專利名稱：減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，特別是關(guān)于利用二階或 二階以上的低通濾波器來(lái)控制開關(guān)機(jī)時(shí)的參考電壓變化量的聲音驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
圖1為已知聲音驅(qū)動(dòng)電路。如該圖所示，聲音驅(qū)動(dòng)電路IO包含參考電壓
產(chǎn)生單元ll、參考電壓穩(wěn)定單元12、以及音頻驅(qū)動(dòng)單元13。 一般而言，所述 聲音驅(qū)動(dòng)電路10為單電源驅(qū)動(dòng)電路，因此會(huì)利用參考電壓產(chǎn)生單元11來(lái)產(chǎn) 生1/2電源電壓(Vcc/2)的參考電壓Vref給音頻驅(qū)動(dòng)單元13。在參考電壓Vref 穩(wěn)定后，聲音信號(hào)將由Vin輸入，使用者即可從耳機(jī)(HP)14聆聽音頻驅(qū)動(dòng)單 元13所輸出的音樂(lè)。為了使參考電壓Vref穩(wěn)定， 一般會(huì)在參考電壓產(chǎn)生單元 11與音頻驅(qū)動(dòng)單元13之間配置參考電壓穩(wěn)定單元12。如圖1所示， 一般的 參考電壓穩(wěn)定單元12都是一階的低通濾波器，用以過(guò)濾來(lái)自電源電壓Vcc的 高頻噪音。為了降低幵關(guān)機(jī)爆音的產(chǎn)生，參考電壓Vref都會(huì)以斜波形式輸出 一段足夠長(zhǎng)的時(shí)間，例如幾百毫秒。
當(dāng)開關(guān)機(jī)時(shí)，參考電壓Vref、 OP放大器131、以及音頻驅(qū)動(dòng)單元13的輸 出電壓的波形為圖1的Fll、 F12、以及F13。因此，如波形Fll、 F12、以及 F13所示，當(dāng)開關(guān)信號(hào)ENB開關(guān)時(shí)，參考電壓Vref與OP放大器131都會(huì)有 快速變化，以至于音頻驅(qū)動(dòng)單元13的輸出電壓會(huì)有突波，造成開關(guān)機(jī)爆音的產(chǎn)生。
目前有一些已知技術(shù)可降低開關(guān)機(jī)爆音的幅度。例如美國(guó)專利第 6,775,387號(hào)"在音頻電路以三步驟的斜波參考電壓來(lái)減少爆音(Three-step ramped reference to reduce poping noise on audio circuit)"、美國(guó)專禾U第7,167,569號(hào)"具有動(dòng)態(tài)規(guī)劃喇叭與耳機(jī)的不需輸出耦合電容的音頻驅(qū)動(dòng)放大器，并具
有好的開關(guān)'性育巨(Output coupling capacitor free audio power amplifier dynamically configured for speakers and headphones with excellent click and pop performance)"、美國(guó)專利第7,183,857號(hào)"單一電源直接驅(qū)動(dòng)放大器(Single supply direct drive amplifier)"、美國(guó)專利第6，774，684號(hào)"控制音頻裝置開關(guān)機(jī) 暫態(tài)的電路與方法，以及使用所述電路與方法的系統(tǒng)(Circuits and methods for controlling transients during audio device power-up and power-down, and systems using the same)"、美國(guó)專利第6,940,345號(hào)"提供斜波電壓到放大器(Supplying a ramp voltage to an amplifier)"、以及美國(guó)專利第7,254,244號(hào)"使用DAC來(lái) 降低開關(guān)機(jī)時(shí)的爆音(Pop and click reduction using DAC power up and power down processing)，，。
