相關(guān)申請交叉引用

本公開主張2014年9月11日提交的美國非臨時(shí)專利申請?zhí)?4/483,659的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

本公開大體上涉及音頻設(shè)備電路，包括但不限于個(gè)人音頻設(shè)備，諸如無線電話和媒體播放器，更具體地，涉及用于增強(qiáng)音頻設(shè)備中的音頻信號路徑的動(dòng)態(tài)范圍的系統(tǒng)及方法，同時(shí)減少當(dāng)在動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)模式之間切換時(shí)音頻偽跡的存在。

背景技術(shù)：

個(gè)人音頻設(shè)備，包括無線電話，諸如移動(dòng)電話/蜂窩電話、無繩電話、mp3播放器以及其他消費(fèi)類音頻設(shè)備得到廣泛使用。這種個(gè)人音頻設(shè)備可包括電路系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)一對耳機(jī)或一個(gè)或更多個(gè)揚(yáng)聲器。這種電路系統(tǒng)通常包括功率放大器，用于驅(qū)動(dòng)音頻輸出信號至耳機(jī)或揚(yáng)聲器。

可能影響其適銷性及市場吸引力的個(gè)人音頻設(shè)備的一個(gè)特性是，其音頻輸出信號的動(dòng)態(tài)范圍。簡單地說，動(dòng)態(tài)范圍是音頻輸出信號的最大值和最小值之比。增大動(dòng)態(tài)范圍的一個(gè)方法是對功率放大器施加高增益。然而，存在于音頻輸出信號中的噪聲可能通常是放大器a1的增益的單調(diào)遞增函數(shù)，使得由于高增益放大器而導(dǎo)致的任何增大的動(dòng)態(tài)范圍可能被可以有效地遮蔽較低強(qiáng)度音頻信號的信號噪聲抵消。

2013年11月19日提交的名稱為“音頻信號路徑的動(dòng)態(tài)范圍的增強(qiáng)”并轉(zhuǎn)讓給本公開的申請人(cirruslogic,inc.)的美國專利申請?zhí)?4/083,972(“’972申請”)公開了用于增強(qiáng)音頻信號路徑的動(dòng)態(tài)范圍的方法及系統(tǒng)。在’972申請中，一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置包括模擬信號路徑部分、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(dac)和控制電路。模擬信號路徑部分具有用于接收模擬信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。dac具有可選數(shù)字增益，且可被配置為和可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬信號?？刂齐娐房杀慌渲脼榛诒硎据敵鲂盘柕男盘柕姆龋鶕?jù)一個(gè)或更多個(gè)增益模式來選擇可選模擬增益和選擇可選數(shù)字增益，且可選擇可選模擬增益和選擇可選數(shù)字增益以便通過整個(gè)信號路徑保持恒定增益，而與適用增益模式無關(guān)。

在’972申請的動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)架構(gòu)以及類似架構(gòu)中，dac可具有時(shí)延或群延遲和/或還可對可選數(shù)字增益施加瞬態(tài)響應(yīng)，使得當(dāng)在可選數(shù)字增益的兩個(gè)電平之間瞬時(shí)切換時(shí)，可選數(shù)字增益有效地施加于模擬輸入信號。在未對這種時(shí)延和瞬變過程進(jìn)行校正的情況下，在輸出信號中可能存在毛刺，這可能使收聽者能感知到音頻偽跡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的教導(dǎo)，可以減少或消除與保持音頻信號路徑的高動(dòng)態(tài)范圍的現(xiàn)有方法相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)缺點(diǎn)和問題。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置可包括信號路徑和控制電路。信號路徑可包括模擬信號路徑部分和數(shù)字信號路徑部分。模擬信號路徑部分可具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。數(shù)字信號路徑部分可具有可選數(shù)字增益，且可被配置為和可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號?？刂齐娐房杀慌渲脼轫憫?yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)字增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積，并控制信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導(dǎo)致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現(xiàn)。

根據(jù)本公開的這些和其他實(shí)施例，一種方法可供信號路徑使用，該信號路徑包括模擬信號路徑部分，該模擬信號路徑部分具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號，該信號路徑還包括數(shù)字信號路徑部分，該數(shù)字信號路徑部分具有可選數(shù)字增益，且被配置為和可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號。該方法可包括響應(yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)字增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積，并控制信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導(dǎo)致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現(xiàn)。

根據(jù)本公開的這些和其他實(shí)施例，一種個(gè)人音頻設(shè)備可包括音頻換能器、信號路徑和控制電路。音頻換能器可被配置為根據(jù)由音頻換能器接收到的輸出信號來生成聲音。信號路徑可耦合至音頻換能器，并可包括模擬信號路徑部分和數(shù)字信號路徑部分。模擬信號路徑部分可具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。數(shù)字信號路徑部分可具有可選數(shù)字增益，且可被配置為和可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號?？刂齐娐房杀慌渲脼轫憫?yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)字增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積，并控制信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導(dǎo)致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現(xiàn)。

