專利名稱：音頻pop音的消除方法及耳機音頻電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻處理，特別涉及音頻處理中POP音的消除技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的耳機音頻輸出在編譯碼器CODEC通道初始化和關(guān)閉通道過程中，輸出通道中有噪聲，通常稱之為POP音，其原因是初始化操作過程中帶來的瞬態(tài)沖擊所產(chǎn)生的爆破聲。具體地說，在初始化耳機音頻輸出過程中，有一個使能Vbias過程，該過程會產(chǎn)生窄尖脈沖瞬態(tài)沖擊，其波形如圖1所示，其中的上下沖尖峰脈沖就是引起POP音的原因。傳統(tǒng)耳機音頻電路如圖2或圖3所示，包括三個部分C0DEC、隔直電容(即圖中的 C)和耳機。其中CODEC輸出立體聲音頻信號，該音頻信號疊加在直流偏置電平上，此處我們把該直流偏置電平命名為Vbias，通常是CODEC工作電壓VDD的1/2，隔直電容目的是把該直流電平濾除，并把音頻信號耦合到耳機驅(qū)動耳機工作。圖2和圖3的不同之處在于芯片內(nèi)部是否有隔直電容緩慢充電電路(后面簡稱緩充電路)，分別介紹如下在如圖2所示的第一類傳統(tǒng)耳機音頻電路中，解決POP音的方法是軟件規(guī)避的方式，所謂軟件方式規(guī)避是指使用相對合理的初始化流程，如在不同的時刻打開MUTE (靜音) 功能、STANDBY(待機)功能、延時操作、逐步改變ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)/DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)增益等， 以減小POP音，如圖4所示。圖4中的“MODE CHANGE”指的是CODEC從POWER D0WN(關(guān)機) 或者STANDBY (待機)狀態(tài)切換到正常輸出狀態(tài)。關(guān)閉CODEC通道的過程和打開CODEC通道的過程剛好相反，這樣就可以達(dá)到抑制關(guān)閉CODEC通道產(chǎn)生的POP音問題。如圖3所示的第二類傳統(tǒng)耳機音頻電路，與圖2所示的第一類傳統(tǒng)耳機音頻電路的不同之處在于C0DEC內(nèi)部有一電路，用于初始化CODEC通道過程中對隔直電容充電，設(shè)置合適的內(nèi)部電阻可以控制充電時間，通常需要200ms到300ms，以達(dá)到隔直電容緩慢充電減小POP音的效果，其軟件流程如圖5所示。圖5中的“MODE CHANGE”和圖4中的“MODE CHANGE”意義相同。關(guān)閉CODEC通道的過程和打開CODEC通道的過程剛好相反，這樣就可以減小關(guān)閉CODEC通道產(chǎn)生的POP音。但是，傳統(tǒng)POP音抑制方法不能完全消除POP音，并且軟件流程復(fù)雜，初始化CODEC 通道所需時間較長。具體地說，傳統(tǒng)的POP音抑制電路，無論CODEC內(nèi)部是否有緩充電路， 都沒有徹底解決POP音問題。內(nèi)部不帶緩充電路的CODEC其實不能真正抑制POP音，實際上是減小了初始化CODEC通道過程中的其他噪聲，使得疊加在POP噪聲上的其他噪聲減小， 給人耳聽覺上好像噪聲變小了，但是沒有能真正解決問題。內(nèi)部帶有緩充電路的CODEC控制了隔直電容的充電時間，使得隔直電容上的尖峰脈沖幅度變小，上升沿變緩，所以POP音變小，也只是減小POP音，并沒有徹底抑制掉該POP音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種音頻POP音的消除方法及耳機音頻電路，使得耳機中的POP音能被徹底消除，改善用戶體驗，并且簡化了操作流程，縮短了初始化時間。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種音頻POP音的消除方法，包含以下步驟在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通與耳機的右聲道并聯(lián)的第一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOS管，對與所述編譯碼器的右輸出端相連的第一隔直電容進(jìn)行充電；通過導(dǎo)通與耳機的左聲道并聯(lián)的第二 MOS管，對與所述編譯碼器的左輸出端相連的第二隔直電容進(jìn)行充電；在導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS管后，初始化所述編譯碼器；所述初始化完成后延時預(yù)定時長T，并在延時所述T后，斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS管；所述編譯碼器通過所述右輸出端向所述耳機的右聲道輸出音頻信號；通過所述左輸出端向所述耳機的左聲道輸出音頻信號。本發(fā)明的實施方式還提供了一種耳機音頻電路，包含編譯碼器、與所述編譯碼器的右輸出端相連的第一隔直電容、與所述編譯碼器的左輸出端相連的第二隔直電容、耳機、 第一 MOS管和第二 MOS管；所述編譯碼器的右輸出端輸出的音頻信號，輸出到所述第一隔直電容，經(jīng)所述第一隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到所述耳機的右聲道，另外一路信號經(jīng)所述第一 MOS管到地；所述編譯碼器的左輸出端輸出的音頻信號，輸出到所述第二直電容，經(jīng)所述第二隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到所述耳機的左聲道，另外一路信號經(jīng)所述第二 MOS管到地；所述第一 MOS管用于在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第一隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的初始化的預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)；所述第二 MOS管用于在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第二隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的初始化的所述預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)。