PCB设计丨AUDIO音频接口

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@小白创作中心

PCB设计丨AUDIO音频接口

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音频接口（audio interface）是连接麦克风、其他声源和计算机的设备，它可以在模拟信号和数字信号之间起到桥梁连接的作用。本文将详细介绍音频接口的功能、类型、引脚定义以及PCB设计要点，帮助硬件设计人员更好地理解和应用音频接口技术。

一、AUDIO音频接口介绍

AUDIO音频接口通常包括输入和输出接口，例如线路输入（line in）、麦克风输入（microphone in）、线路输出（line out）和耳机输出（headphone out）等。

线路输入（line in）是一种音频输入接口，用于连接外接音源，比如MP3播放器、手机、DVD播放器、电视机等。
麦克风输入（microphone in）是一种音频输入接口，用于连接麦克风和其他声源，比如录音设备、电脑等。
线路输出（line out）是一种音频输出接口，用于连接功放、外接喇叭等。
耳机输出（headphone out）是一种音频输出接口，用于连接耳机。

常见的AUDIO音频接口类型包括TRS、RCA、XLR、AES/EBU、S/PDIF、同轴等。AUDIO音频接口总线类型主要有I2S（IIS）、PCM、PDM等。其中，I2S（IIS）是比较常见的音频数据总线，主要用于主控器和音频芯片之间的数据传输。PCM用于不同数字音频子系统比如DSP与音频器件的数据转换。PDM多用于传输麦克风录音的数据处理场景。

二、AUDIO音频接口引脚定义

AUDIO的音频接口引脚设计可应用于带有功率放大器和音箱的高档机箱，也可以应用于普通机箱的前置耳麦插口。由于第4针脚是给功率放大器提供+5V电源用的，所以在连接普通机箱的前置耳麦插口时千万不要把任何一条线连接到第4针脚，否则会烧主板和耳麦的，后面的Line-Out音频接口将不起作用。

请注意，这个表格基于常见的AUDIO音频接口定义，但可能因制造商或特定设备而有所不同。在连接音频设备时，请参考相应设备的用户手册或制造商提供的说明。

三、AUDIO音频接口PCB设计

扬声器放大器通常由电池直接供电，需要相当大的电流。如果使用长而细的电源引线，会增大电源纹波。与短而宽的引线相比，又长又细的引线阻抗较大，引线阻抗产生的电流变化会转变成电压变化，馈送到器件内部。

信号通路对音频输出噪音和失真的影响非常有限，也就是说为了保证性能需要提供的折中措施很有限。

以下是AUDIO音频接口的PCB布局布线要点：

耳机座子应该按照结构放置，如果没有结构要求，则应将其放置在板边，以方便插拔。
在布局空间足够的情况下，应该尽量呈一字型布局布线。
功放芯片应靠近喇叭座子或耳机座子放置，不要放置太远，因为模拟信号需要尽量短。
MIC/耳机/喇叭内部信号为模拟信号，走线应该加粗至12～15mil（如果板子密度高，可适当减小宽度，但至少应该在8mil以上）；应远离其它敏感的数字信号和电源信号。
ESD 器件应靠近接口放置，间距为60mil，并且要先经过ESD器件，再经过阻容感。
功放：内部是模拟信号，也属于功率走线，应该加粗至20mil以上，类差分走线，并包地处理。
左、右声道的信号类差分走线，应该加粗至12～15mil，两边进行包地处理。
其它的信号不要在耳机座子、功放芯片以及喇叭座子下面穿过，以影响信号质量。