專利名稱：數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)領(lǐng)域，尤其是指一種在音頻數(shù)模轉(zhuǎn) 換器中上下電過(guò)程和工作模式切換中引起的爆破(Pop—Click)噪聲的消除裝
置及方法。
背景技術(shù)：
2 - A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)是一項(xiàng)廣泛應(yīng)用于高精度音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換的技術(shù)。利 用2-A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器主要由以下模塊組成音頻串行接 口 、芯片狀態(tài)機(jī)、串行控制端口 、接CLKIN管腳的采樣率檢測(cè)/時(shí)鐘管理器、 音量控制單元，去加重/插值濾波器，多位2-A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng)態(tài)元件匹 配單元DEM，低通濾波器(模擬開(kāi)關(guān)電容濾波器SCF)，混音器，輸出放 大驅(qū)動(dòng)單元，選擇器和模擬參考電壓發(fā)生器。圖1所示為一個(gè)通道的數(shù)模 轉(zhuǎn)換器基本結(jié)構(gòu)框圖。其中
芯片狀態(tài)機(jī)控制著芯片的工作模式，以及不同工作模式下各單元電 路的開(kāi)關(guān)程序。
串行控制端口從SCLK、 SDA、 SCS管腳接收用戶的各種設(shè)置以及芯 片工作模式。
采樣率檢測(cè)/時(shí)鐘管理器芯片時(shí)鐘管理，同時(shí)檢測(cè)音頻串行數(shù)據(jù)的采
樣率并送給狀態(tài)機(jī)。
音頻串行口從SDATA、 BCLK、 LRCK管腳接收多種格式的串行音 步^信號(hào)，并將串行數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為并行格式。
音量控制單元控制對(duì)輸入的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減及其衰減變化速度。 去加重/插值濾波器、多位2-A調(diào)節(jié)器DSM和動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM: 把高分辨率(典型值是16位到24位)、低采樣頻率(典型值是8KHz到 200KHz)的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為低分辨率(典型值是1位到6位)、高采樣頻率(典型值是輸入頻率的32到128倍)的數(shù)字信號(hào)。
低通濾波器SCF:把上述低分辨率、高采樣頻率的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模 擬信號(hào)，輸出至混音器。
混音器將數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的音頻模擬信號(hào)與其它模擬音頻信號(hào)進(jìn)行
混音處理，混音器的增益可以由用戶設(shè)置。
輸出放大驅(qū)動(dòng)單元將混音器輸出的音頻模擬信號(hào)進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)外 部的耳機(jī)或者揚(yáng)聲器，放大器增益可由用戶設(shè)置。
選擇器在音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端用來(lái)選擇輸出模擬音頻信號(hào) 或者輸出模擬參考共模電壓。
模擬參考電壓發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)模擬參考共模電壓(典型值是輸入電 源電壓的一半)。
目前商用數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC存在的一個(gè)普遍問(wèn)題是，在工作模式切換以
及芯片上下電過(guò)程中，DAC會(huì)產(chǎn)生爆破(Pop—Click)噪音。對(duì)于這些DAC 器件，在模擬輸出端存在電壓跳變，從而導(dǎo)致播放器的輸入端存在輸入電 壓跳變，所以在上下電和工作模式的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，產(chǎn)生爆破(Pop—Click)噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種新的數(shù)控噪聲消除裝置及方法，以消除音頻 數(shù)模轉(zhuǎn)換器中工作模式切換和上下電過(guò)程中引起的爆破(Pop—Click)噪聲， 用來(lái)解決音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的噪音問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置，其包括芯片狀態(tài)機(jī)，音量控
制單元，低通濾波器，混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元以及選擇器
所述的芯片狀態(tài)機(jī)，控制著芯片的工作模式，以及不同工作模式下各 單元電路的開(kāi)關(guān)程序；
所述的音量控制單元，控制對(duì)輸入的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減及其衰減變化
速度；
所述的低通濾波器，把低分辨率、高采樣頻率的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為 模擬音頻信號(hào)，輸出至混音器；所述的混音器，將低通濾波器輸出的音頻模擬信號(hào)與其它模擬音頻信 號(hào)進(jìn)行混音處理，混音器的增益可以由用戶設(shè)置；
所述的輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，將混音器輸出的音頻模擬信號(hào)進(jìn)行放大， 驅(qū)動(dòng)外部的耳機(jī)或者揚(yáng)聲器，放大器增益可由用戶設(shè)置；
所述的選擇器，在音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端用來(lái)選擇輸出模擬音 頻信號(hào)或者輸出模擬參考共模電壓；
