AUDIO音频接口的PCB设计技巧:提高可制造性和性能

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。主要作用是将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到计算机中进行处理、编辑或录制。同时，音频接口也可以将数字信号转换为模拟信号，并将其发送到音箱或耳机中进行播放。

01 AUDIO音频

接口介绍

AUDIO音频接口是连接麦克风和其他声源与计算机的设备，它可以在模拟信号和数字信号之间起到桥梁连接的作用。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。

AUDIO音频接口的主要作用是将模拟信号转换为数字信号，并将其传输到计算机中进行处理、编辑或录制。同时，AUDIO音频接口也可以将数字信号转换为模拟信号，并将其发送到音箱或耳机中进行播放。

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。

02 AUDIO音频

接口的引脚定义

AUDIO的十针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。

AUDIO音频接口引脚的定义：

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。

03 AUDIO音频

接口的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衷措施很有限。

以下是 AUDIO 音频接口的 PCB 布局布线要点：

1、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。

2、在布局空间足够的情况下，应该尽量呈一字型布局布线。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、其它所有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。

04 AUDIO音频接口

的PCB可制造性设计

AUDIO 音频接口的PCB可制造性设计应该考虑以下几个方面：

1. 阻抗线：在制造过程中阻抗线的公差是+/-10%，普通走线一般是+/-20%，阻抗线要求更加精确，因此阻抗线设计最好大于普通线最小的制成能力。

2.引脚孔：AUDIO 音频接口器件的引脚孔应大小合适，孔径大插件会松动，孔径小会导致器件无法插入。

3.焊盘：AUDIO 音频接口的PCB焊盘应该大小合适，以方便焊接和维修。

华秋DFM是一款可制造性检查的工艺软件，对于AUDIO 音频接口的PCB可制造性，可以检查引脚的孔径大小、焊盘的大小是否合适，模拟计算阻抗线设计是否合理。可以提前预防AUDIO 音频接口的PCB是否存在可制造性问题。

撰写：飞说PCB设计制造，此文希望对阅读者有所帮助！

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