CN101835071A - 一种音响噪音控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及音响技术领域，特别是一种音响噪音控制电路。音源经过功放处理后输出到喇叭，所述功放设置有禁音脚，通过启动禁音脚禁止音源输入功放或通过释放禁音脚允许音源输入功放，所述禁音脚与功放输出之间设置有信号反馈控制电路，根据功放输出的信息，控制禁音脚的启动与释放。本发明通过监测功放输出电压作为反馈信号，控制MUTE脚的启动与释放，起到对音响POP噪音的控制，能够自动检测功放输出的信息，可根据信息决定何时操作功放，自动找出功放的上电和掉电的控制平衡点，设计比较简单的符合平衡点的控制方案。本发明操作简单，使用在不同产品，参数修改比较少，适合度广，对控制POP Noise的效果更稳定，更有效。

Description

一种音响噪音控制电路

技术领域

本发明涉及音响技术领域，特别是一种音响噪音控制电路。

背景技术

在音响，特别是汽车音响中，开机或关机时，从喇叭可听到一声比较明显的杂音，这杂音叫音响POP噪音。在POP噪音控制技术上，有很多种，主要是围绕对功放禁音(Mute)脚的控制。或者通过硬件电路控制，或者通过软件控制，或者通过软件硬件结合，由于软硬件在结合度方面控制不好，导致对POP噪音的控制效果不好。

在产品应用上，现有的解决方案主要是根据工程师的开发经验来控制POP噪音，而不是完全根据POP噪音产生的根源和功放本身的特点来设置控制方案，因而存在以下不足和缺陷：

1、不能自动监测功放输出的信息和根据功放输出的信息来对功放进行相应的操作。

2、不能根据功放在上电和掉电时POP噪音的不同控制要求进行控制，在两种情况下不能完全很好控制POP噪音。

3、方案的控制操作比较复杂，在不同产品的控制度不够广。

发明内容

本发明提供一种音响噪音控制电路，以解决现有技术中，对音响的POP噪音的控制效果不好的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种音响噪音控制电路，音源经过功放处理后输出到喇叭，所述功放设置有禁音脚，通过启动禁音脚禁止音源输入功放或通过释放禁音脚允许音源输入功放，所述禁音脚与功放输出之间设置有信号反馈控制电路，根据功放输出的信息，控制禁音脚的启动与释放。

作为一种优选方案，所述的信号反馈控制电路包括信号反馈电路和中央控制器，其连接方式为：

信号反馈电路一端与功放输出端连接，另一端与中央控制器连接，用于反馈功放输出端的输出电压；

中央控制器一端与信号反馈电路连接，另一端与功放禁音脚连接。

作为进一步的优选方案，所述功放设有相位相反的两个输出脚，信号反馈电路与功放的两个输出脚分别连接，获取功放的两个输出脚电压，并输出所述两个输出脚电压的偏差值。

作为再进一步的优选方案，所述的中央控制器与功放禁音脚之间还包括：

一端连接功放禁音脚，另一端连接中央控制器的释放电路，用于释放功放禁音脚；

一端连接功放禁音脚，另一端连接中央控制器的启动电路，用于启动功放禁音脚；

所述中央控制器，在功放输出上电后接通释放电路，在功放输出掉电前接通启动电路。

作为更进一步的优选方案，所述释放电路的输出电压从零电压增加到基准电压的时间比启动电路的输出电压从基准电压下降到零电压所需要的时间长。

作为一种优选方案，在功放输出上电后，所述中央控制器对信息反馈电路输出的偏差值作为采样值进行连续采样，直到所述采样值满足以下条件：

(61)前一采样值比当前采样值大，并且；

(62)当前采样值小于预先设定的阈值；

则中央控制器接通释放电路，并取消对所述偏差值的采样。

作为进一步的优选方案，所述中央控制器对信息反馈电路输出的偏差值进行模数转换，并把模数转换后得到的数据作为采样值。

本发明通过监测功放输出电压作为反馈信号，控制MUTE脚的启动与释放，起到对音响POP噪音的控制，能够自动检测功放输出的信息，可根据信息决定何时操作功放，自动找出功放的上电和掉电的控制平衡点，设计比较简单的符合平衡点的控制方案。本发明操作简单，使用在不同产品，参数修改比较少，适合度广，对控制POP Noise的效果更稳定，更有效。

附图说明

图1为功放上电时，一组正相反相输出端的电压特性；

图2为功放上电时过早释放Mute脚或Mute脚的电平变化过快，一组正反相的输出端突然产生一定偏差；

图3为不产生POP噪声的功放输出和Mute脚的变化时序图，T1为功放上升到基准电压时间，T2为延时释放Mute时间，T3为提前启动Mute时间和Mute下降到一定电平时间，T4为Mute上升到一定电平时间；