本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，編譯碼器的右輸出端輸出的音頻信號經(jīng)第一隔直電容輸出后分兩路，一路輸出到耳機的右聲道，另外一路輸出經(jīng)第一 MOS管到地，也就是說，耳機的右聲道和第一 MOS管是并聯(lián)關(guān)系。類似的，編譯碼器的左輸出端輸出的音頻信號經(jīng)第二隔直電容輸出后分兩路，一路輸出到耳機的左聲道，另外一路輸出經(jīng)第二 MOS 管到地，也就是說，耳機的左聲道和第二 MOS管是并聯(lián)關(guān)系。在初始化編譯碼器之前，導(dǎo)通第一 MOS管和第二 MOS管，使得第一隔直電容通過第一 MOS管充電，第二隔直電容通過第二 MOS管充電。在初始化完成并且延時一定時長后，再斷開兩MOS管。由于MOS管道通阻抗很小，僅幾十毫歐級，因此，在初始化編譯碼器之前，通過兩MOS管對兩隔直電容進(jìn)行充電， 可徹底消除POP音，使得耳機中完全聽不到POP音。而且在隔直電容充電完成后，再關(guān)閉兩 MOS管，可使得該過程不會對耳機的正常工作造成影響。另外，在關(guān)閉所述編譯碼器之前，通過導(dǎo)通第一 MOS管，對第一隔直電容進(jìn)行充電；通過導(dǎo)通第二 MOS管，對第二隔直電容進(jìn)行充電。在關(guān)閉編譯碼器后的預(yù)定時長T后， 斷開第一 MOS管和第二 MOS管。使得本發(fā)明不僅可以在初始化編譯碼器時消除POP音，也可以在關(guān)閉編譯碼器時消除POP音。另外，預(yù)定時長T小于1ms。由于MOS管道通阻抗電阻很小，通常只有幾十到上百毫歐，所以隔直電容充電時間非常短，進(jìn)一步保證了初始化時間的縮短。另外，利用MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開。通過軟件控制，即可實現(xiàn)MOS管的導(dǎo)通或斷開，簡單易行，方便操作。另外，也可以通過比較器的輸出端向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開。使得本發(fā)明的實施方式靈活多變。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中引起POP音的原因示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中第一類傳統(tǒng)耳機音頻電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中第二類傳統(tǒng)耳機音頻電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中基于第一類傳統(tǒng)耳機音頻電路的POP音解決方法流程圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中基于第二類傳統(tǒng)耳機音頻電路的POP音解決方法流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的音頻POP音的消除方法中，基于的耳機音頻電路結(jié)構(gòu)圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中的打開音頻通道的初始化流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中的關(guān)閉音頻通道的流程圖；圖9根據(jù)本發(fā)明第二實施方式中的利用比較器的輸出端控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的第一實施方式涉及一種音頻POP音的消除方法。本實施方式所基于的耳機音頻電路如圖6所示，包含CODEC、與CODEC的右輸出端ROUT相連的第一隔直電容、與 CODEC的LOUT相連的第二隔直電容、耳機、第一 MOS管和第二 MOS管。在本實施方式中，第一 MOS管和第二 MOS管均為N溝道MOS (N-MOS)。CODEC的ROUT輸出的音頻信號，輸出到第一隔直電容，經(jīng)第一隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到耳機的右聲道，另外一路信號經(jīng)第一 MOS管到地；CODEC 器的左輸出端ROUT輸出的音頻信號，輸出到第二直電容，經(jīng)第二隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到耳機的左聲道，另外一路信號經(jīng)第二 MOS管到地。也就是說，兩 MOS管與耳機并聯(lián)。打開音頻通道的初始化流程如圖7所示，在步驟710中，在初始化CODEC之前，微控制單元(Micro Control Unit，簡稱“MCU”)拉高GPI0，即使MCU的GPIO引腳輸出高電平。具體地說，在本實施方式中，將第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳，分別與MCU的 GPIO引腳相連，通過MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開。因此，在本步驟710中，在初始化CODEC 之前，利用MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平，導(dǎo)通第一 MOS