根據(jù)本公開的這些和其他實(shí)施例，一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置可包括信號路徑和控制電路。信號路徑可包括模擬信號路徑部分和數(shù)字信號路徑部分。模擬信號路徑部分可具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。數(shù)字信號路徑部分可具有可選數(shù)控增益，且可被配置為和可選數(shù)控增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號，數(shù)字信號路徑部分包括調(diào)制器。調(diào)制器可包括正向路徑和反饋路徑。正向路徑可包括：環(huán)路濾波器，被配置為響應(yīng)于數(shù)字音頻輸入信號和反饋信號而生成濾波信號；量化器，響應(yīng)于濾波信號并被配置為生成量化信號；第一增益元件，被配置為對正向路徑內(nèi)的信號施加可選數(shù)控增益。反饋路徑可被配置為響應(yīng)于量化信號而生成反饋信號，其中反饋路徑包括第二增益元件，該第二增益元件具有與可選數(shù)控增益成反比的增益。控制電路可被配置為響應(yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)控增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積。

根據(jù)本公開的這些和其他實(shí)施例，一種方法可供信號路徑使用，該信號路徑包括模擬信號路徑部分，該模擬信號路徑部分具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號，該信號路徑還包括數(shù)字信號路徑部分，該數(shù)字信號路徑部分具有可選數(shù)控增益，且被配置為和可選數(shù)控增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號。該方法可包括通過數(shù)字信號路徑部分的調(diào)制器的環(huán)路濾波器，響應(yīng)于數(shù)字音頻輸入信號和反饋信號而生成濾波信號。該方法還可包括通過調(diào)制器的量化器，響應(yīng)于濾波信號而生成量化信號。該方法還可包括對包括環(huán)路濾波器和量化器的調(diào)制器的正向路徑施加可選數(shù)控增益。該方法還可包括通過反饋路徑，響應(yīng)于量化信號而生成反饋信號，其中生成反饋信號包括對量化信號施加與可選數(shù)控增益成反比的增益。該方法還可包括響應(yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)控增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積。

根據(jù)本公開的這些和其他實(shí)施例，一種個(gè)人音頻設(shè)備可包括音頻換能器、信號路徑和控制電路。音頻換能器可被配置為根據(jù)由音頻換能器接收到的輸出信號來生成聲音。信號路徑可耦合至音頻換能器，并可包括模擬信號路徑部分和數(shù)字信號路徑部分。模擬信號路徑部分可具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且可被配置為基于模擬輸入信號并和可選模擬增益一致地生成輸出信號。數(shù)字信號路徑部分可具有可選數(shù)控增益，且可被配置為和可選數(shù)控增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬輸入信號，數(shù)字信號路徑部分包括調(diào)制器。調(diào)制器可包括正向路徑和反饋路徑。正向路徑可包括：環(huán)路濾波器，被配置為響應(yīng)于數(shù)字音頻輸入信號和反饋信號而生成濾波信號；量化器，響應(yīng)于濾波信號并被配置為生成量化信號；和第一增益元件，被配置為對正向路徑內(nèi)的信號施加可選數(shù)控增益。反饋路徑可被配置為響應(yīng)于量化信號而生成反饋信號，其中反饋路徑包括第二增益元件，該第二增益元件具有與可選數(shù)控增益成反比的增益。控制電路可被配置為響應(yīng)于信號路徑的增益模式之間的切換指示，在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換可選模擬增益，在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換可選數(shù)控增益，其中第一模擬增益和第一數(shù)字增益的乘積約等于第二模擬增益和第二數(shù)字增益的乘積。

根據(jù)本文中所包括的附圖、說明書和權(quán)利要求，本公開的技術(shù)優(yōu)勢對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言非常明顯。至少通過權(quán)利要求中特別指出的元件、特征及組合能夠?qū)崿F(xiàn)和達(dá)到所述實(shí)施例的目的和優(yōu)點(diǎn)。

應(yīng)當(dāng)理解，上述一般性說明和下述詳細(xì)說明都僅僅作為示例及解釋，并不構(gòu)成對本公開中所闡述的權(quán)利要求的限制。

附圖說明

通過結(jié)合附圖參照以下說明，可以獲得對本公開實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)的更完整理解，相同附圖標(biāo)記表示相同特征，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的示范性個(gè)人音頻設(shè)備；

圖2為根據(jù)本公開的實(shí)施例的個(gè)人音頻設(shè)備的示范性音頻集成電路的選定部件的方塊圖；

圖3為根據(jù)本公開的實(shí)施例的用在圖2所示的音頻集成電路內(nèi)的增益控制電路的選定部件和可耦合至該增益控制電路的音頻集成電路的選定部件的方塊圖；

圖4a至圖4c為示范性曲線圖，示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的各種毛刺校正方法；

圖5示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的示范性實(shí)施方案的方塊圖；

圖6為根據(jù)本公開的實(shí)施例的用在圖2所示的音頻集成電路內(nèi)的增益控制電路的選定部件和可耦合至該增益控制電路的音頻集成電路的選定部件的方塊圖；以及