图4为本发明的具体电路模型图；

图5为控制功放Mute脚电平缓慢变化电路的输出电压时序图，out为功放在开机时上升到基准电压电平变化过程，Mute为释放mute时mute端口电平变化过程，t1为开机时功放开始充电时刻，t2为开始释放mute时刻，T为mute端口上升到电压V时间；

图6为控制功放Mute脚电平快速变化电路的输出电压时序图，out为功放在关时要掉的电平变化过程，Mute为启动mute时mute端口电平变化过程，t2为关机时功放开始掉电时刻，t1为开始启动mute时刻，T为mute端口下降到电压V时间；

图7为本发明用于控制功放Mute脚电平缓慢上升和快速下降的电路示意图，阻值为R2＞＞R1，开机时，中央控制器控制，+5V拉高电平，大的RC电路组合(R2+R1)C，可缓慢上升，关机时，中央控制器控制直接拉低电平，小的RC电路组合R1C，可快速拉低。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。

音源通过功放左右声道输入到功放，经过功放处理后输出到喇叭。功放的Mute脚的作用，在于根据它的高低电平，可控制功放是否输出声音到喇叭。启动Mute脚则禁止功放输出声音；释放Mute脚则允许功放输出声音。如果Mute脚为0电平，则启动Mute；如果Mute脚为高电平，则释放Mute。

功放在上电时，要经过一段时间，输出端才上升到可以工作的基准电压，如图1所示，在功放上电过程中，输出端为一组正相反相电平，正相反相电平之间存在偏差。控制Mute脚，可有效控制这种偏差，这个特点和功放上电时POP声的产生有很大的联系。在这段时间里，如图2所示，如果功放的Mute脚电平变化控制不好，比如过早释放Mute脚或Mute脚的电平变化过快，造成功放内部一些电平突变，一组正反相的输出端突然产生一定偏差，这样会产生POP声音；功放掉电时，功放一组正相反相输出端的电平也会跟着下降，在开始下降时刻，如果对功放的Mute脚电平变化控制不好，比如启动Mute的时间过晚或者Mute脚的电平变化过于缓慢，在功放开始掉电时，Mute脚没起到Mute的作用，同样会得不到很好抑制POP声效果。要得到一个控制POP声的很好效果，如图3所示，在功放上电和掉电时，功放Mute脚的电平变化要控制得很好，要符合一定的时序变化。

从图3可以看出，要控制POP噪声，需要满足以下条件：

(1)功放上电，要延时一定时间释放Mute脚；功放掉电，启动Mute脚的时间要比功放开始掉电的时间早。

(2)释放Mute脚时，Mute脚电平变化要求缓慢变化；启动Mute脚时，Mute脚电平变化要求相对快速变化。

(3)释放/启动Mute脚时，Mute脚电平在一定时间内要小于一定的电平值。

根据控制POP声的结论：

1、开机时，延迟一定时间才释放功放的Mute，关机时，在功放掉电前，启动功放的Mute。

2、开机检测功放两个输出通道变化的电平偏差，以这个偏差作为释放Mute的条件。

3、释放Mute时，功放Mute脚电压变化要缓慢，关机启动Mute时，相对开机，功放Mute脚电压变化要快速，都要符合一定的定量的关系。

如图3所示，功放在上电过程固有的一段输出偏差时间，把原来根据经验设定固定延时释放Mute时间(T2)改为添加一个功放输出信息反馈电路，开机时自动检测这种偏差，当偏差是从大变小，并小于一定的值，释放Mute。

开机延迟释放Mute的时间和功放输出的情况有很大的联系，所以根据功放在开机时输出的信息反馈给MCU，根据信息释放Mute，这样实现延时。如图3所示，功放在上电过程固有的一段输出偏差时间，把原来根据经验设定固定延时释放Mute时间(T2)改为添加一个功放输出信息反馈电路，开机时自动检测这种偏差，当偏差是从大变小，并小于一定的值，释放Mute。

开机释放Mute和关机启动Mute的电平变化要求存在一定的矛盾，从硬件角度看，开机需要一个控制Mute脚电平缓慢变化的电路，关机需要一个控制Mute脚电平相对快速变化的电路。可通过软件实现对这两种组合电路的选择。

解决方案：

1、在一组功放正反相输出端之间加一个信息反馈电路，把开机时刻的功放输出信息传回给中央控制器(MCU)。

2、MCU根据反馈回来的信息作判断，当符合释放Mute脚的条件，就通过MCU控制释放Mute脚。

3、MCU用一个引脚控制开机和关机时Mute脚的变化。开机，根据MCU输出的信息选择Mute脚电平缓慢变化的电路释放Mute脚，关机时，根据MCU输出的信息选择Mute脚电平相对快速变化的电路启动Mute脚。

