智能音响的控制系统电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能音响的控制系统电路，话筒输入电路、录音输入电路、离线语音处理电路、在线语音处理电路、输入选择电路、音频放大电路依次串联；蓝牙输入电路与在线语音处理电路并联后与输入选择电路的输入端连接，并且蓝牙输入电路由离线语音处理电路控制；音频放大电路、放大器反馈电路、录音输入电路依次反向串联；在线语音处理电路与通讯控制电路双向连接；在线语音处理电路通过无线网络与云端信号处理连接。其优点是，灵活采用在线和离线的两种工作模式，人机交互顺畅，解决了智能音响单机在不利用无线连接的情况下，通过语音控制多种硬件设备运转的问题；功能多，大大降低了能源消耗，方便了人们的各种社会活动。方便了人们的各种社会活动。方便了人们的各种社会活动。

【技术实现步骤摘要】
智能音响的控制系统电路


[0001]本技术涉及音响功放领域，更具体地说，涉及一种智能单机语音音响。

技术介绍

[0002]智能音响由于具备语音交互功能，改变了传统的按键或遥控器的交互方式，通过语音命令即可以进行人机交互。但现有的智能音响存在如下一些技术缺陷：(1)由于结构功能模块简单，其控制系统不能单机语音控制多种硬件设备的运转操作，需要其他设备的接入许可才能控制该设备的运转操作；(2)智能语音控制在人、机交互过程中的控制单一，命令不能被单机有效执行设备操作的问题；(3)存在技术升级跟硬件冲突的技术问题；(4)单机在不利用无线连接的情况下，语音控制多种硬件设备的运转的存在短板，如在智能语音控制的空气杀菌器具、老旧酒店房间的智能化语音控制升级改造、可以应用在养老院的房间内老人陪聊及房间消毒杀菌，或在家庭内的人机交互控制所有家用电器，使用时的便捷程度不够。

技术实现思路

[0003]为解决现有智能音响的控制系统存在的上述缺陷，本技术提供一种可为智能音响的控制系统提供更强大功能的硬件支持的电路。
[0004]为实现上述目的，本技术采取的技术方案是：
[0005]一种智能音响的控制系统电路，其特征是，包括以下功能模块：作为系统电源的电源模块、获取语音的话筒输入电路、将语音转为数字信号输出的录音输入电路、对语音进行离线识别的离线语音处理电路、对语音进行在线识别的在线语音处理电路、接收外部设备的蓝牙信号的蓝牙输入电路、输入选择电路、对蓝牙输入电路和在线语音处理电路的输出语音信号进行放大音频放大电路、将放大器反馈电路输出的语音信号反馈回录音输入电路的放大器反馈电路、与云端连接的无线网络、云端信号处理服务器、控制各功能模块间通讯的通讯控制电路；
[0006]其中，话筒输入电路、录音输入电路、离线语音处理电路、在线语音处理电路、输入选择电路、音频放大电路、扬声电路依次串联；
[0007]蓝牙输入电路与在线语音处理电路并联后与输入选择电路的输入端连接，并且蓝牙输入电路由离线语音处理电路控制；
[0008]音频放大电路、放大器反馈电路、录音输入电路依次反向串联；
[0009]在线语音处理电路与通讯控制电路双向连接；
[0010]在线语音处理电路通过无线网络与云端信号处理连接。
[0011]优选地，所述电源模块具有两种不同的电压输出，分别为12V电源、5V电源和3.3V电源；
[0012]所述话筒输入电路由两路电路结构相同的话筒输入单元电路构成，
[0013]第一路话筒输入单元电路包括麦克风MIC1E，
[0014]麦克风MIC1E的第一输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D1E连接，双向瞬变抑制二极管D1E两端并联有高频滤波电容C32E；
[0015]麦克风MIC1E的第二输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D2E连接，双向瞬变抑制二极管D2E两端并联有高频滤波电容C38E和嵌位电阻R23E；
[0016]麦克风MIC1E的第一输出引脚和第二输出引脚之间通过高频滤波电容C37E连接，形成高频杂波回路；
[0017]第二路话筒输入单元电路包括麦克风MIC2E，