但是以上這些已知技術(shù)都是針對(duì)斜波電壓或電源電壓來(lái)處理，并沒(méi)有提 及或針對(duì)參考電壓來(lái)設(shè)計(jì)及處理。而且，以上這些已知技術(shù)都比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路直接在參考電 壓產(chǎn)生單元輸出端串接一個(gè)二階或二階以上的低通濾波器。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路包含參考電壓 產(chǎn)生單元，產(chǎn)生參考電壓；低通濾波單元，是具有至少二階的低通濾波器， 并用來(lái)接收前述參考電壓后，產(chǎn)生已濾波參考電壓；以及音頻驅(qū)動(dòng)單元，接 收音頻輸入信號(hào)與已濾波參考電壓，并產(chǎn)生音頻輸出信號(hào)。通過(guò)低通濾波單 元的二階或二階以上的低通濾波器控制開關(guān)機(jī)時(shí)相對(duì)應(yīng)的參考電壓的變化 量，來(lái)減少開關(guān)機(jī)爆音。


圖1為己知聲音驅(qū)動(dòng)電路。圖2為本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路。 圖3為一般一階濾波器的電路。 圖4為一般二階濾波器的電路。
圖5為開關(guān)開啟(ON)時(shí)一階與二階濾波器的斜波波形的變化。 圖6為開關(guān)關(guān)閉(OFF)時(shí)一階與二階濾波器的斜波波形的變化。 附圖標(biāo)號(hào)-
10、 20聲音驅(qū)動(dòng)電路
11參考電壓產(chǎn)生單元
12、 22、 31、 41 參考電壓穩(wěn)定單元
13音頻驅(qū)動(dòng)單元
131運(yùn)算放大器
14耳機(jī)
Rlll、 R112、 Rl、 Rl'、 R2、 R4、 R5 電組 Cl、 Cl'、 C2、 C3 電容 Tl開關(guān)晶體管
具體實(shí)施例方式
以下參考圖式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路。 圖2為本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路。如該圖所示，聲音驅(qū)動(dòng) 電路20包含參考電壓產(chǎn)生單元11、參考電壓穩(wěn)定單元22、以及音頻驅(qū)動(dòng)單 元13。所述聲音驅(qū)動(dòng)電路20為單電源驅(qū)動(dòng)電路，因此會(huì)利用參考電壓產(chǎn)生單 元11來(lái)產(chǎn)生1/2電源電壓(Vcc/2)的參考電壓Vref給音頻驅(qū)動(dòng)單元13。為了使 參考電壓Vref穩(wěn)定，在參考電壓產(chǎn)生單元11與音頻驅(qū)動(dòng)單元13之間配置參 考電壓穩(wěn)定單元22。如圖2所示，參考電壓穩(wěn)定單元22為一個(gè)二階的低通濾 波器，用以過(guò)濾音頻噪音，用以減少開關(guān)機(jī)爆音的產(chǎn)生。
參考電壓產(chǎn)生單元11包含一個(gè)開關(guān)晶體管Tl與兩個(gè)分壓電阻Rlll、
5R112。若分壓電阻Rlll、 R112的電阻值相同，利用分壓電阻Rlll、 R112即
可產(chǎn)生1/2電源電壓(Vcc/2)的參考電壓Vref。參考電壓穩(wěn)定單元22為二階的
低通濾波器，包含兩個(gè)串聯(lián)的RC電路R3、 Cl、 R3'、 Cl'。音頻驅(qū)動(dòng)單元13
為一般標(biāo)準(zhǔn)的OP放大器驅(qū)動(dòng)電路，包含OP放大器131、輸出電容C3、以及
兩個(gè)電阻R4(輸入電阻)、R5(回授電阻)。其中，OP放大器131的正輸入端接
收參考電壓穩(wěn)定單元22的輸出電壓，亦即參考電壓Vref、 OP放大器131的
負(fù)輸入端經(jīng)由輸入電阻R4接收輸入信號(hào)Vin、以及OP放大器131的輸出端
經(jīng)由回授電阻R5連接到負(fù)輸入端并經(jīng)由輸出電容C3來(lái)輸出信號(hào)。
圖3為一般一階濾波器的電路。 一階濾波器31包含一個(gè)電阻Rl與一個(gè)
電容C1。若R1為50K歐姆、Cl為10uF，則所述一階濾波器31的數(shù)學(xué)模式
如下
FoW _ 1
o =~!~， / =0.3183他
"cm
20
=〉201og(，)《36c
亦即，在20Hz時(shí)，Vout約衰減36dB。
圖4為一般二階濾波器的電路。所述二階濾波器41包含兩個(gè)串聯(lián)的RC 電路R1、 Cl、 R2、 C2。
若R1與R2為25K歐姆、Cl與C2為5uF，則所述
二階濾波器41的數(shù)學(xué)模式如下
PW —_^_
T^T — WC1C2膽2 + S[Cli l + C2(i l + / 2)] +1
1 , ， C脅C2(i l + i 2)
VC1C2還2 2^/C1C2證2
20
=> 401og(7)"7德 亦即在20Hz時(shí)，Vout約衰減48dB。