如图4所示，本实施了采用的技术方案如下：

1、声音通过In1和In2传入功放，经过功放的一组输出端Out+输出的信号A和Out-输出的信号B传输给喇叭；

2、功放上设置有Mute脚，决定是否允许音源传入功放：

释放Mute：允许音源输入功放；

启动Mute：禁止音源输入功放。

3、在禁音脚与功放输出之间设置有信号反馈控制电路，根据功放输出的信息，控制禁音脚的启动与释放。

该信号反馈控制电路包括信号反馈电路，MCU控制，启动电路和释放电路。

释放电路在本实施例中为图4所示的控制功放Mute脚电平缓慢变化电路；

启动电路在本实施例中为图4所示的控制功放Mute脚电平快速变化电路。

信号反馈电路的输入端与功放的一组输出端Out+和Out-连接，捕获信号A和信号B，由信号A和信号B的偏移差，产生偏移信号C到MCU的端口P1；开机时，即功放输出上电，则MCU执行如下步骤：

(S1)通过P1检测偏移信号C；

(S2)通过对偏移信号C进行数模(A/D)转换，得到数值D；

(S2)记录当前D值，并判断当前D值是否满足：

(A)当前D值比前一D值小；

(B)当前D值小于预先设置的阈值；

如果满足上述条件，则MCU的P2端选择控制功放Mute脚电平缓慢

变化电路，同时停止P1端口的操作并退出；

如果不满足上述条件，则重复执行步骤(S1)；

关机时，即功放输出掉电，则MCU的P2端选择控制功放Mute脚电平快速变化电路。

4、控制功放Mute脚电平缓慢变化电路用于释放功放Mute脚，其输出电压时序图如图5所示；控制功放Mute脚电平快速变化电路用于启动功放Mute脚，其输出电压时序图如图6所示。

如图7所示为为本发明用于控制功放Mute脚电平缓慢上升和快速下降的电路示意图。

该技术方案能实现选择一个适合的时间点释放Mute，开机释放Mute时，实现缓慢上升，关机启动Mute脚时，实现快速下降，并且提前在功放开始掉电时把功放给Mute脚，从而达到很好抑制音响在上电、掉电时产生的POP声的效果。

Claims (7)

1.一种音响噪音控制电路，音源经过功放处理后输出到喇叭，所述功放设置有禁音脚，通过启动禁音脚禁止音源输入功放或通过释放禁音脚允许音源输入功放，其特征在于，所述禁音脚与功放输出之间设置有信号反馈控制电路，根据功放输出的信息，控制禁音脚的启动与释放。

2.根据权利要求1所述的音响噪音控制电路，其特征在于，所述的信号反馈控制电路包括信号反馈电路和中央控制器，其连接方式为：

信号反馈电路一端与功放输出端连接，另一端与中央控制器连接，用于反馈功放输出端的输出电压；

中央控制器一端与信号反馈电路连接，另一端与功放禁音脚连接。

3.根据权利要求2所述的音响噪音控制电路，其特征在于：

所述功放设有相位相反的两个输出脚，信号反馈电路与功放的两个输出脚分别连接，获取功放的两个输出脚电压，并输出所述两个输出脚电压的偏差值。

4.根据权利要求3所述的音响噪音控制电路，其特征在于，所述的中央控制器与功放禁音脚之间还包括：

一端连接功放禁音脚，另一端连接中央控制器的释放电路，用于释放功放禁音脚；

一端连接功放禁音脚，另一端连接中央控制器的启动电路，用于启动功放禁音脚；

所述中央控制器，在功放输出上电后接通释放电路，在功放输出掉电前接通启动电路。

5.根据权利要求4所述的音响噪音控制电路，其特征在于，所述释放电路的输出电压从零电压增加到基准电压的时间比启动电路的输出电压从基准电压下降到零电压所需要的时间长。

6.根据权利要求4所述的音响噪音控制电路，其特征在于，在功放输出上电后，所述中央控制器对信息反馈电路输出的偏差值作为采样值进行连续采样，直到所述采样值满足以下条件：

(61)前一采样值比当前采样值大，并且；

(62)当前采样值小于预先设定的阈值；

则中央控制器接通释放电路，并取消对所述偏差值的采样。

7.根据权利要求6所述的音响噪音控制电路，其特征在于，所述中央控制器对信息反馈电路输出的偏差值进行模数转换，并把模数转换后得到的数据作为采样值。

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