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置還包括一消噪控制單元，該消 噪控制單元根據(jù)所述芯片狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，在芯片工作模式切換過(guò)程中啟動(dòng) 模式切換控制程序，從而控制音量控制單元，低通濾波器，混音器，輸出 放大驅(qū)動(dòng)單元，選擇器的開(kāi)關(guān)及其增益的變化情況。
該消除裝置還包括去加重/插值濾波器及多位2-A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng)態(tài)
元件匹配單元DEM，音頻信號(hào)經(jīng)音量控制單元輸出至該去加重/插值濾波器 及多位S - A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM以及所述低通濾波器， 然后經(jīng)低通濾波器輸出至所述混音器。
一種數(shù)模轉(zhuǎn)'換器中爆破噪聲的消除方法，其特征在于在芯片上電、 下電、從待機(jī)模式切換至正常工作模式以及從正常工作模式切換至待機(jī)模 式時(shí)，都有與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)控制程序，用來(lái)消除相應(yīng)的工作過(guò)程中產(chǎn) 生的爆破噪聲；
(1) 上電過(guò)程中的控制程序如下 步驟l、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓；
- 步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元都進(jìn)入待機(jī)模式；音量控制單元的 初始設(shè)置是最大衰減N dB，混音器的增益是最大衰減M dB，輸出放大驅(qū) 動(dòng)單元的增益是最大衰減K dB;
(2) 下電過(guò)程中的控制程序如下
步驟1、將音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減NdB,輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐 漸減小至最大衰減KdB，混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一歩長(zhǎng)逐漸減 小至最大衰減MdB;
步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)模式；
步驟3、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓；(3)從待機(jī)模式切換至正常工作模式的控制程序如下 歩驟1、狀態(tài)機(jī)接收到正常工作的指令，消噪控制單元啟動(dòng)從待機(jī)模式 到正常模式的切換程序；此時(shí)選擇器仍然選擇輸出模擬共模電壓(模擬地 電平)；
步驟2、混音器從待機(jī)模式切換到正常工作模式，混音器輸出模擬地電
平；
步驟3、混音器的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減MdB緩慢增加到用戶設(shè) 置的增益；
步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元從待機(jī)模式切換到正常工作模式，輸出模擬 地電平，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益仍然為最大衰減KdB增益；
步驟5、消噪控制單元切換選擇器，選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)，由 于此時(shí)選擇器的兩個(gè)輸入都保持在模擬共模電壓，所以在選擇器切換時(shí)保 證了芯片模擬輸出的平滑過(guò)渡；
步驟6、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減KdB緩慢增 加到用戶設(shè)置的增益；
步驟7、音量控制單元從待機(jī)模式切換切換到正常工作模式，此時(shí)音量 控制單元的增益為最大衰減NdB;
步驟8、音量控制單元的增益以某一步長(zhǎng)從-NdB緩慢增加到用戶設(shè)置 的增益，從而使得模擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓(模擬地電平) 緩慢變化成用戶音頻模擬信號(hào)；
(4)從正常模式切換至待機(jī)模式的控制程序如下
步驟1、狀態(tài)機(jī)接收到進(jìn)入待機(jī)模式工作的指令(例如用戶通過(guò)串行控 制端口設(shè)置寄存器)，消噪控制單元啟動(dòng)從正常模式到待機(jī)模式的切換程 序；
步驟2、音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一歩長(zhǎng)逐漸減小至最 大衰減NdB ;
歩驟3、音量控制單元、去加重/插值濾波器、多位2-A調(diào)節(jié)器DSM 與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM切換到待機(jī)模式；
步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減KdB;步驟5、混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減
MdB;
步驟6、選擇器選擇模擬參考電壓輸出； 步驟7、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)工作模式； 步驟8、混音器和低通濾波器也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。 所述的控制程序中，音量控制單元、混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增 益變化順序根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作相應(yīng)調(diào)換；音量控制單元、 混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的開(kāi)關(guān)順序根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作 相應(yīng)調(diào)換。