圖7為根據(jù)本公開的實(shí)施例用在圖6所示的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器內(nèi)的調(diào)制器的方塊圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本公開的實(shí)施例，一種用在音頻設(shè)備，如個(gè)人音頻設(shè)備(例如，移動(dòng)電話、便攜式音樂播放器、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理等)中的集成電路可包括信號路徑，該信號路徑具有數(shù)字信號路徑部分(如音頻壓縮器)和模擬信號路徑部分(如音頻擴(kuò)展器)。數(shù)字信號路徑部分可被配置為接收數(shù)字輸入信號(如數(shù)字音頻信號)，對數(shù)字輸入信號施加可選數(shù)字增益x，并和可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字輸入信號(如經(jīng)由數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換為模擬信號。模擬信號路徑部分可被配置為接收模擬信號，并對模擬信號施加(如通過模擬放大器)可選模擬增益k/x以生成輸出信號，其中該輸出信號可被傳遞給揚(yáng)聲器進(jìn)行回放和/或給其他電路系統(tǒng)進(jìn)行處理。可選模擬增益的分子k可為定義信號路徑的總累積增益的常數(shù)。耦合至信號路徑的控制電路可以能夠?qū)蛇x數(shù)字增益和可選模擬增益進(jìn)行修改，例如，以使信號路徑的動(dòng)態(tài)范圍最大化。例如，基于對輸出信號或信號路徑內(nèi)表示輸出信號的另一個(gè)信號的分析，控制電路可選擇可選數(shù)字增益的值以及可選模擬增益的相應(yīng)值。因此，對于輸出信號的較低幅度，控制電路可選擇較高可選數(shù)字增益和較低可選模擬增益，對于輸出信號的較高幅度，控制電路可選擇較低可選數(shù)字增益和較高可選模擬增益。這種可選增益可允許信號路徑將其動(dòng)態(tài)范圍增大至較低幅度信號，同時(shí)防止不良影響，諸如較高幅度信號的信號削波。在操作中，控制電路還可被配置為基于表示輸出信號的信號的幅度，預(yù)測用于改變可選數(shù)字增益和可選模擬增益的條件，并響應(yīng)于預(yù)測該條件的出現(xiàn)，在表示輸出信號的信號的過零點(diǎn)出現(xiàn)的近似時(shí)刻處改變可選數(shù)字增益和可選模擬增益。

上述集成電路可用在任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置中，包括但不限于個(gè)人音頻設(shè)備。圖1示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的示范性個(gè)人音頻設(shè)備1。圖1描繪了耦合至以一對耳塞式揚(yáng)聲器8a和8b形式的耳機(jī)3的個(gè)人音頻設(shè)備1。圖1所示的耳機(jī)3僅僅作為示例，且應(yīng)當(dāng)理解，個(gè)人音頻設(shè)備1可與各種音頻換能器結(jié)合使用，包括但不限于耳機(jī)、耳塞、入耳式耳機(jī)和外部揚(yáng)聲器。插塞4可為耳機(jī)3與個(gè)人音頻設(shè)備1的電氣端子連接而設(shè)。個(gè)人音頻設(shè)備1可向用戶提供顯示并使用觸摸屏2來接收用戶輸入，或可選地，標(biāo)準(zhǔn)液晶顯示器(lcd)可與設(shè)置在個(gè)人音頻設(shè)備1的正面和/或側(cè)面上的各種按鈕、滑塊和/或撥號盤相結(jié)合。還如圖1所示，個(gè)人音頻設(shè)備1可包括音頻集成電路(ic)9，用于生成傳輸給耳機(jī)3和/或另一個(gè)音頻換能器的模擬音頻信號。

圖2為根據(jù)本公開的實(shí)施例的個(gè)人音頻設(shè)備的示范性音頻ic9的選定部件的方塊圖。如圖2所示，微控制器內(nèi)核18可提供數(shù)字音頻輸入信號dig_in給增益元件12以對數(shù)字輸入信號dig_in施加由增益控制電路20選擇的可選數(shù)字增益x。經(jīng)放大的數(shù)字音頻輸入信號可被傳遞給數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(dac)14，該數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(dac)14可將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為模擬信號vin。如圖2所示的增益元件12和dac方塊14一起在這里可以指自數(shù)字音頻輸入信號dig_in的輸入節(jié)點(diǎn)至輸出電壓信號vout的輸出節(jié)點(diǎn)的信號路徑的數(shù)字信號路徑部分。在相關(guān)技術(shù)中，增益元件12和dac方塊14有時(shí)可以指音頻壓縮器。

dac方塊14可提供模擬信號vin給放大器級16，該放大器級16可和可選模擬增益k/x一致地對音頻輸入信號vin進(jìn)行放大或衰減以提供音頻輸出信號vout，該音頻輸出信號vout可引起揚(yáng)聲器、耳機(jī)換能器、行電平信號輸出和/或其他合適的輸出。如圖2所示的放大器級16在這里可以指自數(shù)字音頻輸入信號dig_in的輸入節(jié)點(diǎn)至輸出電壓信號vout的輸出節(jié)點(diǎn)的信號路徑的模擬信號路徑部分。在相關(guān)技術(shù)中，放大器級16有時(shí)可以指音頻擴(kuò)展器。電容器co可被用來將輸出信號耦合至換能器或行電平輸出，尤其是在用具有基本上不同于接地的靜態(tài)電壓的單極電源供應(yīng)器操作放大器級16的情況下。電源供應(yīng)器10可提供放大器級16的供電軌道輸入。

