[發明專利]一種爆破音消除電路

有效

• 申請號: 201110182449.0
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102291645A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王宗民;周亮;劉蒲霞;丁洋;董長征;秦坤
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;中國航天科技集團公司第九研究院第七七二研究所
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種爆破音消除電路，屬于集成電路數模轉換器設計領域，主要用來消除在為音頻數模轉換器提供電源和地以及移去電源和地的瞬間，輸出節點電壓突然升高或降低而產生的爆破音，從而避免對后級負載(比如音響，耳機等)的損害。

背景技術

音頻數模轉換器將數字信號轉換為模擬信號，具有高精度的特點，廣泛應用在CD播放器，數字錄音帶，DVD等一系列音頻設備中。

圖1所示為音頻數模轉換器的原理框圖。簡單來說，模數轉換器由數字域的數字濾波器和模擬域的多比特電容翻轉式DAC組成，C1為外部負載電容，數字濾波器模塊包括插值濾波器和多比特調制器。眾所周知的是，沒有AC輸入時，音頻數模轉換器的輸出從地上升到處于地和電源電壓之間的某個靜態電壓Vq(一般為電源電壓的一半)上，之后恒定保持為Vq值。一旦有AC信號輸入，轉換器中的輸出電路將AC信號疊加在靜態電壓Vq上，作為轉換器的最后輸出。

在輸出節點上電階段，如果不采取適當措施，輸出節點處的電容相當于被某個固定電壓直接充電，從指數方式地快速上升到靜態電壓Vq。輸出電壓近似一個方波，包含所有頻率分量，形成了爆破音，會對負載造成損害。同樣地，在輸出節點下電階段，當移去電源和地時，輸出節點處的電容快速對地放電，輸出電壓依然近似一個方波，不同的是從Vq突變到地，依然包含所有頻率分量，形成爆破音。

為消除音頻數模轉換器在輸出節點上下電階段的爆破音，可以從兩個方面來考慮。第一個是通過數字控制，在輸出節點上下電階段，將多比特DAC的輸入切換到另外一個數字信號產生模塊，輸出節點電壓即為此通路的數字信號經DAC轉換后的模擬信號，從而達到了消除爆破音的目的；第二個是在DAC的輸出節點處添加一個爆破音消除電路，在輸出節點上下電階段控制輸出節點的電壓上升和下降過程，以達到爆破音消除的目的。

圖2所示為基于第一種思路的消除爆破音電路的電路框圖。該電路除了音頻數模轉換器所必須的模塊外，還包括一個控制邏輯模塊201，數字信號發生器200，二選一模塊202，以及在輸出節點處的開關204。在輸出節電上下電階段，控制邏輯模塊201產生控制信號，先將輸出電壓短路到地，并對數字信號發生器200進行初始化；然后在控制邏輯模塊201的輸出信號控制下數字信號發生器開始工作，選擇器202將多比特DAC的輸入端切換到數字信號發生器的輸出端，于是模擬輸出的電平由數字信號發生器的數字輸出決定，通過控制數字信號發生器的輸出，可以控制輸出節點的電壓變化，從而消除了輸出節點上下電階段的爆破音。當模擬輸出上升到靜態電壓Vq時，再將多比特DAC的輸入切換到濾波器的輸出，實現正常轉換。

這種技術有三個缺點：(1)在輸出節點上下電階段，沒有數字輸入時，除了額外加入的數字模塊，多比特DAC以及均處于工作狀態，從而導致芯片待機功耗比較大；(2)數字信號發生器的數字輸出格式應和模擬多比特DAC的精度相匹配，增加了電路復雜度；(3)靜態電壓的精度受到模擬多比特DAC精度的限制，準確度難以得到保證；(4)數字控制較為復雜。