在音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的硅管芯片上，音頻數(shù)據(jù)通過(guò)音頻串行口進(jìn)入音量 控制單元，用戶通過(guò)串行控制接口設(shè)置音量控制單元的音量和音量衰減緩 變速度；音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)音量控制單元輸出至去加重/插值濾波器、多位S-A調(diào)節(jié)器與動(dòng)態(tài)元件匹配單元以及低通濾波器。低通濾波器的輸出與其它 模擬音頻輸入信號(hào)都進(jìn)入混音器，混音后的輸出進(jìn)入輸出放大驅(qū)動(dòng)器。用 戶可以通過(guò)串行控制接口控制混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)器的增益。芯片狀態(tài) 機(jī)控制上述單元，同時(shí)根據(jù)音量控制單元的反饋信號(hào)和用戶的設(shè)置控制消 噪控制單元。在芯片工作模式的切換過(guò)程中，消噪控制單元控制音量控制 單元、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)器的增益變化。
在上電過(guò)程中，選擇器選擇輸出模擬參考電壓，屏蔽了輸出放大驅(qū)動(dòng) 單元的輸出信號(hào)，有效消除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道在上電過(guò)程中產(chǎn)生的爆破 (Pop—Click)噪聲。上電過(guò)程持續(xù)一段時(shí)間后，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器自動(dòng)進(jìn) 入待機(jī)工作模式。
在下電過(guò)程中，首先將音量控制單元、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元、混音器的 增益從各自的用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至各自的最大衰減，使得 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端電壓從音頻信號(hào)的電平逐漸衰減到模擬共模電 壓。然后，消噪控制單元控制選擇器選擇模擬參考電壓輸出，使得數(shù)模轉(zhuǎn) 換器的模擬輸出端實(shí)現(xiàn)電平的平穩(wěn)過(guò)渡。最后，斷開(kāi)芯片的電源，由于模 擬參考電壓在下電過(guò)程中隨著電源電壓緩慢下降到低電平，此時(shí)選擇器屏 蔽了輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的輸出信號(hào)，有效消除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道在下電過(guò)程中 產(chǎn)生的爆破(Pop—Click)噪聲。在待機(jī)工作模式下，選擇器選擇輸出共模電壓。當(dāng)用戶配置好所有的 寄存器設(shè)置后，狀態(tài)機(jī)從待機(jī)狀態(tài)切換到正常工作狀態(tài)，同時(shí)消噪控制單 元啟動(dòng)混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元以及音量控制單元從待機(jī)模式到正常模 式的切換程序。首先打開(kāi)混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，由待機(jī)模式進(jìn)入正常
工作模式，輸出模擬共模電壓(模擬地電平)；消噪控制單元切換選擇器，
選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)。消噪控制單元控制混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng) 單元、音量控制單元的增益各自以某一歩長(zhǎng)從最大衰減緩慢增加到用戶設(shè) 置的增益，使得音頻數(shù)據(jù)從最小值緩慢變化到用戶需要的增益水平,使得模 擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓緩慢變化成音頻模擬信號(hào)，有效地避
免了由待機(jī)模式切換至正常模式過(guò)程中電壓跳變而引起的爆破(Pop—Click)噪聲。
在正常工作模式下，當(dāng)用戶發(fā)出進(jìn)入待機(jī)模式的指令后，狀態(tài)機(jī)從正 常模式切換到待機(jī)模式，消噪控制單元啟動(dòng)音量控制單元、混音器和輸出 放大驅(qū)動(dòng)單元從正常模式到待機(jī)模式的切換程序。音量控制單元、輸出放 大驅(qū)動(dòng)單元、混音器的增益各自從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最
大衰減；音量控制單元、去加重/插值濾波器、多位2:-A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng) 態(tài)元件匹配單元DEM切換到待機(jī)模式；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端電壓從用 戶音頻信號(hào)的電平逐漸衰減到模擬共模電壓，消噪控制單元控制選擇器選 擇模擬參考電壓輸出，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端實(shí)現(xiàn)電平的平穩(wěn)過(guò)渡。 輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，混音器和低通濾波器也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。數(shù)模轉(zhuǎn) 換器的模擬輸出端保持輸出模擬共模電壓，有效地避免了從正常模式到待 機(jī)模式的切換過(guò)程中引起的爆破(Pop—Click)噪聲。 本發(fā)明的效果