如圖2所示，音頻ic9可包括增益控制電路20，該增益控制電路20被配置為基于數(shù)字音頻輸入信號dig_in，控制增益元件12的可選數(shù)字增益x和放大器級16的可選模擬增益k/x。在存在音量控制的實(shí)施例中，響應(yīng)于用戶界面、音量旋鈕編碼器或程序命令或其他合適的機(jī)構(gòu)，可從微控制器或其他數(shù)控電路提供音量控制信號。

以音頻ic9的動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)功能為例，當(dāng)數(shù)字音頻輸入信號dig_in相對于該數(shù)字音頻輸入信號的滿量程電壓在零分貝(0db)處或零分貝(0db)附近時(shí)，增益控制電路20可選擇可選數(shù)字增益的第一數(shù)字增益(例如，x1)和可選模擬增益的第一模擬增益(例如，k/x1)。然而，如果數(shù)字音頻輸入信號dig_in的幅度相對于數(shù)字音頻輸入信號dig_in的滿量程電壓低于特定預(yù)定閾值幅度(例如，-20db)，那么增益控制電路20可選擇可選數(shù)字增益中的第二數(shù)字增益(如x2)，該第二數(shù)字增益大于第一數(shù)字增益(例如，x2>x1)，并可選擇可選模擬增益中的第二模擬增益(例如，k/x2)，該第二模擬增益小于第二模擬增益(例如，k/x2<k/x1)。在每種情況下，可選數(shù)字增益和可選模擬增益的累積固定路徑增益(例如，k)可能基本上恒定(例如，在音頻ic9的制造公差和/或操作公差內(nèi)相同)。在一些實(shí)施例中，k可能約等于1，使得累積路徑增益為單位增益。與數(shù)字增益和模擬增益為靜態(tài)的方法相比，數(shù)字增益和模擬增益的這種改變可以增大音頻ic9的動(dòng)態(tài)范圍，因?yàn)樗梢詼p少注入至音頻輸出信號vout中的噪聲，該噪聲可能通常是放大器級16的模擬增益的單調(diào)遞增函數(shù)。雖然這種噪聲對于較高幅度音頻信號(例如，相對于滿量程電壓在0db處或0db附近)可以忽略，但是這種噪聲的存在對于較低幅度音頻信號(例如，相對于滿量程電壓在-20db或更低分貝處或-20db或更低分貝附近)可能變得明顯。通過在放大器級16處對于較小信號幅度施加較小模擬增益，可以減少注入至音頻輸出信號vout中的噪聲量，同時(shí)根據(jù)數(shù)字音頻輸入信號dig_in，通過對增益元件12施加與模擬增益成反比的數(shù)字增益，可以保持音頻輸出信號vout的信號電平。

圖3為根據(jù)本公開的實(shí)施例用在音頻ic9內(nèi)的示范性增益控制電路20的選定部件和可耦合至增益控制電路20的音頻ic9的選定部件的方塊圖。

如圖3所示，放大器級16可包括運(yùn)算放大器22和多個(gè)電阻器28(例如，28a-28d)，使得可選模擬增益分別由電阻器28a、28b、28c和28d的電阻r1、r2、r3和r4設(shè)定。例如，在由圖3表示的實(shí)施例中，電阻器28b可具有可變電阻r2。在這種實(shí)施例中，電阻器28b可包括開關(guān)電阻器網(wǎng)絡(luò)，該開關(guān)電阻器網(wǎng)絡(luò)包括電阻器串，該電阻器串具有多個(gè)抽頭，每個(gè)抽頭耦合至對應(yīng)開關(guān)。為了對放大器級16施加期望可選模擬增益，這種開關(guān)可以選擇性地?cái)嚅_和閉合以在運(yùn)算放大器22的負(fù)輸入和運(yùn)算放大器22的輸出之間產(chǎn)生有效電阻r2，其中運(yùn)算放大器22的可選模擬增益是基于這種有效電阻r2。雖然圖3描繪了用于提供放大器級16的模擬增益的特定架構(gòu)，但是根據(jù)本公開，也可以應(yīng)用其他合適的架構(gòu)。

還如圖3所示，增益控制電路20可包括電平檢測電路42、比較器方塊46、信號跟蹤方塊47、過零檢測電路48、毛刺校正電路44、增益校準(zhǔn)電路52、偏移校準(zhǔn)電路54和增益控制狀態(tài)機(jī)50。電平檢測電路42可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于接收數(shù)字音頻輸入信號dig_in(或其導(dǎo)數(shù))，判定這種信號的幅度，并輸出表示這種幅度的信號。比較器方塊46可比較電平檢測電路42的輸出信號與n個(gè)預(yù)定閾值幅度，其中n為正整數(shù)，并基于這種比較，輸出表示音頻輸出信號vout的期望幅度是大于還是小于這種預(yù)定閾值幅度中的每個(gè)預(yù)定閾值幅度的信號comp_out(其可包括n個(gè)比特)。在一些實(shí)施例中，這種預(yù)定閾值幅度可以相對于數(shù)字音頻輸入信號dig_in和/或音頻輸出信號vout的滿量程電壓。在一些實(shí)施例中，比較器方塊46可以實(shí)現(xiàn)滯后，使得信號comp_out或其比特的躍遷(transition)可能僅出現(xiàn)在電平檢測方塊42的輸出信號在最小持續(xù)時(shí)間內(nèi)(例如，0.1秒，以使任何切換偽跡在人類能感知到的音頻范圍之外)仍保持高于或低于預(yù)定閾值幅度時(shí)。

