一種有源帶阻濾波電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有源帶阻濾波電路，該電路包括預(yù)處理電路、帶阻濾波電路和放大電路；預(yù)處理電路用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入至所述帶阻濾波電路；帶阻濾波電路包括并聯(lián)的低通濾波支路和高通濾波支路，且低通濾波支路的截止頻率低于高通濾波支路的截止頻率，用于對(duì)預(yù)處理電路輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行帶阻濾波；放大電路，用于對(duì)帶阻濾波后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理后輸出。本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)調(diào)節(jié)帶阻濾波電路的中心頻率，或調(diào)節(jié)高通濾波支路的衰減斜率，以及調(diào)節(jié)電路的增益，從而能夠有效地濾除相應(yīng)的噪聲且不影響頻響曲線，輸出純凈的音頻信號(hào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種有源帶阻濾波電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子線路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有源帶阻濾波電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 在使用音頻拾取設(shè)備（如麥克風(fēng)）過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)噪聲，為了消除噪聲，有必要設(shè)計(jì) 一種濾波電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種有源帶阻濾波電路，以濾除使用音頻拾取設(shè)備過(guò)程中存在的噪 聲。
[0004] 本發(fā)明公開(kāi)的一種有源帶阻濾波電路，包括：預(yù)處理電路、帶阻濾波電路、放大電 路；其中，
[0005] 所述預(yù)處理電路，連接所述帶阻濾波電路，用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后 輸入至所述帶阻濾波電路；
[0006] 所述帶阻濾波電路，分別連接所述預(yù)處理電路和所述放大電路，包括低通濾波支 路和高通濾波支路，所述低通濾波支路與所述高通濾波支路并聯(lián)，并且所述低通濾波支路 的截止頻率低于所述高通濾波支路的截止頻率，用于對(duì)所述預(yù)處理電路輸入的音頻信號(hào)進(jìn) 行帶阻濾波；
[0007] 所述放大電路，連接所述帶阻濾波電路，用于對(duì)帶阻濾波后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大 處理并輸出。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的有源帶阻濾波電路，對(duì)音頻拾取設(shè)備輸入的 音頻信號(hào)，首先進(jìn)行預(yù)處理，接著采用并聯(lián)的低通濾波支路與高通濾波支路進(jìn)行帶阻濾波 處理；然后對(duì)帶阻濾波后的音頻信號(hào)再進(jìn)行放大處理后輸出；本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)帶阻濾波電 路的中心頻率，或調(diào)節(jié)1?通濾波支路的哀減斜率，以及調(diào)節(jié)電路的增益，從而能夠有效地濾 除相應(yīng)的噪聲且不影響頻響曲線，輸出純凈的音頻信號(hào)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的有源帶阻濾波電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010] 圖2是本發(fā)明的一種有源帶阻濾波電路的電路原理圖；
[0011] 圖3是本發(fā)明的另一種有源帶阻濾波電路的電路原理圖；
[0012] 圖4是本發(fā)明的帶阻濾波電路中低通濾波支路與高通濾波支路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0014] 本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是，提供一種有源帶阻濾波電路，對(duì)音頻拾取設(shè)備輸入的音頻 信號(hào)首先進(jìn)行預(yù)處理，接著進(jìn)行帶阻濾波，然后進(jìn)行放大處理后輸出；從而可以達(dá)到濾除噪 聲、放大音頻信號(hào)而又不影響頻響曲線的目的。