本發(fā)明的噪聲消除裝置及方法，可以解決音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器模擬輸出端 存在電壓跳變的問(wèn)題，從而可以解決音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器在工作模式切換和上 下電過(guò)程中引起的爆破(Pop—Click)噪聲問(wèn)題。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的消噪控制單元控制結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖1及圖2對(duì)本發(fā)明的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中工作模式切換引起的 爆破(Pop—Click)噪聲消除方法的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。
所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC包括以下模塊音頻串行接口 11、芯片狀態(tài)機(jī) 21、消噪控制單元31、串行控制端口23、接CLKIN管腳的采樣率檢測(cè)/時(shí) 鐘管理器22、音量控制單元12，去加重/插值濾波器13，多位Z-A調(diào)節(jié)器 DSM與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM14，低通濾波器(模擬開(kāi)關(guān)電容濾波器SCF) 15，混音器16，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17，選擇器18和模擬參考電壓發(fā)生器 24。
所述的芯片狀態(tài)機(jī)21，控制著芯片的工作模式，以及不同工作模式下 各單元電路的開(kāi)關(guān)程序；
所述的音量控制單元12，控制對(duì)輸入的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減及其衰減變 化速度；
所述去加重/插值濾波器13及多位2 - A調(diào)節(jié)器DSM和動(dòng)態(tài)元件匹配單 元DEM 14:用于把高分辨率(典型值是16位到24位)、低采樣頻率(典 型值是8KHz到200KHz)的輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為低分辨率(典型值是1位到6 位)、高采樣頻率(典型值是輸入頻率的32到128倍)的數(shù)字信號(hào)。
所述的低通濾波器15，把低分辨率、高采樣頻率的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化 為模擬音頻信號(hào)，輸出至混音器；
所述的混音器16，將低通濾波器輸出的音頻模擬信號(hào)與其它模擬音頻 信號(hào)進(jìn)行混音處理，混音器的增益可以由用戶設(shè)置；
所述的輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17，將混音器輸出的音頻模擬信號(hào)進(jìn)行放大， 驅(qū)動(dòng)外部的耳機(jī)或者揚(yáng)聲器，放大器增益可由用戶設(shè)置；
所述的選擇器18，在音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端用來(lái)選擇輸出模擬 音頻信號(hào)或者輸出模擬參考共模電壓；
所述模擬參考電壓發(fā)生器24用于產(chǎn)生一模擬參考共模電壓；
所述消噪控制單元31根據(jù)所述芯片狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，在芯片工作模式切換過(guò)程中啟動(dòng)模式切換控制程序，從而控制音量控制單元，低通濾波器， 混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，選擇器的開(kāi)關(guān)及其增益的變化情況。
在上電過(guò)程中，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出開(kāi)始在地電位(0伏)，
此時(shí)消噪控制單元電路31根據(jù)芯片狀態(tài)機(jī)21的狀態(tài)，強(qiáng)制控制選擇器18 選擇輸出模擬參考電壓。由于模擬參考電壓在上電過(guò)程中隨著電源電壓緩 慢抬升到正常的共模電壓值(典型值是輸入電源電壓的一半)，此時(shí)選擇器 18屏蔽了輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的輸出信號(hào)，有效消除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道在上電 過(guò)程中產(chǎn)生的爆破(Pop_Click)噪聲。上電過(guò)程持續(xù)一段時(shí)間后(視具體 應(yīng)用而定)，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)工作模式。在用戶進(jìn)行設(shè)置之 前，選擇器18—直選擇輸出模擬參考電壓。上電復(fù)位后，音量控制單元13 的初始設(shè)置是最大衰減NdB，混音器16的增益是最大衰減MdB，輸出放 大驅(qū)動(dòng)單元17的增益是最大衰減K dB?；煲羝?6和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17 都工作在待機(jī)模式。
在下電過(guò)程中，首先將音量控制單元12的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一 步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減NdB，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增益從用戶設(shè)置開(kāi) 始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減KdB，混音器16的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始 以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減MdB，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端電壓 從音頻信號(hào)的電平逐漸衰減到模擬共模電壓。然后，消噪控制單元31控制 選擇器18選擇模擬參考電壓輸出，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端實(shí)現(xiàn)電平 的平穩(wěn)過(guò)渡。最后，斷開(kāi)芯片的電源，由于模擬參考電壓在下電過(guò)程中隨 著電源電壓緩慢下降到地電平，此時(shí)選擇器18屏蔽了輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17 的輸出信號(hào)，有效消除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道在下電過(guò)程中產(chǎn)生的爆破(Pop_Click) 噪聲。