過零檢測電路48可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于檢測數(shù)字音頻輸入信號dig_in(或其導(dǎo)數(shù))的過零點(diǎn)的出現(xiàn)并輸出表示這種信號已經(jīng)出現(xiàn)過零點(diǎn)的信號zero_detect。當(dāng)信號的波形越過零幅度或越過在零閾值內(nèi)且表示過零點(diǎn)的另一個(gè)電平(例如，小于-70db或在零的少量最小有效位內(nèi)的低信號電平)時(shí)，這種信號的過零點(diǎn)可能出現(xiàn)。

信號跟蹤方塊47可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于跟蹤音頻信號的特定參數(shù)，包括但不限于這種音頻信號和/或這種音頻信號的信號包絡(luò)的多個(gè)峰值，并基于此，生成表示這種被跟蹤參數(shù)的輸出信號tracking。

毛刺校正電路44可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于校正增益元件12的輸出和放大器級16的輸入之間的時(shí)延或群延遲。這種毛刺校正可以解釋增益元件12的可選數(shù)字增益的變化，其需要時(shí)延以傳播到可施加相應(yīng)可選模擬增益的放大器級16。在沒有這種校正的情況下，時(shí)延或群延遲可引起在信號路徑的輸出處出現(xiàn)音頻偽跡。因此，如圖3所示，毛刺校正電路44可接收模擬輸入信號vin和數(shù)字音頻輸入信號dig_in以判定這種信號之間的時(shí)延和/或數(shù)字音頻輸入信號dig_in和模擬輸入信號vin之間的信號路徑的瞬態(tài)響應(yīng)，并基于此，生成表示這種時(shí)延和/或瞬態(tài)響應(yīng)的信號glitch并傳遞給增益控制狀態(tài)機(jī)50?；谛盘杇litch，增益控制狀態(tài)機(jī)50可控制增益元件12的可選數(shù)字增益x和放大器級16的可選模擬增益k/x的施加，以減少或消除由這種時(shí)延和/或瞬態(tài)響應(yīng)引起的毛刺。在一些實(shí)施例中，毛刺控制電路44和/或增益控制狀態(tài)機(jī)50可通過控制信號路徑的模擬響應(yīng)來減少毛刺，以減少由于信號路徑的增益模式之間切換而導(dǎo)致存在輸出信號中的音頻偽跡的出現(xiàn)，下文參照圖4a、圖4b、圖4c和圖5進(jìn)行進(jìn)一步說明。

增益校準(zhǔn)電路52可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于校正放大器級16的非理想增益。由于放大器級16的非理想因素(例如溫度變化、工序公差等)，放大器級16的實(shí)際增益可能不同于由增益控制狀態(tài)機(jī)50判定的增益和/或基于電阻r1、r2、r3和r4的標(biāo)稱值而計(jì)算出的理想增益的期望電平的增益。因此，增益校準(zhǔn)電路52可判定放大器級16的實(shí)際增益并輸出表示這種實(shí)際增益的信號gain_cal，以及增益控制狀態(tài)機(jī)50可在選擇可選數(shù)字增益中對非理想因素進(jìn)行校正。

偏移校準(zhǔn)電路54可包括任何合適的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置，用于校正放大器級16的偏移。舉例而言，由于放大器級16的非理想因素(例如，溫度變化、工序公差等)，運(yùn)算放大器22可包括與與放大器級16相關(guān)聯(lián)的期望接地或共模電壓的輕微偏移26，這可能影響信號輸出vout。因此，偏移校準(zhǔn)電路54可判定放大器級16的偏移26并輸出信號offset_cal，該信號offset_cal可被傳遞給dac方塊14的偏移方塊32，使得dac方塊14可校準(zhǔn)這種模擬偏移。

增益控制狀態(tài)機(jī)50可接收信號comp_out、tracking、zero_detect、glitch和/或gain_cal，并基于這種信號中的一個(gè)或更多個(gè)信號，生成可選數(shù)字增益和可選模擬增益，在本公開中另外進(jìn)行更詳細(xì)說明。例如，當(dāng)數(shù)字音頻輸入信號dig_in的幅度從高于預(yù)定閾值幅度(例如，-24db)躍遷為低于該預(yù)定閾值幅度時(shí)，信號comp_out可表示這種躍遷，并作為響應(yīng)，增益控制狀態(tài)機(jī)50可以等待，直至出現(xiàn)過零點(diǎn)(由信號zero_detect表示)，之后，它可使dac方塊14以相同的量增大可選數(shù)字增益和減小可選音頻增益。通過在數(shù)字音頻輸入信號dig_in(或其導(dǎo)數(shù))的過零點(diǎn)處改變可選數(shù)字增益和可選音頻增益，該改變以及與該改變相關(guān)聯(lián)的任何聽覺偽跡可以被遮蔽，因此對于包括音頻ic9的音頻設(shè)備的收聽者而言不明顯或不太明顯。