所以，從頻域(frequency domain)分析來(lái)看，在20Hz時(shí)，二階濾波器41對(duì)噪音(noise)的衰減約多了 12dB，又由于音頻信號(hào)分布在20Hz 20KHz之 間，故針對(duì)在20Hz以上的噪音去除，可以有更明顯的好處。
圖5為開關(guān)開啟(ON)時(shí)一階與二階濾波器的斜波波形的變化，圖6為開 關(guān)關(guān)閉(OFF)時(shí)一階與二階濾波器的斜波波形的變化。由圖5與圖6可以清楚 了解到，在時(shí)域分析上，二階濾波器在斜波波形變化的起點(diǎn)比較圓滑，因此 可以降低爆音的量。
另外，比較圖1的波形Fll、 F12與圖2的波形F21、 F22即可了解到本 發(fā)明的參考電壓Vref的變化在開關(guān)機(jī)時(shí)比較緩和，因此反應(yīng)到輸出信號(hào)的變 化也比較緩和。所以，喇叭或耳機(jī)在開關(guān)機(jī)時(shí)所產(chǎn)生的爆音也相對(duì)降低，如 波形F13與F23所示。
因此，本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路僅利用一個(gè)二階或二階以 上的低通濾波器來(lái)緩和在開關(guān)機(jī)時(shí)參考電壓Vref的變化，即可有效地降低爆 音的量。所以，本發(fā)明減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路相較于已知技術(shù)中針 對(duì)斜波電壓或電源電壓來(lái)處理的電路要來(lái)的簡(jiǎn)單且可節(jié)省成本。
以上雖以實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此限定本發(fā)明的范圍，只要不脫 離本發(fā)明的要旨，該行業(yè)人員可進(jìn)行各種變形或變更。
權(quán)利要求
1. 一種減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述聲音驅(qū)動(dòng)電路包含參考電壓產(chǎn)生單元，產(chǎn)生參考電壓；低通濾波單元，具有至少二階的低通濾波器，并用來(lái)接收前述參考電壓后，產(chǎn)生濾波后參考電壓；以及音頻驅(qū)動(dòng)單元，接收音頻輸入信號(hào)與前述濾波后參考電壓，并產(chǎn)生音頻輸出信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述前述低通濾波單元為二階低通濾波器。
3. 如權(quán)利要求2所述的減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，前述二階低通濾波器包含兩個(gè)串聯(lián)的電阻/電容電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，前述參考電壓產(chǎn)生單元包含開關(guān)晶體管，其接收電源電壓，用以控制前述參考電壓的輸出；以及兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻，連接于前述開關(guān)晶體管，并于所述串聯(lián)的分壓電阻的接點(diǎn)產(chǎn)生前述參考電壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，前述音頻驅(qū)動(dòng)單元包含OP放大器，所述OP放大器的正輸入端接收參考電壓穩(wěn)定單元的輸出電壓；輸入電阻， 一端接收前述音頻輸入信號(hào)，另一端連接于前述OP放大器的負(fù)輸入端；回授電阻， 一端連接于前述OP放大器的輸出端， 一端連接于前述OP放大器的負(fù)輸入端；以及輸出電容， 一端連接于前述OP放大器的輸出端，另一端輸出信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少開關(guān)機(jī)爆音的聲音驅(qū)動(dòng)電路，包含參考電壓產(chǎn)生單元，產(chǎn)生參考電壓；低通濾波單元，是具有至少二階的低通濾波器，并用來(lái)接收前述參考電壓后，產(chǎn)生已濾波參考電壓；以及驅(qū)動(dòng)單元，接收音頻輸入信號(hào)與已濾波參考電壓，并產(chǎn)生音頻輸出信號(hào)。利用低通濾波單元的二階或二階以上的低通濾波器控制開關(guān)機(jī)時(shí)相對(duì)應(yīng)的參考電壓的變化量，來(lái)減少開關(guān)機(jī)爆音。
文檔編號(hào)H03G3/34GK101521488SQ20081008281
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者陳智偉 申請(qǐng)人:凌陽(yáng)多媒體股份有限公司