在待機(jī)工作模式下，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出是共模電壓值(模擬 地電平)，音量控制單元12被強(qiáng)制在最大衰減NdB，數(shù)字輸出為最小幅值， 混音器16的增益是最大衰減MdB，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增益是最大衰 減KdB，選擇器18選擇輸出共模電壓。當(dāng)用戶配置好所有的寄存器設(shè)置后， 發(fā)出進(jìn)入正常工作模式的指令。當(dāng)狀態(tài)機(jī)21接收到用戶的指令后，狀態(tài)機(jī) 21從待機(jī)狀態(tài)切換到正常工作狀態(tài)，同時(shí)消噪控制單元31啟動(dòng)混音器16、 輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17以及音量控制單元12從待機(jī)模式到正常模式的切換程序。首先打開(kāi)混音器16，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17,由待機(jī)模式進(jìn)入正常工
作模式，輸出模擬共模電壓(模擬地電平)，消噪控制單元31切換選擇器 18，選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的信號(hào)。然后，消噪控制單元31控制混音 器16的增益以某一歩長(zhǎng)從-MdB緩慢增加到用戶設(shè)置的增益，消噪控制單 元31控制輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增益以某一步長(zhǎng)從-KdB緩慢增加到用戶 設(shè)置的增益，消噪控制單元31控制音量控制單元12的增益以某一步長(zhǎng)從 -NdB緩慢增加到用戶設(shè)置的增益，使得音頻數(shù)據(jù)的增益從最大衰減緩慢變 化到用戶需要的增益水平，所以在選擇器切換時(shí)保證了數(shù)模轉(zhuǎn)換器模擬輸 出的平滑過(guò)渡，從而使得模擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓緩慢變化 成用戶音頻模擬信號(hào)，結(jié)束從待機(jī)模式到正常模式的切換程序，有效地避 免了從待機(jī)模式到正常模式的切換過(guò)程中電壓跳變而引起的爆破 (Pop_Click)噪聲。
本發(fā)明從待機(jī)模式到正常模式的切換程序如下
步驟l、狀態(tài)機(jī)21接收到正常工作的指令(例如用戶通過(guò)串行控制端
口設(shè)置寄存器)，消噪控制單元31啟動(dòng)從待機(jī)模式到正常模式的切換程序。 此時(shí)選擇器18仍然選擇輸出模擬共模電壓(模擬地電平)。
步驟2、混音器16從待機(jī)模式切換到正常工作模式，混音器16輸出模 擬地電平。
步驟3、混音器16的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減MdB緩慢增加到用戶 設(shè)置的增益。
步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17從待機(jī)模式切換到正常工作模式，輸出 模擬地電平，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益仍然為最大衰減KdB增益。
步驟5、消噪控制單元31切換選擇器18，選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17 的信號(hào)，由于此時(shí)選擇器18的兩個(gè)輸入都保持在模擬共模電壓，所以在選 擇器切換時(shí)保證了芯片模擬輸出的平滑過(guò)渡。
步驟6、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減KdB緩慢 增加到用戶設(shè)置的增益。
歩驟7、音量控制單元12從待機(jī)模式切換切換到正常工作模式，此時(shí) 音量控制單元的增益為最大衰減NdB。
步驟8、音量控制單元12的增益以某一步長(zhǎng)從-NdB緩慢增加到用戶設(shè)置的增益，從而使得模擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓(模擬地電平) 緩慢變化成用戶音頻模擬信號(hào)。
以上各步驟實(shí)施中并不局限于所述具體次序。
在正常工作模式下，音量控制單元12、混音器16和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元 17的增益都是用戶的設(shè)置，選擇器18選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的信號(hào)。 當(dāng)用戶發(fā)出進(jìn)入待機(jī)模式的指令后，狀態(tài)機(jī)21從正常模式切換到待機(jī)模式， 消噪控制單元31啟動(dòng)音量控制單元12、混音器16和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17 從正常模式到待機(jī)模式的切換程序。首先，音量控制單元12的增益從用戶 設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減NdB,輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增 益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減KdB，混音器16的增益 從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減MdB，將音量控制單元12、 去加重/插值濾波器13、多位2 - A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM 14 切換到待機(jī)模式，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端電壓從音頻信號(hào)的電平逐漸衰 減到模擬共模電壓。