[0018]麦克风MIC2E的第一输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D3E连接，双向瞬变抑制二极管D3E两端并联有高频滤波电容C45E；
[0019]麦克风MIC2E的第二输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D4E连接，双向瞬变抑制二极管D4E两端并联有高频滤波电容C47E和嵌位电阻R31E；
[0020]麦克风MIC2E的第一输出引脚和第二输出引脚之间通过高频滤波电容C46E连接，形成高频杂波回路。
[0021]优选地，所述录音输入电路包括型号为ES7210的录音集成电路U1E、电路结构对称相同的左声道输出信号调制电路和右声道输出信号调制电路；
[0022]录音集成电路U1E的引脚6通过滤波器FB1E串联在3.3V的电源正极，
[0023]录音集成电路U1E的引脚7通过滤波器FB3E串联在3.3V的电源正极，
[0024]录音集成电路U1E的引脚8与数字地连接，
[0025]录音集成电路U1E的引脚6与数字地之间并联有滤波电容C4E，
[0026]录音集成电路U1E的引脚7与数字地之间并联有滤波电容C6E，
[0027]滤波器FB1E的两端与数字地之间分别并联有滤波电容C1E、C3E，
[0028]滤波器FB3E的两端与数字地之间分别并联有滤波电容C2E、C5E，
[0029]录音集成电路U1E的引脚22通过滤波器FB4E串联在3.3V的电源正极，
[0030]录音集成电路U1E的引脚23通过滤波器FB2E串联在3.3V的电源正极，
[0031]录音集成电路U1E的引脚1、引脚2、引脚21均与模拟地连接；
[0032]录音集成电路U1E的引脚22与模拟地之间并联有滤波电容C7E，
[0033]录音集成电路U1E的引脚23与模拟地之间并联有滤波电容C9E，
[0034]滤波器FB4E的两端与模拟地之间分别并联有滤波电容C11E、C8E，
[0035]滤波器FB2E的两端与模拟地之间分别并联有滤波电容C12E、C10E；
[0036]录音集成电路U1E的引脚30与模拟地之间并联有滤波电容C21E，
[0037]录音集成电路U1E的引脚29与模拟地之间并联有滤波电容C22E，
[0038]录音集成电路U1E的引脚25与模拟地之间并联有滤波电容C23E，
[0039]录音集成电路U1E的引脚18与模拟地之间并联有滤波电容C24E，
[0040]录音集成电路U1E的引脚17与模拟地之间并联有滤波电容C25E，
[0041]录音集成电路U1E的引脚26与模拟地之间并联有滤波电容C26E、C27E，
[0042]录音集成电路U1E的引脚24与模拟地之间并联有滤波电容C28E；
[0043]录音集成电路U1E的引脚24通过依次串联的滤波器FB5E、限流电阻R18E与麦克风 MIC1E的第一输出引脚连接；限流电阻R18E和滤波器FB5E的串联点处与模拟地之间通过高频滤波电容C31E连接；
[0044]录音集成电路U1E的引脚26通过依次串联的滤波器FB6E、限流电阻R30E与麦克风 MIC2E的第一输出引脚连接；限流电阻R30E和滤波器FB6E的串联点处与模拟地之间通过高频滤波电容C44E连接；
[0045]录音集成电路U1E的引脚15通过依次串联的低通电容C20E、限流电阻R15E与麦克风 MIC1E的第一输出引脚连接，
[0046]录音集成电路U1E的引脚16通过依次串联的低通电容C19E、限流电阻R15E与麦克风 MIC1E的第二输出引脚连接；
[0047]录音集成电路U1E的引脚19通过依次串联的低通电容C18E、限流电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能音响的控制系统电路，其特征是，包括以下功能模块：作为系统电源的电源模块、获取语音的话筒输入电路、将语音转为数字信号输出的录音输入电路、对语音进行离线识别的离线语音处理电路、对语音进行在线识别的在线语音处理电路、接收外部设备的蓝牙信号的蓝牙输入电路、输入选择电路、对蓝牙输入电路和在线语音处理电路的输出语音信号进行放大音频放大电路、将放大器反馈电路输出的语音信号反馈回录音输入电路的放大器反馈电路、与云端连接的无线网络、云端信号处理服务器、控制各功能模块间通讯的通讯控制电路；其中，话筒输入电路、录音输入电路、离线语音处理电路、在线语音处理电路、输入选择电路、音频放大电路依次串联；蓝牙输入电路与在线语音处理电路并联后与输入选择电路的输入端连接，并且蓝牙输入电路由离线语音处理电路控制；音频放大电路、放大器反馈电路、录音输入电路依次反向串联；在线语音处理电路与通讯控制电路双向连接；在线语音处理电路通过无线网络与云端信号处理连接。