合宙Air724UG Cat.1模块硬件设计指南--模拟语音通道

模拟语音通道
简介
模拟音频技术是由传感器采集得到的连续变化的值，根据其电压的幅度用来展示声音强弱。CAT.1内置3种音频输出模式，分别为扬声器(SPK)输出，耳机(HP)输出和听筒(RECEIVER)输出。

特性
SPK接口
SPK-、SPK+。Speaker差分信号接口，可直接驱动8欧姆Speaker，最大支持输出功率1W
HP接口
HP_R、HP_L。耳机输出接口，可连接耳机使用
HP_DET。检测耳机插入
听筒接口
EAR_P、EAR_N。听筒输出接口。
MIC接口
MIC-、MIC+。麦克风音频输入接口，内置了偏置电路。
HEADMIC接口
HEADMIC_N、HEADMIC_P。麦克风音频输入接口，与MIC接口的区别是该接口无内置偏置电路，使用时需外置。
HEADMIC_BIAS。给HEADMIC 提供偏置电压。
HEADMIC_IN_DET。 耳机按键检测。
参考设计
耳机参考电路
耳机参考电路一：

上图是目前Air724UG 的开发板上采用的耳机接口电路。这个耳机电路存在一个弊端，由于耳机拔出后需要给22uF电容充电后HP_DET 才能为高，导致耳机拔出检测会延迟6-10秒左右的时间，故推荐参考电路二。

HEADMIC_IN_DET 内部是一个ADC，故 HEADMIC_IN_DET 还可以支持多功能按键；
HP_DET 用来检测耳机插入，当耳机插入时为低，当耳机拔出时为高；

耳机参考电路二：

上图更换了耳机插座的型号，换成检测管脚是常开类型的耳机插座。

1.未插入耳机时，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间处于断开状态，HP_DET 由内部拉高，为高电平；
2.插入耳机后，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间导通，并连接到左声道的耳机喇叭，左声道的耳机喇叭等效于32欧姆的接地电阻，故 HP_DET 被拉低变成低电平；
3.拔出耳机后，耳机插座的 Pin3 和 Pin4 之间断开，因为不需要给22uF 的电容充电，HP_DET 马上变成了高电平，不会出现耳机拔出检测过慢的问题。

耳机种类
耳机根据第3段和第4段的接线定义不同可以分为 国标OMTP 和 美标CTIA 两种，在设计耳机插座的电路后需要选择相应的耳机。
Air724UG 的开发板是按照国标OMTP设计的，故只能使用 OMTP标准的耳机。

耳机接口类型推荐

注意:
1.NO: Normally-open type（常开型）
2.Headmic_in用于检测耳机类型，也可在耳机插入时使用。
HP_DET level logic:

Headset Plug out Plug in
HP_DET 1 0
SPK 参考电路

注意：

1. 磁珠和电容必须同时使用，如果没有EMI问题可以删除
2. 47pf可以换成TVS/MLV，用于解决ESD问题。
3. SPK通路默认是classD的输出，如果外接音频功会有噪音。
   Receiver参考电路

注意：
1.R3111和R3112可以换成磁珠用于抑制RF干扰
2. C3126是用于射频噪声滤波和差模噪声抑制
3. C3127、C3128用于抑制射频干扰。需要通过一个单独的过孔直接连接到主GND。
外接PA参考设计
Air724UG内置3种音频输出模式可通过AT指令进行切换。扬声器(SPK)输出，耳机(HP)输出和听筒(RECEIVER)输出，都可以作为外部PA的功放输入端，可根据使用的外接PA的规格进行设计。同时建议外接差分输入功放优先使用(RECEIVER）通道，如果是单端方式建议使用耳机右声道（HP_R）。

以艾为的AW8733A为例，参考设计如下：

该芯片中INN,INP分别为功放的负输入端和功放的正输入端。与模块参考连接方式如下：

1.推荐使用差分输入方式，使用SPK通道作为驱动时，外部PA的INN连接模块SPK-,INP连接SPK+;

2.使用听筒(RECEIVER）通道作为驱动时，外部PA的INN连接模块的EAR_N,INP连接EAR_P，同时建议外接功放优先使用(RECEIVER）通道

注意：
1.耳机通道只可作为单端输入使用，推荐使用耳机右声道（HP_R）。
2. 如果用SPK通道外接功放需要切换成classAB的输出方式：audiocore.setpa(audiocore.CLASS_AB)

模拟语言接口软件控制
LUA开发相关API
常见问题及故障排查
http://doc.openluat.com/article/638/0

Q: spk的输出类型是什么？
A：spk为差分输出，内部经过一个classD类功放

Q: spk通道外接功放有噪音？
A：spk通道默认是classD的输出， 如果用SPK通道外接功放需要切换成classAB的输出方式：lua（V22版本以及以以后的版本）：audiocore.setpa(audiocore.CLASS_AB)
AT: AT+SPKPA=0 需要重启生效
如果切换成ab类还有噪音按如下步骤排除：
先看下直接从模块出来的声音可不可调？调到最大是怎么样？模块spk可以直接驱动0.9w 的喇叭
如果功放前端没问题，在接到功放ic测试下效果，看spk直接输出是否破音，还是功放放大后破音
可以咨询下这个功放ic芯片供应商看有没遇到过类似问题,可以让功放芯片技术支持确认下电路和布局是否有问题？

Q: spk通道切换成classAB了但是单独方式接功放底噪偏大？
A: SPK内部经过一级PA放大，外部再接功放时底噪会偏大。建议采用差分接法，如果只能采用单端接法，建议使用耳机右声道（HP_R）

为什么耳机没偏置电压输出？
耳机检测脚hp_det 要从2.8v变为0v，才会输出2.2v电压。

不插入耳机偏置电压能输出吗？
必须加下面两句才有输出
audiocore.headsetinit(0) 注册上事件上报
pmd.ldoset(15,pmd.LDO_HMICBIAS) 配置电压输出

a13 开发板为什么拔掉耳机检测会延时？
耳机座是常闭型，导致拔掉耳机后，给耦合电容充电，导致电压缓慢上升到2.8v。

at 不能开启headmicbias

air724使用耳机接口通话对方手机里可以听到自己说话是怎么解决
audio.setChannel(1,3)

tts我用spk加功放有什么需要注意的吗
最好用ear加功放，走差分，不要用单端

724ug na的mic打开后，话筒上的电压只有0.3-0.4v
mic正负极走线走反了导致的