然后，消噪控制單元31控制選擇器18選擇模擬參考 電壓輸出，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端實(shí)現(xiàn)電平的平穩(wěn)過(guò)渡。輸出放大 驅(qū)動(dòng)單元17，混音器16和低通濾波器15也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。數(shù)模轉(zhuǎn) 換器的模擬輸出端保持輸出模擬共模電壓，結(jié)束從正常模式到待機(jī)模式的 切換程序。在這個(gè)切換過(guò)程中，有效地避免了從正常模式到待機(jī)模式的切 換過(guò)程中引起的爆破(Pop—Click)噪聲。
本發(fā)明從正常模式到待機(jī)模式的切換程序如下
歩驟l、狀態(tài)機(jī)21接收到進(jìn)入待機(jī)模式工作的指令(例如用戶通過(guò)串 行控制端口設(shè)置寄存器)，消噪控制單元31啟動(dòng)從正常模式到待機(jī)模式的 切換程序。
步驟2、音量控制單元12的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減NdB 。
步驟3、音量控制單元12、去加重/插值濾波器13、多位S-A調(diào)節(jié)器 DSM與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM 14切換到待機(jī)模式。
步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸 減小至最大衰減KdB。
步驟5、混音器16的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減MdB 。
步驟6、選擇器18選擇模擬參考電壓24輸出。
步驟7、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元17進(jìn)入待機(jī)工作模式。
步驟8、混音器16和低通濾波器15也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。
以上各步驟實(shí)施中并不局限于所述具體次序。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征己揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人 員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修 飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種 不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置，其包括芯片狀態(tài)機(jī)，音量控制單元，低通濾波器，混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元以及選擇器所述的芯片狀態(tài)機(jī)，控制著芯片的工作模式，以及不同工作模式下各單元電路的開(kāi)關(guān)程序；所述的音量控制單元，控制對(duì)輸入的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行衰減及其衰減變化速度；所述的低通濾波器，把低分辨率、高采樣頻率的數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬音頻信號(hào)，輸出至混音器；所述的混音器，將低通濾波器輸出的音頻模擬信號(hào)與其它模擬音頻信號(hào)進(jìn)行混音處理，混音器的增益可以由用戶設(shè)置；所述的輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，將混音器輸出的音頻模擬信號(hào)進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)外部的耳機(jī)或者揚(yáng)聲器，放大器增益可由用戶設(shè)置；所述的選擇器，在音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬輸出端用來(lái)選擇輸出模擬音頻信號(hào)或者輸出模擬參考共模電壓；其特征在于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置還包括一消噪控制單元，該消噪控制單元根據(jù)所述芯片狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，在芯片工作模式切換過(guò)程中啟動(dòng)模式切換控制程序，從而控制音量控制單元，低通濾波器，混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，選擇器的開(kāi)關(guān)及其增益的變化情況。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除裝置，其特 征在于該消除裝置還包括去加重/插值濾波器及多位2-A調(diào)節(jié)器DSM與 動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM，音頻信號(hào)經(jīng)音量控制單元輸出至該去加重/插值濾 波器及多位2 - A調(diào)節(jié)器DSM與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM以及所述低通濾波 器，然后經(jīng)低通濾波器輸出至所述混音器。