2.如权利要求1所述的智能音响的控制系统电路，其特征是：所述电源模块具有两种不同的电压输出，分别为12V电源、5V电源和3.3V电源；所述话筒输入电路由两路电路结构相同的话筒输入单元电路构成，第一路话筒输入单元电路包括麦克风MIC1E ，麦克风MIC1E 的第一输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D1E 连接，双向瞬变抑制二极管D1E 两端并联有高频滤波电容C32E ；麦克风MIC1E 的第二输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D2E 连接，双向瞬变抑制二极管D2E 两端并联有高频滤波电容C38E 和嵌位电阻R23E ；麦克风MIC1E 的第一输出引脚和第二输出引脚之间通过高频滤波电容C37E 连接，形成高频杂波回路；第二路话筒输入单元电路包括麦克风MIC2E ，麦克风MIC2E 的第一输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D3E 连接，双向瞬变抑制二极管D3E 两端并联有高频滤波电容C45E ；麦克风MIC2E 的第二输出引脚与模拟地之间通过双向瞬变抑制二极管D4E 连接，双向瞬变抑制二极管D4E 两端并联有高频滤波电容C47E 和嵌位电阻R31E ；麦克风MIC2E 的第一输出引脚和第二输出引脚之间通过高频滤波电容C46E 连接，形成高频杂波回路。3.如权利要求2所述的智能音响的控制系统电路，其特征是：所述录音输入电路包括型号为ES7210的录音集成电路U1E 、电路结构对称相同的左声道输出信号调制电路和右声道输出信号调制电路；录音集成电路U1E 的引脚6通过滤波器FB1E 串联在3.3V的电源正极，录音集成电路U1E 的引脚7通过滤波器FB3E 串联在3.3V的电源正极，录音集成电路U1E 的引脚8与数字地连接，录音集成电路U1E 的引脚6与数字地之间并联有滤波电容C4E ，录音集成电路U1E 的引脚7与数字地之间并联有滤波电容C6E ，
滤波器FB1E 的两端与数字地之间分别并联有滤波电容C1E、C3E ，滤波器FB3E 的两端与数字地之间分别并联有滤波电容C2E、C5E ，录音集成电路U1E 的引脚22通过滤波器FB4E 串联在3.3V的电源正极，录音集成电路U1E 的引脚23通过滤波器FB2E 串联在3.3V的电源正极，录音集成电路U1E 的引脚1、引脚2、引脚21均与模拟地连接；录音集成电路U1E 的引脚22与模拟地之间并联有滤波电容C7E ，录音集成电路U1E 的引脚23与模拟地之间并联有滤波电容C9E ，滤波器FB4E 的两端与模拟地之间分别并联有滤波电容C11E、C8E ，滤波器FB2E 的两端与模拟地之间分别并联有滤波电容C12E、C10E ；录音集成电路U1E 的引脚30与模拟地之间并联有滤波电容C21E ，录音集成电路U1E 的引脚29与模拟地之间并联有滤波电容C22E ，录音集成电路U1E 的引脚25与模拟地之间并联有滤波电容C23E ，录音集成电路U1E 的引脚18与模拟地之间并联有滤波电容C24E ，录音集成电路U1E 的引脚17与模拟地之间并联有滤波电容C25E ，录音集成电路U1E 的引脚26与模拟地之间并联有滤波电容C26E、C27E ，录音集成电路U1E 的引脚24与模拟地之间并联有滤波电容C28E ；录音集成电路U1E 的引脚24通过依次串联的滤波器FB5E 、限流电阻R18E 与麦克风MIC1E 的第一输出引脚连接；限流电阻R18E 和滤波器FB5E 的串联点处与模拟地之间通过高频滤波电容C31E 