从而干扰到音频信号。所以在组装时也时要尽量将主板WIFI面的辐射空间留大点。

(4)在PCB的处理上,音频信号线要包“地”处理,地回路尽量短。

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