[发明专利]一种爆破音消除电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种爆破音消除电路，属于集成电路数模转换器设计领域，主要用来消除在为音频数模转换器提供电源和地以及移去电源和地的瞬间，输出节点电压突然升高或降低而产生的爆破音，从而避免对后级负载(比如音响，耳机等)的损害。

背景技术

音频数模转换器将数字信号转换为模拟信号，具有高精度的特点，广泛应用在CD播放器，数字录音带，DVD等一系列音频设备中。

图1所示为音频数模转换器的原理框图。简单来说，模数转换器由数字域的数字滤波器和模拟域的多比特电容翻转式DAC组成，C1为外部负载电容，数字滤波器模块包括插值滤波器和多比特调制器。众所周知的是，没有AC输入时，音频数模转换器的输出从地上升到处于地和电源电压之间的某个静态电压Vq(一般为电源电压的一半)上，之后恒定保持为Vq值。一旦有AC信号输入，转换器中的输出电路将AC信号叠加在静态电压Vq上，作为转换器的最后输出。

在输出节点上电阶段，如果不采取适当措施，输出节点处的电容相当于被某个固定电压直接充电，从指数方式地快速上升到静态电压Vq。输出电压近似一个方波，包含所有频率分量，形成了爆破音，会对负载造成损害。同样地，在输出节点下电阶段，当移去电源和地时，输出节点处的电容快速对地放电，输出电压依然近似一个方波，不同的是从Vq突变到地，依然包含所有频率分量，形成爆破音。

为消除音频数模转换器在输出节点上下电阶段的爆破音，可以从两个方面来考虑。第一个是通过数字控制，在输出节点上下电阶段，将多比特DAC的输入切换到另外一个数字信号产生模块，输出节点电压即为此通路的数字信号经DAC转换后的模拟信号，从而达到了消除爆破音的目的；第二个是在DAC的输出节点处添加一个爆破音消除电路，在输出节点上下电阶段控制输出节点的电压上升和下降过程，以达到爆破音消除的目的。

图2所示为基于第一种思路的消除爆破音电路的电路框图。该电路除了音频数模转换器所必须的模块外，还包括一个控制逻辑模块201，数字信号发生器200，二选一模块202，以及在输出节点处的开关204。在输出节电上下电阶段，控制逻辑模块201产生控制信号，先将输出电压短路到地，并对数字信号发生器200进行初始化；然后在控制逻辑模块201的输出信号控制下数字信号发生器开始工作，选择器202将多比特DAC的输入端切换到数字信号发生器的输出端，于是模拟输出的电平由数字信号发生器的数字输出决定，通过控制数字信号发生器的输出，可以控制输出节点的电压变化，从而消除了输出节点上下电阶段的爆破音。当模拟输出上升到静态电压Vq时，再将多比特DAC的输入切换到滤波器的输出，实现正常转换。

这种技术有三个缺点：(1)在输出节点上下电阶段，没有数字输入时，除了额外加入的数字模块，多比特DAC以及均处于工作状态，从而导致芯片待机功耗比较大；(2)数字信号发生器的数字输出格式应和模拟多比特DAC的精度相匹配，增加了电路复杂度；(3)静态电压的精度受到模拟多比特DAC精度的限制，准确度难以得到保证；(4)数字控制较为复杂。