管和第二 MOS管。使得第一隔直電容與第一 MOS管形成電容充電通路，第二隔直電容與第二 MOS管形成電容充電通路，對兩隔直電容進(jìn)行充電。接著，在步驟720中，對CODEC進(jìn)行初始化，對CODEC進(jìn)行的初始化過程中包括使能Vbias。本步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。接著，在步驟730中，延時預(yù)定時長T，以保證兩隔直電容的充電完成。值得一提的是，該T時長小于1ms。由于MOS管道通阻抗電阻很小，因此本實施方式中的延時時間T很短，通常在Ims之內(nèi)，與傳統(tǒng)技術(shù)相比大大縮短了初始化時間。接著，在步驟740中，MCU拉低CPI0，即使MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出低電平，斷開第一 MOS管和第二 MOS管。通過軟件控制，即可實現(xiàn)MOS 管的導(dǎo)通或斷開，簡單易行，方便操作。接著，在步驟750中，開始音頻的播放。由于MOS管道通阻抗很小，僅幾十毫歐級，因此，在初始化編譯碼器之前，通過兩 MOS管對兩隔直電容進(jìn)行充電，可徹底消除POP音，使得耳機中完全聽不到POP音。而且在隔直電容充電完成后，再關(guān)閉兩MOS管，可使得該過程不會對耳機的正常工作造成影響。而且流程十分簡單，也大大縮短了初始化時間。類似地，下電時應(yīng)先拉高GPI0，然后關(guān)閉音頻通道(包括disable Vbias)，再延時時間T，最后拉低GPI0。具體地說，關(guān)閉音頻通道的流程如圖8所示，在步驟810中，停止音頻的播放。接著，在步驟820中，MCU拉高GPI0，即使MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平，導(dǎo)通第一 MOS管和第二 MOS管。使得第一隔直電容與第一 MOS 管形成電容充電通路，第二隔直電容與第二 MOS管形成電容充電通路，對兩隔直電容進(jìn)行充電。接著，在步驟830中，關(guān)閉CODEC，CODEC的關(guān)閉過程包括去使能Vbias。本步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。接著，在步驟840中，延時預(yù)定時長T，以保證兩隔直電容的充電完成。接著，在步驟850中，MCU拉低CPI0，即使MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出低電平，斷開第一 MOS管和第二 MOS管。由此可見，利用兩個MOS管對兩隔直電容進(jìn)行充電，不僅可以在初始化編譯碼器時消除POP音，也可以在關(guān)閉編譯碼器時消除POP音。另外，由于本實施方式中，對耳機并無特殊的要求，因此本實施方式中的耳機可以是任意一種終端產(chǎn)品中的耳機，如手機、MP3、MP4等產(chǎn)品中的耳機，使得本實施方式具備廣泛的應(yīng)用場景。需要說明的是，上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現(xiàn)時可以合并為一個步驟或者對某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)；對算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明的第二實施方式涉及一種音頻POP音的消除方法。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于在第一實施方式中，是利用MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開。而在本發(fā)明第二實施方式中，是通過比較器的輸出端向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開。具體地說，在CODEC初始化過程中，有一個使能Vbias的動作，可以對該電源加RC 延時電路，使之上升時間變長，該電壓給比較器的反相端，如圖9所示，在比較器的同相端加一個用于比較的電壓(該電壓一定要小于Vbias，具體的和反相端的RC選擇有關(guān))，當(dāng) Vbias經(jīng)RC延時后上升到一定階段，比較器輸出(即圖9中的OUTPUT)狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn)(由高變低)，該輸出狀態(tài)可以替代第一實施方式中的GPIO功能。CODEC下電過程圖9中的Vbias 要關(guān)閉，二極管導(dǎo)通，使V-迅速跌落，OUTPUT也迅速由低變高，使MOS導(dǎo)通。由此可見，不僅可以利用MCU的GPIO引腳向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS管的導(dǎo)通或斷開，也可以利用比較器的輸出端向第一 MOS管和第二 MOS管的G引腳輸出高電平或低電平，控制第一 MOS管和第二 MOS 管的導(dǎo)通或斷開。使得本發(fā)明的實施方式靈活多變。上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種音頻POP音的消除方法，其特征在于，包含以下步驟在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通與耳機的右聲道并聯(lián)的第一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOS管，對與所述編譯碼器的右輸出端相連的第一隔直電容進(jìn)行充電；通過導(dǎo)通與耳機的左聲道并聯(lián)的第二 MOS管，對與所述編譯碼器的左輸出端相連的第二隔直電容進(jìn)行充電；在導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS管后，初始化所述編譯碼器；所述初始化完成后延時預(yù)定時長T，并在延時所述T后，斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS 管；所述編譯碼器通過所述右輸出端向所述耳機的右聲道輸出音頻信號；通過所述左輸出端向所述耳機的左聲道輸出音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻POP音的消除方法，其特征在于，還包含以下步驟在關(guān)閉所述編譯碼器之前，通過導(dǎo)通所述第一 MOS管，對所述第一隔直電容進(jìn)行充電；通過導(dǎo)通所述第二 MOS管，對所述第二隔直電容進(jìn)行充電；在導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS管后，關(guān)閉所述編譯碼器；在關(guān)閉所述編譯碼器后延時所述T，并在延時所述T后，斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS 管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻POP音的消除方法，其特征在于，所述T小于1ms。