3、 一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于在數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片上電、下電過(guò)程中，通過(guò)對(duì)應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)控制 程序來(lái)消除該過(guò)程中產(chǎn)生的爆破噪聲；(1)上電過(guò)程中的控制程序如下 步驟l、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓；步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元都進(jìn)入待機(jī)模式；音量控制單元的初始設(shè)置是最大衰減N dB，混音器的增益是最大衰減M dB，輸出放大驅(qū) 動(dòng)單元的增益是最大衰減K dB;(2)下電過(guò)程中的控制程序如下歩驟1、將音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減NdB,輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一歩長(zhǎng)逐漸 減小至最大衰減KdB，混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減MdB;步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)模式；步驟3、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓。
4、 一種如權(quán)利要求3所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于所述音量控制單元、混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益變化順序 根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作相應(yīng)調(diào)換；音量控制單元、混音器、輸 出放大驅(qū)動(dòng)單元的開(kāi)關(guān)順序根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)也可以作相應(yīng)調(diào) 換。
5、 一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于在數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片從待機(jī)模式切換至正常工作模式以及從正常工作模式切換至待機(jī)模式時(shí)，都有與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)控制程序來(lái)消除該工作過(guò)程中產(chǎn)生的爆破噪聲；(1 )從待機(jī)模式切換至正常工作模式的控制程序如下步驟l、狀態(tài)機(jī)接收到正常工作的指令，消噪控制單元啟動(dòng)從待機(jī)模式到正常模式的切換程序；此時(shí)選擇器仍然選擇輸出模擬共模電壓(模擬地 電平)；步驟2、混音器從待機(jī)模式切換到正常工作模式，混音器輸出模擬地電平；步驟3、混音器的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減MdB緩慢增加到用戶設(shè) 置的增益；步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元從待機(jī)模式切換到正常工作模式，輸出模擬 地電平，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益仍然為最大衰減KdB增益；步驟5、消噪控制單元切換選擇器，選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)，由 于此時(shí)選擇器的兩個(gè)輸入都保持在模擬共模電壓，所以在選擇器切換時(shí)保證了芯片模擬輸出的平滑過(guò)渡；步驟6、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減KdB緩慢增 加到用戶設(shè)置的增益；步驟7、音量控制單元從待機(jī)模式切換切換到正常工作模式，此時(shí)音量 控制單元的增益為最大衰減NdB;步驟8、音量控制單元的增益以某一步長(zhǎng)從-NdB緩慢增加到用戶設(shè)置 的增益，從而使得模擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓(模擬地電平) 緩慢變化成用戶音頻模擬信號(hào)；(2)從正常模式切換至待機(jī)模式的控制程序如下步驟1、狀態(tài)機(jī)接收到進(jìn)入待機(jī)模式工作的指令(例如用戶通過(guò)串行控 制端口設(shè)置寄存器)，消噪控制單元啟動(dòng)從正常模式到待機(jī)模式的切換程 序；步驟2、音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最 大衰減NdB ;步驟3、音量控制單元、去加重/插值濾波器、多位2-A調(diào)節(jié)器DSM 與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM切換到待機(jī)模式；步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減KdB;步驟5、混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減 MdB;步驟6、選擇器選擇模擬參考電壓輸出； 步驟7、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)工作模式； 步驟8、混音器和低通濾波器也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。
6、 一種如權(quán)利要求5所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于所述音量控制單元、混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益變化順序 根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作相應(yīng)調(diào)換；音量控制單元、混音器、輸 出放大驅(qū)動(dòng)單元的開(kāi)關(guān)順序根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)也可以作相應(yīng)調(diào) 換。
