[发明专利]实现消除音频功率放大器开关噪声的电路结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及音频功率放大器领域，尤其涉及优化音频功率放大器领域，具体是指一种实现消除音频功率放大器开关噪声的电路结构及其方法。

背景技术

所谓音频功率放大器开关噪声，即与音频功放连接的扬声器端发出的瞬态噪声，通常在对音频功率放大器进行以下四种操作情况时产生：上电、掉电、开启、关断。这四种操作过程中，直流偏置都会变化，不管是建立或是消退均会在音频功放内部产生短暂的共模压差。像放大普通音频交流输入信号一样，驱动级对这种瞬间直流电压的变化也会响应，或者是驱动级工作状态由于电源电压与内部直流偏置电压的异常变化不能正常响应，因而引起开关噪声。这显然是非理想的情况，所以要加以处理、消除。

现有技术提供了很多解决方案，但仅仅是针对个别电路，缺乏通用性，很难同时做到成本低廉、结构简单、通用性好。而且因为现有技术的解决方案多数只能抑制而不能消除开关噪声，不能带来理想的用户体验。

现有技术1：CN101127510A（差分输入D类放大器）提出了一种用于其差分输入D类音频功率放大器的开关噪声抑制技术，将开关噪声的频率移至高于人类听觉范围的范围中。

现有技术2：CN101309071A（一种抑制音频功率放大器瞬态噪声的装置）公开一种抑制音频功率放大器瞬态噪声的装置，降低或消除音频功率放大器上掉电荷进入与退出待机模式的时候，在扬声器中所产生的咔嗒噪声。其发明点在于采用了减小隔直电容与扬声器连接端的电压变化幅度和通过减少扬声器端的电阻来减小时间常数的两种方式抑制瞬态噪声。

现有技术3：CN201315565Y（一种功放电路及多媒体播放设备）提出了一种功放电路及多媒体播放设备，所述功放电路包括对信号进行功率放大的功放芯片，所述功放芯片的电源端与电源之间连接有一单向导电器件。其功放电路设置有单向导电器件，它将功放芯片电源端与外部电源所带的其它负载隔离开看，发生掉电后，功放芯片的电源端的电压下降速度可控，从而有效防止了关机开关噪声的产生。

与本发明最相近的实现方案：现有技术4：CN101499776A（一种减少放大器开关噪声的电路和方法）提出一种降低放大器开关噪声的方法和电路，将开关噪声减到人耳不敏感的程度。其内部偏置电压的建立时间大于音频范围，采用交叠时钟，防止放大器在切换期间工作在开环状态，从而减小切换引起的冲击，从而降低整个开关过程的开关噪声。

现有技术之所以能够抑制开关噪声，总结起来就是改变电路原有时序，控制电源、偏置电压、输出电压等参数的变化，将开关噪声频率移至高于人耳所能察觉到的范围，或者是将开关噪声能量降低到一定的程度使之不容易被察觉。此外，还有将音频功放音量调至最小后再关闭等方法。总体来说，现有技术对于开关噪声问题均是一定程度上的抑制，而非彻底的根除。

开启、关断过程中，电源电压没有变化，电路的工作状态、时序容易控制和改变，通常采用现有技术均可以有效的抑制其间产生的开关噪声，虽然不能完全消除，但已经普通人的听觉已经可以接受了。而上电、掉电过程中，由于内部电路受电源电压没有达到正常工作点的影响，现有技术所设计的时序控制功能（逻辑级）难以准确执行，所以更多的是依靠调整外围器件参数（物理级）来实现一定程度上的开关噪声抑制。所以，当前开关噪声依然是音频功率放大器领域内一个技术问题，现有技术无法从根本上克服该问题，特别是对电路在上电、掉电过程中，而掉电时开关噪声更为明显。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现完全去除音频功率放大器开关噪声、结构简单、使用方便、应用范围广泛的实现消除音频功率放大器开关噪声的电路结构及其方法。

为了实现上述目标，本发明的实现消除音频功率放大器开关噪声的电路结构及其方法具有如下构成：

该用于消除音频功率放大器开关噪声的电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：

功放状态检测模块，用以检测并判断所述的音频功率放大器的电路是否处于工作状态突变的过程；

功放工作控制模块，连接于所述的功放状态检测模块与所述的音频功率放大器之间，该功放工作控制模块用以根据所述的功放状态检测模块传输的控制信号控制所述的音频功率放大器的动作。

较佳地，所述的功放状态检测模块包括：

上电状态检测模块，与所述的功放工作控制模块相连接，该上电检测模块用以检测并判断所述的音频功率放大器的电路是否处于从未供电到电源上电的过程，若是则输出一个控制信号至功放工作控制模块；