6 音频电路
iPhone 4S手机的送话受话信号比iPhone 4要简单一些,iPhone 4S手机音频编解码芯片的集成度更高。在看这部分电路的时候,首先找到切入点,可以从MIC切入,也可以从听筒信号切入。
iPhone 4S手机的MIC信号有三组:分别是INT MIC1、INT MIC2、EXT MIC,这三个分别是机内主MIC、辅助MIC、耳机MIC,4S辅助MIC的作用就是降噪,就这么简单。
iPhone 4S手机的MIC、扬声器、立体声耳机插口位置如图33所示。
在看信号流程之前,先要学习iPhone 4S电路中的一个新名词:I2S总线。
I2S总线是飞利浦公司用于音频数据传输的标准,在该标准中,既规定了硬件接口规范,也规定了数字音频数据的格式。
I2S有三个主要信号:
(1)串行时钟SCLK,也叫位时钟(BCLK),即对应数字音频的每一位数据,SCLK都有一个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。
(2)帧时钟LRCK(也称WS),用于切换左声道的数据。LRCK为1则表示正在传输的是左声道的数据,为0则表示正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。
(3)串行数据SDATA,就是用二进制补码表示的音频数据。
有时为了使系统间能够更好地同步,还需要另外传输一个信号MCLK,称为主时钟,也叫系统时钟(Sys Clock),是采样频率的256倍或384倍。
I2S总线接口可作为一个编码解码接口与外部8/16位的立体声音频解码电路(CODEC IC)相连,从而实现微唱片和便携式应用。它支持I2S数据格式和MSB-Justified数据格式。I2S总线接口为先进先出队列FIFO的访问提供DMA传辘模式来取代中断模式,可以同时发送和接收数据,也可以只发送或接收数据。
1. iPhone 4S音频编解码电路框图
iPhone 4S音频编解码电路框图如图34所示。
2. 送话受话信号电路
送话器的信号经尾插J3的39、41脚,送至音频编解码芯片的A2、A1脚,U60为送话器提供的偏压从D2脚输出,经J3的37脚加到MIC上,这个偏压只有建立通话时才有。
送入到U60的信号经过音频编解码处理后,通过I2S0总线和I2S3总线送至U52, U52通过I2S1总线送至通信基带处理器,通信基带处理器处理后将信号发射出去。
射频接收的语音信号由U4处理后经I2S1总线送至AP应用处理器U52,U52通过I250总线和I2S3总线送至U60,然后从U60的G3、F3脚翰出语音信号,推动受话器发出声音。
送受话信号电路如图35所示。
3. 辅助MIC电路
辅助送话器输入电路比较简单,它的作用就是降低送话语音信号的背景噪音,具体电路如图36所示。
4 . 耳机信号电路
iPhone 4S的耳机电路比起iphone 3GS、iphone 4要简单很多了,该部分电路具有耳机检测、耳机类型检测及接听控制等功能。
在耳机电路中,U7同时具有电子开关和耳机信号放大的功能,原理图框图如图37所示。
耳机送话器信号送入到音频接口J1的9、13脚,然后再送入到U7的B1、C1脚,经过放大后从U7的D2、D1脚输出至音频编解码芯片U60的B1、B2脚。U60的D3、C3脚为耳机MIC检测脚。耳机MIC的偏压由U60的C2脚提供送至U7的D4脚。
耳机听筒信号从U6的09、G10脚输出至J1的5、7脚,推动耳机发出声音来。
耳机信号电路如图38所示。
U13为低功耗电子开关,受AP处理器控制,耳机参考电压来自U60的F9脚。
5.扬声器音频放大电路
该部分电路的特点类似于MTK芯片手机的音频小功放,不再帮万述。电路框图如图39所示。
6.受话器电路
受话器信号从音频编解码芯片U60的G3、F3脚输出,经过FL14、FL15、C124、C156、DZ4、DZ3、SP1送至受话器,推动受话器发出声音。
使用万用表测量受话器是否正常,拨通电话,使用示波器测量FL14、FL15上是否有音频信号,如果没有音频信号,检查音频编解码芯片U60,如果有音频信号,则检查受话器输出电路元件。
受话器输出电路元件如图40所示。
7.扬声器电路
iPhone 4S手机扬声器电路使用了TPA2015D1(U702)做音频放大。对于扬声器电路故障,首先使用万用表侧童扬声器是否正常,如果不正常,先更换扬声器。
排除扬声器问题后,将手机播放MP3,测量L100L12上是否有音频波形,如果没有音频波形,则要检查U702电路,如果有音频波形,则检查L10、L12至扬声器之间是否正常。
如果怀疑故障在U702电路,先检查供电是否正常,使用万用表侧量C747上是否有电压,如果电压不正常或没有电压,检查供电电路,测量R13两端是否有高电平,如果没有高电平,检查处理器U52是否正常。使用示波器侧量C296、C297上是否有音频波形,如果音频波形正常,则更换U702或检查周围元件。如果没有音频波形,则检查音频编解码芯片U60是否正常。
音频放大电路U702原理图如图41所示。
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