连接；录音集成电路U1E 的引脚26通过依次串联的滤波器FB6E 、限流电阻R30E 与麦克风MIC2E 的第一输出引脚连接；限流电阻R30E 和滤波器FB6E 的串联点处与模拟地之间通过高频滤波电容C44E 连接；录音集成电路U1E 的引脚15通过依次串联的低通电容C20E 、限流电阻R15E 与麦克风MIC1E 的第一输出引脚连接，录音集成电路U1E 的引脚16通过依次串联的低通电容C19E 、限流电阻R15E 与麦克风MIC1E 的第二输出引脚连接；录音集成电路U1E 的引脚19通过依次串联的低通电容C18E 、限流电阻R13E 与麦克风MIC2E 的第二输出引脚连接，录音集成电路U1E 的引脚20通过依次串联的低通电容C17E 、限流电阻R10E 与麦克风MIC2E 的第一输出引脚连接；录音集成电路U1E 的引脚31通过依次串联的通过依次串联的低通电容C14E 、分压电阻R4E 与连接端口E_MIC3P 连接，录音集成电路U1E 的引脚32通过依次串联的通过依次串联的低通电容C13E 、分压电阻R3E 与连接端口E_MIC3N 连接；录音集成电路U1E 的引脚28通过依次串联的通过依次串联的低通电容C15E 、分压电阻R5E 与连接端口E_MIC4P 连接，录音集成电路U1E 的引脚27通过依次串联的通过依次串联的低通电容C16E 、分压电阻R6E 与连接端口E_MIC4N 连接；录音集成电路U1E 的引脚3与连接端口C_E_I2C_DA 连接，
录音集成电路U1E 的引脚4与连接端口C_E_I2C_CLK 连接；录音集成电路U1E 的引脚5通过电阻R7E 与连接端口C_I2S_MCLK 连接，录音集成电路U1E 的引脚9通过排电阻PR1E 与连接端口C_I2S_SCLK 连接，录音集成电路U1E 的引脚10通过排电阻PR1E 与连接端口C_I2S_LRCLK 连接，录音集成电路U1E 的引脚11通过排电阻PR1E 与连接端口C_I2S_DI_DATA0 连接，录音集成电路U1E 的引脚12通过排电阻PR1E 与连接端口C_I2S_DI_DATA1 连接。4.如权利要求3所述的智能音响的控制系统电路，其特征是：所述离线语音处理电路包括输出电压为3.3V的3.3V可开关电源V_RTC 、1.1V电源V_CORE 、型号为CSK4002的离线语音芯片U1C 、上电复位电路、手动复位电路、IIC通讯电路、型号为WUSB011
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DB536R的USB连接器U2C ；3.3V可开关电源V_RTC 包括MOS管Q2C ，MOS管的栅极通过电阻R25C 与连接端口C_P_EN 连接；MOS管的漏极与3.3V电源的正极连接，MOS管的源极通过滤波器FB1C 输出3.3V可开关电源V_RTC ，MOS管的源极通过滤波电容C7C 与数字地连接，3.3V可开关电源V_RTC 的正极与数字地之间并联有电解电容C1C 、电解电容C2C 、电解电容C3C 、滤波电容C4C 、滤波电容C5C 、滤波电容C6C ；1.1V电源V_CORE 包括型号为RT6214B的DC
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DC电源转换芯片U3C ，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚3通过滤波器FB2C 与5V电源的正极连接，滤波器FB2C 的输入端与数字地之间并联有电解电容C29C 和滤波电容C30C ，滤波器FB2C 的输出端与数字地之间并联有电解电容C31C 和滤波电容C32C ，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚1与数字地连接，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚5通过电阻R32C 与3.3V可开关电源V_RTC 的正极连接、通过滤波电容C28C 与数字地连接，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚6和引脚2之间连接有滤波电容C24C ，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚2通过电感L1C 输出1.1V电压，电感L1C 的输出端和数字地之间并联有电解电容C26C 、滤波电容C25C 和负载电阻R29C ，DC