又如，當(dāng)數(shù)字音頻輸入信號dig_in的幅度的總和從低于預(yù)定閾值幅度(例如，-24db)躍遷為高于該預(yù)定閾值幅度時(shí)，信號comp_out可表示這種躍遷，并作為響應(yīng)，增益控制狀態(tài)機(jī)50可使dac方塊14以相近的量減小可選數(shù)字增益和增大可選模擬增益。然而，當(dāng)躍遷為較低數(shù)字增益模式時(shí)，等待輸出信號的過零點(diǎn)可能不可取，因?yàn)閺牡陀谠擃A(yù)定閾值幅度躍遷為高于該預(yù)定閾值幅度可能隨即導(dǎo)致音頻信號的削波。因此，可能需要預(yù)測數(shù)字音頻輸入信號dig_in的幅度是否有可能越過這種預(yù)定閾值，并響應(yīng)于這種預(yù)測切換可選數(shù)字增益和可選模擬增益，該切換發(fā)生在數(shù)字音頻輸入信號dig_in越過預(yù)定閾值之前出現(xiàn)數(shù)字音頻輸入信號dig_in的過零點(diǎn)時(shí)。通過應(yīng)用這種預(yù)測技術(shù)，增益控制方塊20可便于在增益模式之間切換以增大動(dòng)態(tài)范圍，同時(shí)減少音頻偽跡。

圖4a至圖4c為示范性曲線圖，示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例可被增益控制電路20采用的示范性毛刺校正方法。圖4a描繪了增益控制電路20未執(zhí)行毛刺校正的方法。在這種方法中，可選數(shù)字增益x可在時(shí)刻t1改變。由于在數(shù)字音頻輸入信號dig_in和模擬輸入信號vin之間的信號路徑中的時(shí)延，施加于模擬輸入信號vin的有效數(shù)字增益xeff可能由于可選數(shù)字增益x而延遲和/或可能具有瞬態(tài)響應(yīng)，該瞬態(tài)響應(yīng)上升(或在當(dāng)可選數(shù)字增益x從較高值變?yōu)檩^低值時(shí)的情況下下降)直至?xí)r刻t2。增益控制電路20可在時(shí)刻t2施加可選模擬增益k/x的相應(yīng)變化。因此，有效累積路徑增益xeff·k/x在時(shí)刻t1和t2之間可能受到相當(dāng)大的毛刺402a，這意味著該累積路徑增益不具有在信號路徑中可能期望的固定增益。

如圖4b所示，在一些實(shí)施例中，增益控制電路20可通過控制可選模擬增益k/x的變化來減少毛刺，使得它在模擬輸入信號vin處有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)期間的時(shí)刻t2’出現(xiàn)。雖然時(shí)刻t2’在圖4b中示出為在有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)的大致中間處出現(xiàn)，但是增益控制電路20可使可選模擬增益k/x在有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)期間的任何部分改變。由于控制可選模擬增益k/x的變化使得它在有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)期間的時(shí)刻t2’出現(xiàn)，所以有效累積路徑增益xeff·k/x仍可能受到毛刺402b，但是在相關(guān)音頻帶寬(例如，24khz)中的累計(jì)毛刺能量相比于毛刺402a的毛刺能量可能明顯要小，從而可導(dǎo)致收聽者能感知到的音頻偽跡減少。

如圖4c所示，在一些實(shí)施例中，增益控制電路20可通過控制可選模擬增益k/x的變化來減少毛刺，使得它在一段時(shí)間內(nèi)(如在有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)的有效部分內(nèi))出現(xiàn)。在實(shí)施例的一些中，增益控制電路20可當(dāng)在該段時(shí)間內(nèi)從第一模擬增益切換為第二模擬增益時(shí)對可選模擬增益施加反向階躍響應(yīng)濾波器，使得可選模擬增益k/x從第一模擬增益逐階躍遷到第二模擬增益。在施加反向階躍響應(yīng)濾波器中，當(dāng)在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換時(shí)，增益控制電路20可對可選模擬增益施加有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)響應(yīng)的近似倒數(shù)。由于圖4c所示的方法，有效累積路徑增益xeff·k/x仍可能受到毛刺402c，但是這種毛刺402c的幅度相比于毛刺402a的幅度可能明顯要小，從而可導(dǎo)致能感知到的音頻偽跡減少。

圖5示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的dac方塊14的示范性實(shí)施方案的方塊圖。如圖5所示，dac方塊14可包括dac15、耦合在接地和開關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的電容器21、耦合在dac15的輸出和開關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)17以及耦合在dac15的輸入和開關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)19。當(dāng)增益模式之間未發(fā)生變化時(shí)，增益控制電路20可啟動(dòng)開關(guān)19，將輸入耦合至開關(guān)節(jié)點(diǎn)。另一方面，當(dāng)增益模式之間發(fā)生變化時(shí)，增益控制電路20可啟動(dòng)開關(guān)17，將輸出耦合至開關(guān)節(jié)點(diǎn)。在增益模式之間發(fā)生變化期間啟動(dòng)開關(guān)17的作用是在啟動(dòng)開關(guān)17的該段時(shí)間內(nèi)對dac15內(nèi)的調(diào)制器和/或dac15本身中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改。例如，開關(guān)17的啟動(dòng)可在該段時(shí)間內(nèi)為dac15的低通濾波器加設(shè)旁路。dac15內(nèi)的調(diào)制器和/或dac15本身的模擬響應(yīng)的這種重構(gòu)可以減少數(shù)字音頻輸入信號dig_in和模擬輸入信號vin之間的時(shí)延和/或減小在模擬輸入信號vin處有效數(shù)字增益xeff的瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間，從而減少毛刺。

