[发明专利]数模转换器中爆破噪声的消除装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频数模转换(DAC)领域，尤其是指一种在音频数模转换器中上下电过程和工作模式切换中引起的爆破(Pop_Click)噪声的消除装置及方法。

背景技术

∑-Δ数据转换技术是一项广泛应用于高精度音频数模转换的技术。利用∑-Δ数据转换技术的音频数模转换器主要由以下模块组成：音频串行接口、芯片状态机、串行控制端口、接CLKIN管脚的采样率检测/时钟管理器、音量控制单元，去加重/插值滤波器，多位∑-Δ调节器DSM与动态元件匹配单元DEM，低通滤波器(模拟开关电容滤波器SCF)，混音器，输出放大驱动单元，选择器和模拟参考电压发生器。图1所示为一个通道的数模转换器基本结构框图。其中：

芯片状态机：控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下各单元电路的开关程序。

串行控制端口：从SCLK、SDA、SCS管脚接收用户的各种设置以及芯片工作模式。

采样率检测/时钟管理器：芯片时钟管理，同时检测音频串行数据的采样率并送给状态机。

音频串行口：从SDATA、BCLK、LRCK管脚接收多种格式的串行音频信号，并将串行数据并转化为并行格式。

音量控制单元：控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变化速度。

去加重/插值滤波器、多位∑-Δ调节器DSM和动态元件匹配单元DEM：把高分辨率(典型值是16位到24位)、低采样频率(典型值是8KHz到200KHz)的输入数据转化为低分辨率(典型值是1位到6位)、高采样频率(典型值是输入频率的32到128倍)的数字信号。

低通滤波器SCF：把上述低分辨率、高采样频率的数字信号转化为模拟信号，输出至混音器。

混音器：将数模转换器输出的模拟音频信号与其它模拟音频信号进行混音处理，混音器的增益可以由用户设置。

输出放大驱动单元：将混音器输出的模拟音频信号进行放大，驱动外部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置。

选择器：在音频数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟音频信号或者输出模拟参考共模电压。

模拟参考电压发生器：产生一个模拟参考共模电压(典型值是输入电源电压的一半)。

目前商用数模转换器DAC存在的一个普遍问题是，在工作模式切换以及芯片上下电过程中，DAC会产生爆破(Pop_Click)噪音。对于这些DAC器件，在模拟输出端存在电压跳变，从而导致播放器的输入端存在输入电压跳变，所以在上下电和工作模式的转换过程中，产生爆破(Pop_Click)噪音。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的数控噪声消除装置及方法，以消除音频数模转换器中工作模式切换和上下电过程中引起的爆破(Pop_Click)噪声，用来解决音频数模转换器DAC的噪音问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种数模转换器中爆破噪声的消除装置，其包括芯片状态机，音量控制单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元以及选择器：

所述的芯片状态机，控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下各单元电路的开关程序；

所述的音量控制单元，控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变化速度；

所述的低通滤波器，把低分辨率、高采样频率的数字音频信号转化为模拟音频信号，输出至混音器；

所述的混音器，将低通滤波器输出的模拟音频信号与其它模拟音频信号进行混音处理，混音器的增益可以由用户设置；

所述的输出放大驱动单元，将混音器输出的模拟音频信号进行放大，驱动外部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置；

所述的选择器，在数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟音频信号或者输出模拟参考共模电压；

所述数模转换器中爆破噪声的消除装置还包括：

消噪控制单元，该消噪控制单元根据所述芯片状态机的状态，在芯片工作模式切换过程中启动模式切换控制程序，从而控制音量控制单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元，选择器的开关及其增益的变化情况。

去加重/插值滤波器及多位∑-Δ调节器DSM与动态元件匹配单元DEM，音频信号经音量控制单元输出至该去加重/插值滤波器及多位∑-Δ调节器DSM与动态元件匹配单元DEM以及所述低通滤波器，然后经低通滤波器输出至所述混音器。

一种数模转换器中爆破噪声的消除方法，在芯片上电、下电、从待机模式切换至正常工作模式以及从正常工作模式切换至待机模式时，都有与之对应的一个开关控制程序，用来消除相应的工作过程中产生的爆破噪声；

(1)上电过程中的控制程序如下：