[發明專利]用動態范圍增強來減少音頻系統中的音頻偽跡的系統及方法

有效

• 申請號: 201580059259.6
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN107005209B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: K·何;塔甲斯維·德斯;約翰·L·梅爾森;阿尼魯達·薩托斯卡
• 申請（專利權）人: 美國思睿邏輯有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

根據本公開的實施例，控制電路可被配置為響應于信號路徑的增益模式之間的切換指示，該信號路徑具有模擬信號路徑部分和數字信號路徑部分，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換模擬信號路徑部分的可選模擬增益，在第一數字增益和第二數字增益之間切換數字信號路徑部分的可選數字增益，其中第一模擬增益和第一數字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數字增益的乘積，并控制信號路徑的模擬響應以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現。

相關申請交叉引用

本公開主張2014年9月11日提交的美國非臨時專利申請號14/483,659的優先權，其全部內容以引用方式并入本文中。

技術領域

本公開大體上涉及音頻設備電路，包括但不限于個人音頻設備，諸如無線電話和媒體播放器，更具體地，涉及用于增強音頻設備中的音頻信號路徑的動態范圍的系統及方法，同時減少當在動態范圍增強模式之間切換時音頻偽跡的存在。

背景技術

個人音頻設備，包括無線電話，諸如移動電話/蜂窩電話、無繩電話、mp3播放器以及其他消費類音頻設備得到廣泛使用。這種個人音頻設備可包括電路系統，用于驅動一對耳機或一個或更多個揚聲器。這種電路系統通常包括功率放大器，用于驅動音頻輸出信號至耳機或揚聲器。

可能影響其適銷性及市場吸引力的個人音頻設備的一個特性是，其音頻輸出信號的動態范圍。簡單地說，動態范圍是音頻輸出信號的最大值和最小值之比。增大動態范圍的一個方法是對功率放大器施加高增益。然而，存在于音頻輸出信號中的噪聲可能通常是放大器A1的增益的單調遞增函數，使得由于高增益放大器而導致的任何增大的動態范圍可能被可以有效地遮蔽較低強度音頻信號的信號噪聲抵消。

2013年11月19日提交的名稱為“音頻信號路徑的動態范圍的增強”并轉讓給本公開的申請人(Cirrus Logic,Inc.)的美國專利申請號14/083,972(“’972申請”)公開了用于增強音頻信號路徑的動態范圍的方法及系統。在’972申請中，一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置包括模擬信號路徑部分、數字-模擬轉換器(DAC)和控制電路。模擬信號路徑部分具有用于接收模擬信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。DAC具有可選數字增益，且可被配置為和可選數字增益一致地將數字音頻輸入信號轉換為模擬信號?？刂齐娐房杀慌渲脼榛诒硎据敵鲂盘柕男盘柕姆龋鶕粋€或更多個增益模式來選擇可選模擬增益和選擇可選數字增益，且可選擇可選模擬增益和選擇可選數字增益以便通過整個信號路徑保持恒定增益，而與適用增益模式無關。

在’972申請的動態范圍增強架構以及類似架構中，DAC可具有時延或群延遲和/或還可對可選數字增益施加瞬態響應，使得當在可選數字增益的兩個電平之間瞬時切換時，可選數字增益有效地施加于模擬輸入信號。在未對這種時延和瞬變過程進行校正的情況下，在輸出信號中可能存在毛刺，這可能使收聽者能感知到音頻偽跡。

發明內容

根據本公開的教導，可以減少或消除與保持音頻信號路徑的高動態范圍的現有方法相關的一個或更多個缺點和問題。

根據本公開的實施例，一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置可包括信號路徑和控制電路。信號路徑可包括模擬信號路徑部分和數字信號路徑部分。模擬信號路徑部分可具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。數字信號路徑部分可具有可選數字增益，且可被配置為和可選數字增益一致地將數字音頻輸入信號轉換為模擬輸入信號?？刂齐娐房杀慌渲脼轫憫谛盘柭窂降脑鲆婺Ｊ街g的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數字增益和第二數字增益之間切換可選數字增益，其中第一模擬增益和第一數字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數字增益的乘積，并控制信號路徑的模擬響應以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現。