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻POP音的消除方法，其特征在于，通過微控制單元MCU的 GPIO引腳，向所述第一 MOS管和所述第二MOS管的G引腳輸出高電平，導(dǎo)通所述第一MOS管和所述第二 MOS管；通過所述MCU的GPIO引腳，向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出低電平， 斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻POP音的消除方法，其特征在于，通過比較器的輸出端向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出高電平，導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS 管；通過所述比較器的輸出端向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出低電平， 斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的音頻POP音的消除方法，其特征在于，所述耳機為以下任一終端產(chǎn)品中的耳機手機、MP3、MP4。
7.一種耳機音頻電路，包含編譯碼器、與所述編譯碼器的右輸出端相連的第一隔直電容、與所述編譯碼器的左輸出端相連的第二隔直電容、耳機，其特征在于，還包含第一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOS管和第二 MOS管；所述編譯碼器的右輸出端輸出的音頻信號，輸出到所述第一隔直電容，經(jīng)所述第一隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到所述耳機的右聲道，另外一路信號經(jīng)所述第一 MOS管到地；所述編譯碼器的左輸出端輸出的音頻信號，輸出到所述第二直電容，經(jīng)所述第二隔直電容輸出后分為兩路信號，其中一路信號輸出到所述耳機的左聲道，另外一路信號經(jīng)所述第二 MOS管到地；所述第一 MOS管用于在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第一隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的初始化的預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)；所述第二 MOS管用于在初始化編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第二隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的初始化的所述預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機音頻電路，其特征在于，所述第一 MOS管還用于在關(guān)閉所述編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第一隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的關(guān)閉的所述預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)；所述第二 MOS管還用于在關(guān)閉所述編譯碼器之前，通過導(dǎo)通狀態(tài)對所述第二隔直電容進(jìn)行充電，并在完成所述編譯碼器的關(guān)閉的所述預(yù)定時長T后，處于斷開狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機音頻電路，其特征在于， 所述T小于1ms。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機音頻電路，其特征在于，所述耳機音頻電路還包含微控制單元MCU ；所述MCU的GPIO引腳分別與所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳相連； 所述MCU的GPIO引腳通過向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出高電平， 導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS管；所述MCU的GPIO引腳通過向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出低電平， 斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS管。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機音頻電路，其特征在于，所述耳機音頻電路還包含比較器；所述比較器的輸出端分別與所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳相連； 所述比較器的輸出端通過向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出高電平， 導(dǎo)通所述第一 MOS管和所述第二 MOS管；所述比較器的輸出端通過向所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的G引腳輸出低電平， 斷開所述第一 MOS管和所述第二 MOS管。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的耳機音頻電路，其特征在于，所述耳機為以下任一終端產(chǎn)品中的耳機手機、MP3、MP4。
全文摘要
本發(fā)明涉及音頻處理，公開了一種音頻POP音的消除方法及耳機音頻電路。本發(fā)明中，在初始化編譯碼器之前，利用與耳機并聯(lián)的兩MOS管，對兩隔直電容進(jìn)行充電。待充電完成后，再關(guān)斷兩MOS管。由于MOS管道通阻抗很小，僅幾十毫歐級，因此，在初始化編譯碼器之前，通過兩MOS管對兩隔直電容進(jìn)行充電，可徹底消除POP音，使得耳機中完全聽不到POP音。而且在隔直電容充電完成后，再關(guān)閉兩MOS管，可使得該過程不會對耳機的正常工作造成影響。
文檔編號H04R3/00GK102572642SQ20101058817
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者劉峰, 康書峰 申請人:聯(lián)芯科技有限公司