PCB设计丨AUDIO音频接口

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。

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：

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。

四、AUDIO音频接口PCB可制造性设计

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。

这里推荐一款可制造性检查的工艺软件： 华秋DFM ，对于AUDIO音频接口的PCB可制造性，可以检查引脚的孔径大小、焊盘的大小等是否合适，还能模拟计算阻抗线设计是否合理，以及提前预防AUDIO音频接口的PCB生产是否存在可制造性问题等。

华秋DFM软件下载地址（复制到电脑浏览器打开）：

https://dfm.elecfans.com/dl/software/hqdfm.zip?from=zdwz

华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件，拥有 1200+细项检查规则 。基本可涵盖所有可能发生的制造性问题，能帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题，且能够 满足工程师需要的多种场景 ，将产品研制的迭代次数降到最低，减少成本。

● 关注【华秋DFM】公众号，获取最新可制造性干货合集