圖6為根據(jù)本公開的實(shí)施例用在圖2所示的音頻集成電路內(nèi)的增益控制電路的選定部件和可耦合至該增益控制電路的音頻集成電路的選定部件的方塊圖。除了dac方塊14被dac方塊14a取代，圖6的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類似于圖3的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且增益元件12已經(jīng)被放置在dac方塊14a的調(diào)制器31內(nèi)。

圖7為根據(jù)本公開的實(shí)施例用在dac方塊14a內(nèi)的調(diào)制器31的方塊圖。如圖7所示，dac方塊14a可包括正向路徑，該正向路徑包括：環(huán)路濾波器34，被配置為響應(yīng)于數(shù)字音頻輸入信號dig_in和反饋信號而生成濾波信號(如基于等于數(shù)字音頻輸入信號和反饋信號之差的誤差信號)；量化器36，響應(yīng)于濾波信號并被配置為生成量化信號；以及增益元件12(如接合在環(huán)路濾波器34和量化器36之間)，被配置為對正向路徑內(nèi)的信號施加可選數(shù)控增益x。dac方塊14a還可包括反饋路徑，該反饋路徑被配置為響應(yīng)于量化信號而生成反饋信號，其中該反饋路徑包括增益元件38，該增益元件38具有與增益元件12的可選數(shù)控增益成反比的增益1/x。通過在dac方塊14a的調(diào)制器31內(nèi)移動(dòng)增益元件12(相對于在dac方塊14之前，如圖3所示)，可選數(shù)控增益x的響應(yīng)的瞬態(tài)持續(xù)時(shí)間可以更短，這相比于圖3所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以減少輸出信號vout上的毛刺。

雖然如本文中所述的各種系統(tǒng)及方法僅考慮到在個(gè)人音頻設(shè)備的音頻信號路徑中的音頻偽跡的減少，但是此處的系統(tǒng)及方法還可應(yīng)用于任何其他音頻系統(tǒng)，包括但不限于家庭音頻系統(tǒng)、劇院、汽車音頻系統(tǒng)、現(xiàn)場表演等。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本公開包括對于本文中示范性實(shí)施例的所有更改、替換、變動(dòng)、變形和修改。同樣地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在適當(dāng)?shù)那闆r下，所附權(quán)利要求包括對于本文中示范性實(shí)施例的所有更改、替換、變動(dòng)、變形和修改。此外，在所附權(quán)利要求中對于裝置或系統(tǒng)或裝置或系統(tǒng)中的部件的引用包括所述裝置、系統(tǒng)或部件，所述裝置、系統(tǒng)或部件適應(yīng)執(zhí)行特定功能，被安排為執(zhí)行特定功能，可執(zhí)行特定功能，被構(gòu)成為執(zhí)行特定功能，能夠執(zhí)行特定功能，可操作為執(zhí)行特定功能或操作為執(zhí)行特定功能，無論它或所述特定功能是否啟動(dòng)、打開或開啟，只要所述裝置、系統(tǒng)或部件適應(yīng)執(zhí)行特定功能，被安排為執(zhí)行特定功能，可執(zhí)行特定功能，被構(gòu)成為執(zhí)行特定功能，能夠執(zhí)行特定功能，可操作為執(zhí)行特定功能或操作為執(zhí)行特定功能。

本文中陳述的所有實(shí)例和條件性語言旨在教導(dǎo)目的，以幫助讀者理解本發(fā)明及發(fā)明者深化技術(shù)所提供的概念，且被解釋為并不限于這種具體陳述的實(shí)例和條件。雖然已經(jīng)對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行各種更改、替換和變形。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于提供輸出信號給音頻換能器的裝置，該裝置包括：

信號路徑，包括：

模擬信號路徑部分，具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供所述輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且被配置為基于所述模擬輸入信號并和所述可選模擬增益一致地生成所述輸出信號；以及

數(shù)字信號路徑部分，具有可選數(shù)字增益且被配置為和所述可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為所述模擬輸入信號；以及

控制電路，被配置為響應(yīng)于所述信號路徑的增益模式之間的切換指示：

在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換所述可選模擬增益；

在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換所述可選數(shù)字增益，其中所述第一模擬增益和所述第一數(shù)字增益的乘積約等于所述第二模擬增益和所述第二數(shù)字增益的乘積；并且