[0015] 如圖1所示，圖1是本發(fā)明的有源帶阻濾波電路的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明實(shí)施例提供 的一種有源帶阻濾波電路包括：預(yù)處理電路100、帶阻濾波電路200和放大電路300,其中，
[0016] 所述預(yù)處理電路100連接所述帶阻濾波電路200,用于對(duì)音頻拾取設(shè)備輸入的音 頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入至所述帶阻濾波電路200 ;
[0017] 所述帶阻濾波電路200,分別連接所述預(yù)處理電路100和所述放大電路300,所述 帶阻濾波電路對(duì)所述預(yù)處理電路輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行帶阻濾波；
[0018] 所述放大電路300,連接所述帶阻濾波電路200,用于對(duì)帶阻濾波后的音頻信號(hào)進(jìn) 行放大處理并輸出。
[0019] 其中，圖1所示電路中的帶阻濾波電路包括低通濾波支路201和高通濾波支路 202,所述低通濾波支路201與所述高通濾波支路202并聯(lián)，并且所述低通濾波支路201的 截止頻率低于所述高通濾波支路202的截止頻率，所述帶阻濾波電路用于實(shí)現(xiàn)帶阻濾波。
[0020] 參考圖2,圖2是本發(fā)明的一種有源帶阻濾波電路的電路原理圖，包括：預(yù)處理電 路100、濾波電路200、放大電路300。
[0021] 其中，預(yù)處理電路100包括第一電阻R1、第一電容C1、正電源+VCC1、場(chǎng)效應(yīng)管Q1 以及平行板電容器C0,場(chǎng)效應(yīng)管Q1的第一端為漏極D端，第二端為柵極G端，第三端為源極 S端，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的D端與第一電阻R1和第一電容C1相接，第一電阻R1的另一端與正電 源+VCC1相接，第一電容C1的另一端連接帶阻濾波電路200,場(chǎng)效應(yīng)管Q1的G端與平行板 電容器C0 -端相接，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的S端與平行板電容器C0的另一端都接地。
[0022] 在實(shí)際應(yīng)用中，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1對(duì)平行板電容器C0提供的音頻信號(hào)進(jìn)行阻抗變 換及信號(hào)放大，其中，第一電阻R1為上拉電阻，為場(chǎng)效應(yīng)管Q1提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，正電 源+VCC1為預(yù)處理電路提供電源，第一電容C1具有隔直流通交流的作用。
[0023] 其中，帶阻濾波電路200通過(guò)第一電容C1與上述預(yù)處理電路100相連接，帶阻濾 波電路200包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第二電容C2、第三電 容C3、第四電容C4以及參考電壓VREF1。
[0024] 具體地，低通濾波支路201中，第二電阻R2的一端連接上述第一電容C1，另一端與 第三電阻R3相接，第三電阻R3另一端接在運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端，第四電容C4 一 端接在第二電阻R2與第三電阻R3之間，另一端接在運(yùn)算放大器U1A的輸出端。
[0025] 具體地，高通濾波支路202中，第二電容C2-端與上述第一電容C1相連接，另一 端與第三電容C3相接，第三電容C3另一端接入運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端，第四電阻R4 一端接在第二電容C2和第三電容C3之間，另一端連接參考電壓VREF1，第五電阻R5 -端 連接所述參考電壓VREF1，另一端與第三電阻R3、第三電容C3相連接并連接入運(yùn)算放大器 U1A的同相輸入端。
[0026] 這里，參見(jiàn)圖4所示，圖4是本發(fā)明的帶阻濾波電路中低通濾波支路與高通濾波支 路的電路原理圖。第二電阻R2、第三電阻R3與第四電容C4構(gòu)成低通濾波支路201 ;第二電 容C2、第三電容C3與第四電阻R4以及第五電阻R5構(gòu)成高通濾波支路202。并且，低通濾 波支路201與高通濾波支路202并聯(lián)構(gòu)成帶阻濾波電路，且低通濾波支路201的截止頻率 低于所述高通濾波支路202的截止頻率。