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DC电源转换芯片U3C 的引脚4通过依次串联的电阻R30C 、电阻R31C 与电感L1C 的输出端连接、通过依次电阻R33C 与数字地连接，串联的电阻R30C 、电阻R31C 两端并联有电容C27C ，电感L1C 的输出端串联有滤波器FB3C ，滤波器FB3C 的输入端通过滤波电容C22C 与数字地连接，滤波器FB3C 的输出端与数字地之间并联有电解电容C10C 、电解电容C11C 、电解电容C12C 、滤波电容C13C 、滤波电容C14C 、滤波电容C15C ；离线语音芯片U1C 的引脚3、引脚21、引脚48均与1.1V电源V_CORE 的正极连接，离线语音芯片U1C 的引脚1、引脚16、引脚28、引脚51均与电源V_RTC 的正极连接，离线语音芯片U1C 的引脚65与数字地连接，离线语音芯片U1C 的引脚3、引脚21、引脚48均与1.1V电源V_CORE 的正极连接，离线语音芯片U1C 的引脚8与数字地连接，离线语音芯片U1C 的引脚9、引脚10之间接有晶振Y1C ，晶振Y1C 的两个引脚之间接有电阻R11C ，晶振Y1C 的两个引脚与数字地之间分别通过电容C18C 、电容C19C 连接；离线语音芯片U1C 的引脚2通过并联的滤波电容C16C 和电解电容C23C 与数字地连接；
离线语音芯片U1C 的引脚63通过并联的滤波电容C8C 和电解电容C20C 与数字地连接；离线语音芯片U1C 的引脚63与上电复位电路和手动复位电路两者的输出端均连接；上电复位电路包括依次串联的低通电容C9C 和嵌位电阻R7C ，低通电容C9 和嵌位电阻R7C 的连接端与离线语音芯片U1C 的引脚63连接，低通电容C9 的另一端与电源V_RTC 的正极连接，嵌位电阻R7C 的另一端与数字地连接；手动复位电路包括依次串联的PNP型三极管Q1C 和限流电阻R25C ，PNP型三极管Q1C 的e极与3.3V可开关电源V_RTC 的正极连接，PNP型三极管Q1C 的c极与限流电阻R25C 的一端连接，限流电阻R25C 的另一端与离线语音芯片U1C 的引脚63连接、同时也通过防抖动电容C21C 与数字地连接，PNP型三极管Q1C 的b极与限流电阻R24C 的一端连接，限流电阻R24C 的另一端为手动复位信号连接端口C_RESET 连接，手动复位信号输入端通过上拉电阻R21C 与3.3V可开关电源V_RTC 的正极连接；离线语音芯片U1C 的引脚61通过电阻R23C 与连接端口BT_TXD 连接，作短接启动进入升级模式的短线插针LOAD1C 的引脚1与连接端口BT_TXD 连接、并且通过上拉电阻R26C 与电源接线端V_RTC 连接；离线语音芯片U1C 的引脚62通过电阻R22C 与连接端口BT_RXD 连接；离线语音芯片U1C 的引脚45通过电阻R3C 与连接端口C_I2S_DI_DATA1 连接，离线语音芯片U1C 的引脚37通过电阻R1C 与连接端口C_I2S_MCLK 连接，离线语音芯片U1C 的引脚36通过排电阻PR1C 与连接端口C_I2S_DI_DATA0 连接，离线语音芯片U1C 的引脚35通过排电阻PR1C 与连接端口C_I2S_DO_DATA 连接，离线语音芯片U1C 的引脚34通过排电阻PR1C 与连接端口C_I2S_SCLK 连接，离线语音芯片U1C 的引脚33通过排电阻PR1C 与连接端口C_I2S_LRCLK 连接；离线语音芯片U1C 的引脚31通过依次串联的电阻R13C 、上拉电阻R18C 与3.3V可开关电源V_RTC 的正极连接；离线语音芯片U1C 的引脚32通过依次串联的电阻R12C 、上拉电阻R8C 与3.3V可开关电源V_RTC 的正极连接；离线语音芯片U1C 