[發明專利]一種音頻輸出POP聲消除電路

有效

• 申請號: 201511025230.4
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105554634B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 敖海;楊思彥
• 申請（專利權）人: 蘇州芯動科技有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種音頻輸出POP聲消除電路。包括參考電壓產生模塊、電壓跟隨器和音頻功放；參考電壓產生模塊連接電壓跟隨器的第一輸入端，并通過退耦電容C₁接地，電壓跟隨器的第二輸入端連接電壓跟隨器的輸出端和音頻功放的正向輸入端，音頻功放的反向輸入端用于輸入音頻信號，音頻功放的輸出端連接隔直電容C₀的一端，隔直電容C₀的另一端用于連接音頻播放器，電壓跟隨器的輸出端和音頻功放的輸出端通過第一CMOS開關連接，電壓跟隨器的第一輸入端和音頻功放的輸出端通過第二CMOS開關連接。本發明能夠徹底地消除音頻輸出在電源供電和斷電過程以及音頻功放啟動和關閉過程中產生的所有POP聲，提升聽覺感受，且結構簡單，成本低。

技術領域

本發明屬于消費/應用電子領域，更具體地，涉及一種音頻輸出POP聲消除電路。

背景技術

圖1為典型的音頻輸出應用示意圖，其中，音頻芯片11內的音頻功放10通過外接隔直電容C₀驅動音頻播放器12工作。音頻系統正常工作時，音頻功放10的音頻輸出信號HPOUT具有一個約為電源VDD電壓值一半的直流分量，其具體值由共模參考電平V_R決定。由于隔直電容C₀的存在，音頻輸出信號HPOUT中的直流分量將被濾除，如此不僅降低了系統的功耗，也避免了該直流分量對耳機等音頻播放設備的損傷。

當電源供電、斷電以及音頻功放啟動、關閉時，音頻輸出信號HPOUT的直流分量都可能快速變化然后穩定在新的電平值，或在地與共模電平之間、共模電平與預期外的任意值之間、地與預期外的任意值之間快速切換。當隔直電容C₀的一個極板電壓突變時，在C₀的穩態建立過程中會產生一個電流較大的充放電過程，引起加載在音頻播放設備上的電壓V_L波動，產生人耳能聽見的POP聲。

圖2給出了當前通用的片外POP聲消除電路示意圖。相對于典型的音頻輸出應用，該方案在音頻播放設備上接入了一個開關23。在電源供電、斷電以及音頻功放啟動、關閉等過程中，開關23均處于導通狀態，強制音頻播放設備上的電壓V_L為0；當音頻功放正常播音時，開關23才斷開，使音頻功放的輸出得以在播放設備上展示。該方案能夠較為徹底地消除POP聲，但其對開關23的要求較高，同時需要獨立提供開關23的使能信號，導致成本較高、同時也會增加PCB布線以及時序控制的復雜度。

圖3給出了一種片內消除POP聲的方案。在圖3所示方案中，預期通過控制音頻功放10的電源VDD的緩慢變化，使音頻輸出信號HPOUT緩慢建立，并緩慢對隔直電容C₀充放電，使得在該過程中流過音頻播放器12的電流小、且不能突變，從而抑制POP聲。該方案要求音頻功放10能夠在極低的電源電壓下工作，而且在整個工作過程中，音頻功放10的輸出從地開始緩慢上升到預期值并且不能有電壓突變，這對音頻功放提出了極高的要求，極大地增加了方案的設計難度。

圖4給出了另一種片內POP聲消除方案。該方案利用MOS開關44在不同柵壓下導通電阻不同的特性，對隔直電容C₀緩慢充放電從而消除POP聲。為實現C₀充電速度的緩慢變化，要求控制MOS開關44的斜坡信號變化非常緩慢。斜坡信號的斜率通常與信號發生器45內使用的電容值大小呈反相關性，電容越大，斜率越小、波形越平緩。該方案需要占用較大的layout面積，甚至需要外接電容來產生開關的控制信號，因而使設計變得復雜。

綜上，盡管當前的POP聲消除方法均能在一定程度上抑制POP聲，但要么需要片外器件，要么需要極大地占用layout面積，或者顯著增加產品的設計難度，均難以得到應用推廣。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種音頻輸出POP聲消除電路，能夠徹底地消除音頻輸出在電源供電和斷電過程以及音頻功放啟動和關閉過程中產生的所有POP聲，提升聽覺感受，且結構簡單，成本低。