[0027] 在實(shí)際應(yīng)用中，輸入信號(hào)由預(yù)處理電路通過(guò)所述濾波電路200,低通濾波支路201 會(huì)抑制或者衰減高于其截止頻率的信號(hào)，而高通濾波支路202會(huì)抑制或者衰減低于其截止 頻率的信號(hào)，在低通濾波支路201與高通濾波支路202的并聯(lián)輸出端，經(jīng)過(guò)低通濾波的信號(hào) 和經(jīng)過(guò)高通濾波的信號(hào)疊加輸出，而在兩濾波支路中都被抑制或者衰減的信號(hào)在輸出端就 不會(huì)得到輸出或者僅輸出被衰減的信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)帶阻濾波處理。
[0028] 其中，放大電路300包括運(yùn)算放大器U1A、第六電阻R6、第七電阻R7、正電壓源 +VCC2、以及參考電壓源VREF2,所述運(yùn)算放大器U1A的第一端為輸出端，第二端為反相輸入 端，第三端為同相輸入端，第四端為負(fù)電源輸入端，第八端為正電源輸入端，具體地，運(yùn)算放 大器U1A的反相輸入端與第六電阻R6、第七電阻R7相連接，第六電阻R6另一端接入?yún)⒖茧?壓VREF2,第七電阻R7另一端與運(yùn)算放大器U1A輸出端相接，運(yùn)算放大器U1A同相輸入端與 上述第三電阻R3、上述第三電容C3、上述第五電阻R5相連，運(yùn)算放大器U1A正電源輸入端 接入電源+VCC2,運(yùn)算放大器U1A負(fù)電源輸入端接入負(fù)電源-VCC或者接地。
[0029] 需說(shuō)明的是，本發(fā)明的有源是指電路中有電源供電的器件（如運(yùn)算放大器U1A)。 上述運(yùn)算放大器U1A或?yàn)閱坞娫垂╇娀蛘唠p電源供電。
[0030] 如圖2所示，當(dāng)運(yùn)算放大器為單電源供電時(shí)，運(yùn)算放大器U1A的正電源輸入端接入 正電源+VCC2,負(fù)電源輸入端接地。如圖3所示，圖3是本發(fā)明的另一種有源帶阻濾波電路 的電路原理圖。當(dāng)運(yùn)算放大器為雙電源供電時(shí)，運(yùn)算放大器U1A的正電源輸入端接入正電 源+VCC2,負(fù)電源輸入端接入負(fù)電源-VCC。
[0031] 優(yōu)選地，高通濾波支路202中的參考電壓VREF1與放大電路300中的參考電壓 VREF2為同一參考電壓，S卩VREF1 = VREF2 = VREF ;預(yù)處理電路100中的正電源+VCC1與放 大電路300中的正電源+VCC2為同一正電源，即+VCC1 = +VCC2 = +VCC。
[0032] 在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)調(diào)整電阻R2、R3或R4阻值和調(diào)整電容C2、C3或C4的容 值調(diào)整濾波電路200的中心頻率。通過(guò)調(diào)整電阻R5的阻值調(diào)整所述高通濾波支路202的 衰減斜率（需要說(shuō)明的是，R4和R5都可以改變衰減斜率，因 R4的阻值受限，一般地是改變 R5的值）。通過(guò)調(diào)整電阻R6、R7的阻值調(diào)節(jié)電路的增益，其中電路增益指整個(gè)有源帶阻濾 波電路的增益。
[0033] 優(yōu)選的，所述的電阻R2、R3、R4阻值滿(mǎn)足R2 = R3 = 2R4,所述電容C2、C3、C4的容 值滿(mǎn)足 C2 = C3 = 1/2C4 ;
[0034] 可選的，當(dāng)運(yùn)算放大器U1A為單電源供電時(shí)，參考電壓VREF滿(mǎn)足VREF = 1/2VCC， 當(dāng)運(yùn)算放大器U1A為雙電源供電時(shí)，參考電壓VREF滿(mǎn)足VREF = 0。其中當(dāng)U1A為單電源供 電時(shí)，所述參考電壓VREF是不可或缺的。
[0035] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種有源帶阻濾波電路，其特征在于，包括：預(yù)處理電路、帶阻濾波電路、放大電路； 其中， 所述預(yù)處理電路，連接所述帶阻濾波電路，用于對(duì)輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后輸入 至所述帶阻濾波電路； 所述帶阻濾波電路，分別連接所述預(yù)處理電路和所述放大電路，包括低通濾波支路和 高通濾波支路，所述低通濾波支路與所述高通濾波支路并聯(lián)，并且所述低通濾波支路的截 止頻率低于所述高通濾波支路的截止頻率，用于對(duì)所述預(yù)處理電路輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行帶 阻濾波； 所述放大電路，連接所述帶阻濾波電路，用于對(duì)帶阻濾波后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大處理 并輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，所述預(yù)處理電路至少包括 一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、第一正電源+VCC1、第一電阻R1和第一電容C1，其中，音頻信號(hào)輸入場(chǎng)效 應(yīng)管Q1的柵極端，第一電阻R1接在第一正電源+VCC1與場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極端之間，場(chǎng)效 應(yīng)管Q1的源極端接地，第一電容接C1的一端接在第一電阻R1與場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極端之 間，另一端連接所述帶阻濾波電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于， 所述低通濾波支路至少包括第二電阻R2、第三電阻R3和第四電容C4,其中，第二電阻 R2 -端與第三電阻R3 -端相連接，第二電阻R2另一端接入所述預(yù)處理電路，第三電阻R3 另一端接入所述放大電路，第四電容C4的一端接在第二電阻R2和第三電阻R3之間，另一 端接在所述放大電路的輸出端； 所述高通濾波支路至少包括第四電阻R4、第五電阻R5、第二電容C2、第三電容C3和第 一參考電壓VREF1，其中，第二電容C2 -端和第三電容C3 -端相連接，第二電容C2另一端 接入所述預(yù)處理電路，第三電容C3另一端接入所述放大電路，第四電阻R4 -端接在第二電 容C2和第三電容C3之間，另一端連接第一參考電壓VREF1，第五電阻R5 -端連接所述第一 參考電壓VREF1，另一端接入所述放大電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于， 所述第二電阻R2、所述第三電阻R3、所述第四電阻R4的阻值滿(mǎn)足R2 = R3 = 2R4 ; 所述第二電容C2、所述第三電容C3、所述第四電容C4的容值滿(mǎn)足C2 = C3 = 1/2C4。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，所述濾波電路的中心頻 率由所述第二電阻R2、所述第三電阻R3或所述第四電阻R4的阻值，或所述第二電容C2、所 述第三電容C3或所述第四電容C4的容值調(diào)節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，所述高通濾波支路的衰減 斜率由所述第五電阻R5的阻值調(diào)節(jié)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，所述放大電路至少包括一 個(gè)運(yùn)算放大器U1A、第六電阻R6、第七電阻R7、第二正電源+VCC2、和第二參考電壓VREF2,其 中，第六電阻R6連接在第二參考電源VREF2和運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端之間，第七電 阻R7連接在運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間，運(yùn)算放大器U1A正電源輸入端接入第 二正電源+VCC2,運(yùn)算放大器U1A負(fù)電源輸入端接入一負(fù)電源一 VCC或者接地。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，電路增益由所述第六電阻 R6、所述第七電阻R7的阻值調(diào)節(jié)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，當(dāng)運(yùn)算放大器U1A為雙電 源供電時(shí)，負(fù)電源輸入端接入一負(fù)電源一 VCC，VREF2 = 0 ;當(dāng)運(yùn)算放大器U1A為單電源供電 時(shí)，負(fù)電源輸入端接地，VREF2 = 1/2VCC2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2、3、7或9任意一項(xiàng)所述的有源帶阻濾波電路，其特征在于，所述第 一正電源+VCC1與所述第二正電源+VCC2為同一正電源，所述第一參考電壓VREF1與第二 所述參考電壓VREF2為同一參考電壓。
【文檔編號(hào)】H03H7/12GK104053094SQ201410239790
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】劉思楨 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司