[发明专利]一种音频输出POP声消除电路

说明书

本发明公开了一种音频输出POP声消除电路。包括参考电压产生模块、电压跟随器和音频功放；参考电压产生模块连接电压跟随器的第一输入端，并通过退耦电容C₁接地，电压跟随器的第二输入端连接电压跟随器的输出端和音频功放的正向输入端，音频功放的反向输入端用于输入音频信号，音频功放的输出端连接隔直电容C₀的一端，隔直电容C₀的另一端用于连接音频播放器，电压跟随器的输出端和音频功放的输出端通过第一CMOS开关连接，电压跟随器的第一输入端和音频功放的输出端通过第二CMOS开关连接。本发明能够彻底地消除音频输出在电源供电和断电过程以及音频功放启动和关闭过程中产生的所有POP声，提升听觉感受，且结构简单，成本低。

技术领域

本发明属于消费/应用电子领域，更具体地，涉及一种音频输出POP声消除电路。

背景技术

图1为典型的音频输出应用示意图，其中，音频芯片11内的音频功放10通过外接隔直电容C₀驱动音频播放器12工作。音频系统正常工作时，音频功放10的音频输出信号HPOUT具有一个约为电源VDD电压值一半的直流分量，其具体值由共模参考电平V_R决定。由于隔直电容C₀的存在，音频输出信号HPOUT中的直流分量将被滤除，如此不仅降低了系统的功耗，也避免了该直流分量对耳机等音频播放设备的损伤。

当电源供电、断电以及音频功放启动、关闭时，音频输出信号HPOUT的直流分量都可能快速变化然后稳定在新的电平值，或在地与共模电平之间、共模电平与预期外的任意值之间、地与预期外的任意值之间快速切换。当隔直电容C₀的一个极板电压突变时，在C₀的稳态建立过程中会产生一个电流较大的充放电过程，引起加载在音频播放设备上的电压V_L波动，产生人耳能听见的POP声。

图2给出了当前通用的片外POP声消除电路示意图。相对于典型的音频输出应用，该方案在音频播放设备上接入了一个开关23。在电源供电、断电以及音频功放启动、关闭等过程中，开关23均处于导通状态，强制音频播放设备上的电压V_L为0；当音频功放正常播音时，开关23才断开，使音频功放的输出得以在播放设备上展示。该方案能够较为彻底地消除POP声，但其对开关23的要求较高，同时需要独立提供开关23的使能信号，导致成本较高、同时也会增加PCB布线以及时序控制的复杂度。

图3给出了一种片内消除POP声的方案。在图3所示方案中，预期通过控制音频功放10的电源VDD的缓慢变化，使音频输出信号HPOUT缓慢建立，并缓慢对隔直电容C₀充放电，使得在该过程中流过音频播放器12的电流小、且不能突变，从而抑制POP声。该方案要求音频功放10能够在极低的电源电压下工作，而且在整个工作过程中，音频功放10的输出从地开始缓慢上升到预期值并且不能有电压突变，这对音频功放提出了极高的要求，极大地增加了方案的设计难度。

图4给出了另一种片内POP声消除方案。该方案利用MOS开关44在不同栅压下导通电阻不同的特性，对隔直电容C₀缓慢充放电从而消除POP声。为实现C₀充电速度的缓慢变化，要求控制MOS开关44的斜坡信号变化非常缓慢。斜坡信号的斜率通常与信号发生器45内使用的电容值大小呈反相关性，电容越大，斜率越小、波形越平缓。该方案需要占用较大的layout面积，甚至需要外接电容来产生开关的控制信号，因而使设计变得复杂。

综上，尽管当前的POP声消除方法均能在一定程度上抑制POP声，但要么需要片外器件，要么需要极大地占用layout面积，或者显著增加产品的设计难度，均难以得到应用推广。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种音频输出POP声消除电路，能够彻底地消除音频输出在电源供电和断电过程以及音频功放启动和关闭过程中产生的所有POP声，提升听觉感受，且结构简单，成本低。