的引脚4与连接端口C_TXD2_USB_P 连接，USB连接器U2C 的引脚2通过电阻R9C 与离线语音芯片U1C 的引脚5连接、并且通过双向瞬变抑制二极管D1C 与数字地连接，离线语音芯片U1C 的引脚5与连接端口C_RXD2_USB_N 连接，USB连接器U2C 的引脚3通过电阻10C 与离线语音芯片U1C 的引脚4连接、并且通过双向瞬变抑制二极管D2C 与数字地连接；USB连接器U2C 的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8、引脚9均与数字地连接，USB连接器U2C 的引脚1通过滤波电容C17C 与数字地连接；离线语音芯片U1C 的引脚46与三脚连接器ICE1C 的引脚1连接，离线语音芯片U1C 的引脚47与三脚连接器ICE1C 的引脚2连接，三脚连接器ICE1C 的引脚3与数字地连接；离线语音芯片U1C 的引脚55通过电阻R17C 与三脚连接器UART1C 的引脚2连接，离线语音芯片U1C 的引脚56通过电阻R16C 与三脚连接器UART1C 的引脚1连接，三脚连接器UART1C 的引脚3与数字地连接。
5.如权利要求4所述的智能音响的控制系统电路，其特征是：所述在线语音处理电路包括型号为XR872AT的在线语音芯片U2X 、存储电路、3.3V电源X_3V3 、1.8V电源X_1V8 ，通讯控制电路集成在线语音芯片U2X 内部；1.8V电源X_1V8 包括型号为RT6214B的DC
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DC电源转换芯片U1X ，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚3通过滤波器FB3X 与5V电源的正极连接，滤波器FB3X 的输入端与数字地之间并联有电解电容C29X 和滤波电容C30X ，滤波器FB3X 的输出端与数字地之间并联有电解电容C31X 和滤波电容C32X ，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚1与数字地连接，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚5、引脚3连接在一起，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚6和引脚2之间连接有滤波电容C25X ，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚2通过电感L1X 输出1.1V电压，电感L1X 的输出端和数字地之间并联有电解电容C26X 、滤波电容C27X 和负载电阻R12X ，DC
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DC电源转换芯片U1X 的引脚4通过依次串联的电阻R13X 、电阻R14X 与电感L1X 的输出端连接、通过依次电阻R14X 与数字地连接，串联的电阻R13X 、电阻R14X 两端并联有电容C28X ，电感L1X 的输出端串联有滤波器FB1X ，滤波器FB1X 的输入端通过滤波电容C3X 与数字地连接，滤波器FB1X 的输出端与数字地之间并联有电解电容C1X 、滤波电容C2X ；模拟地和数字地之间通过电阻R34X 连接；在线语音芯片U2X 的引脚36、引脚49均与3.3V电源X_3V3 的正极连接，在线语音芯片U2X 的引脚36通过滤波电容C16X 与数字地连接，在线语音芯片U2X 的引脚49通过滤波电容C17X 与数字地连接，在线语音芯片U2X 的引脚53与数字地连接，在线语音芯片U2X 的引脚37、引脚50均与1.8V电源X_1V8 的正极连接，在线语音芯片U2X 的引脚37通过滤波电容C10X 与数字地连接，在线语音芯片U2X 的引脚50通过滤波电容C11X 与数字地连接，在线语音芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王存民，
申请(专利权)人：王存民，
类型：新型
国别省市：