控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于所述信號路徑的增益模式之間切換而出現(xiàn)在所述輸出信號中的濾波效應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述信號路徑的增益模式之間的切換指示包括表示所述輸出信號的信號的幅度的閾值交叉點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制電路被配置為通過在從所述第一數(shù)字增益切換為所述第二數(shù)字增益之后的一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，且所述控制電路被配置為通過在所述瞬態(tài)響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間期間的時(shí)間點(diǎn)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制電路被配置為通過在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制電路被配置為通過當(dāng)在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益時(shí)對所述可選模擬增益施加反向階躍響應(yīng)濾波器來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，其中所述控制電路被配置為通過當(dāng)在所述第一模擬增益和所述第二模擬增益之間切換時(shí)對所述可選模擬增益施加所述瞬態(tài)響應(yīng)的近似倒數(shù)來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述數(shù)字信號路徑部分包括調(diào)制器和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，并且其中所述控制電路被配置為通過在一段時(shí)間內(nèi)對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改包括在該段時(shí)間內(nèi)為所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的濾波器響應(yīng)加設(shè)旁路。

10.一種方法，包括，在信號路徑中，該信號路徑包括模擬信號路徑部分，該模擬信號路徑部分具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益且被配置為基于所述模擬輸入信號并和所述可選模擬增益一致地生成所述輸出信號，該信號路徑還包括數(shù)字信號路徑部分，該數(shù)字信號路徑部分具有可選數(shù)字增益且被配置為和所述可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為所述模擬輸入信號：

響應(yīng)于所述信號路徑的增益模式之間的切換指示：

在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換所述可選模擬增益；

在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換所述可選數(shù)字增益，其中所述第一模擬增益和所述第一數(shù)字增益的乘積約等于所述第二模擬增益和所述第二數(shù)字增益的乘積；并

控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于所述信號路徑的增益模式之間切換而出現(xiàn)在所述輸出信號中的濾波效應(yīng)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述信號路徑的增益模式之間的切換指示包括表示所述輸出信號的信號的幅度的閾值交叉點(diǎn)。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括通過在從所述第一數(shù)字增益切換為所述第二數(shù)字增益之后的一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，且所述控制電路被配置為通過在所述瞬態(tài)響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間期間的時(shí)間點(diǎn)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括通過在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括通過當(dāng)在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益時(shí)對所述可選模擬增益施加反向階躍響應(yīng)濾波器來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，其中所述控制電路被配置為通過當(dāng)在所述第一模擬增益和所述第二模擬增益之間切換時(shí)對所述可選模擬增益施加所述瞬態(tài)響應(yīng)的近似倒數(shù)來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述數(shù)字信號路徑部分包括調(diào)制器和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，并且其中所述方法還包括通過在一段時(shí)間內(nèi)對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改包括在該段時(shí)間內(nèi)為所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的濾波器響應(yīng)加設(shè)旁路。

19.一種個(gè)人音頻設(shè)備，包括：

音頻換能器，被配置為根據(jù)由所述音頻換能器接收到的輸出信號來生成聲音；

信號路徑，耦合至所述音頻換能器，其中所述信號路徑包括：

模擬信號路徑部分，具有用于接收模擬輸入信號的音頻輸入、用于提供所述輸出信號的音頻輸出以及可選模擬增益，且被配置為基于所述模擬輸入信號并和所述可選模擬增益一致地生成所述輸出信號；以及

數(shù)字信號路徑部分，具有可選數(shù)字增益且被配置為和所述可選數(shù)字增益一致地將數(shù)字音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為所述模擬輸入信號；以及

控制電路，被配置為響應(yīng)于所述信號路徑的增益模式之間的切換指示：

在第一模擬增益和第二模擬增益之間切換所述可選模擬增益；

在第一數(shù)字增益和第二數(shù)字增益之間切換所述可選數(shù)字增益，其中所述第一模擬增益和所述第一數(shù)字增益的乘積約等于所述第二模擬增益和所述第二數(shù)字增益的乘積；并且

控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少由于所述信號路徑的增益模式之間切換而出現(xiàn)在所述輸出信號中的濾波效應(yīng)。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述信號路徑的增益模式之間的切換指示包括表示所述輸出信號的信號的幅度的閾值交叉點(diǎn)。

21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述控制電路被配置為通過在從所述第一數(shù)字增益切換為所述第二數(shù)字增益之后的一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，且所述控制電路被配置為通過在所述瞬態(tài)響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間期間的時(shí)間點(diǎn)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)。

23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述控制電路被配置為通過在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述控制電路被配置為通過當(dāng)在一段時(shí)間內(nèi)從所述第一模擬增益切換為所述第二模擬增益時(shí)對所述可選模擬增益施加反向階躍響應(yīng)濾波器來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述信號路徑的傳遞函數(shù)使施加于所述模擬輸入信號的有效數(shù)字增益具有瞬態(tài)響應(yīng)，其中所述控制電路被配置為通過當(dāng)在所述第一模擬增益和所述第二模擬增益之間切換時(shí)對所述可選模擬增益施加所述瞬態(tài)響應(yīng)的近似倒數(shù)來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中所述數(shù)字信號路徑部分包括調(diào)制器和數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，并且其中所述控制電路被配置為通過在一段時(shí)間內(nèi)對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改來控制所述信號路徑的模擬響應(yīng)以減少音頻偽跡的出現(xiàn)。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的個(gè)人音頻設(shè)備，其中對所述調(diào)制器和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器中至少一者的模擬響應(yīng)進(jìn)行修改包括在該段時(shí)間內(nèi)為所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的濾波器響應(yīng)加設(shè)旁路。