7、 一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于在芯片上電、下電、從待機(jī)模式切換至正常工作模式以及從正常工作模式切換至待機(jī)模式時(shí)，都有與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)控制程序，用來(lái)消 除相應(yīng)的工作過(guò)程中產(chǎn)生的爆破噪聲；(1) 上電過(guò)程中的控制程序如下 步驟l、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓；步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元都進(jìn)入待機(jī)模式；音量控制單元的 初始設(shè)置是最大衰減N dB，混音器的增益是最大衰減M dB，輸出放大驅(qū) 動(dòng)單元的增益是最大衰減K dB;(2) 下電過(guò)程中的控制程序如下步驟1、將音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減NdB,輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐 漸減小至最大衰減KdB，混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減 小至最大衰減MdB;步驟2、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)模式； 步驟3、選擇器選擇輸出模擬參考共模電壓；(3) 從待機(jī)模式切換至正常工作模式的控制程序如下步驟1、狀態(tài)機(jī)接收到正常工作的指令，消噪控制單元啟動(dòng)從待機(jī)模式到正常模式的切換程序；此時(shí)選擇器仍然選擇輸出模擬共模電壓(模擬地 電平)； _步驟2、混音器從待機(jī)模式切換到正常工作模式，混音器輸出模擬地電平；步驟3、混音器的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減MdB緩慢增加到用戶設(shè) 置的增益；步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元從待機(jī)模式切換到正常工作模式，輸出模擬 地電平，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益仍然為最大衰減KdB增益；步驟5、消噪控制單元切換選擇器，選擇輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)，由 于此時(shí)選擇器的兩個(gè)輸入都保持在模擬共模電壓，所以在選擇器切換時(shí)保 證了芯片模擬輸出的平滑過(guò)渡；步驟6、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益以某一步長(zhǎng)從最大衰減KdB緩慢增 加到用戶設(shè)置的增益；歩驟7、音量控制單元從待機(jī)模式切換切換到正常工作模式，此時(shí)音量控制單元的增益為最大衰減NdB;步驟8、音量控制單元的增益以某一步長(zhǎng)從-NdB緩慢增加到用戶設(shè)置的增益，從而使得模擬輸出端的信號(hào)電平從模擬共模電壓(模擬地電平)緩慢變化成用戶音頻模擬信號(hào)；(4)從正常模式切換至待機(jī)模式的控制程序如下步驟1、狀態(tài)機(jī)接收到進(jìn)入待機(jī)模式工作的指令(例如用戶通過(guò)串行控 制端口設(shè)置寄存器)，消噪控制單元啟動(dòng)從正常模式到待機(jī)模式的切換程序；步驟2、音量控制單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最 大衰減NdB ;步驟3、音量控制單元、去加重/插值濾波器、多位Z-A調(diào)節(jié)器DSM 與動(dòng)態(tài)元件匹配單元DEM切換到待機(jī)模式；步驟4、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小 至最大衰減KdB;步驟5、混音器的增益從用戶設(shè)置開(kāi)始以某一步長(zhǎng)逐漸減小至最大衰減 MdB;步驟6、選擇器選擇模擬參考電壓輸出； 步驟7、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)入待機(jī)工作模式； 步驟8、混音器和低通濾波器也都進(jìn)入待機(jī)工作模式。 8、 一種如權(quán)利要求7所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中爆破噪聲的消除方法，其特 征在于音量控制單元、混音器、輸出放大驅(qū)動(dòng)單元的增益變化順序根據(jù) 不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作相應(yīng)調(diào)換；音量控制單元、混音器、輸出放 大驅(qū)動(dòng)單元的開(kāi)關(guān)順序根據(jù)不同的數(shù)模轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可以作相應(yīng)調(diào)換。
全文摘要
一種數(shù)模轉(zhuǎn)換器中工作模式切換引起的爆破(Pop_Click)噪聲消除裝置及方法，該裝置包括包括芯片狀態(tài)機(jī)，音量控制單元，去加重/插值濾波器、多位∑-Δ調(diào)節(jié)器與動(dòng)態(tài)元件匹配單元，低通濾波器，混音器，輸出放大驅(qū)動(dòng)單元，選擇器以及消噪控制單元；在芯片工作模式的切換過(guò)程中，消噪控制單元控制音量控制單元、混音器和輸出放大驅(qū)動(dòng)器的增益變化。本發(fā)明解決了音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器模擬輸出端存在電壓跳變的問(wèn)題，從而可以解決音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器在上下電過(guò)程中以及正常和待機(jī)模式切換中的存在的爆破噪聲問(wèn)題。
文檔編號(hào)H03M1/08GK101409560SQ20081018117
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
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