CN102281483A - 声频电路的防爆音电路及声频系统 - Google Patents

Abstract

一种声频电路的防爆音电路。高通滤波器根据声频电路的输出信号以产生高通输出信号。阻挡电路接收高通输出信号及控制信号，且根据控制信号及高通输出信号以产生致能信号，用以开启声频电路。

Description

声频电路的防爆音电路及声频系统

技术领域

本发明涉及一种声频系统，特别涉及一种具有防爆音(de-pop)电路的声频系统。

背景技术

数字至模拟转换器(DAC)经常使用于数字系统，例如声频系统，将数字信号转换为模拟信号，用以驱动电声换能器(electro-acoustictransducer)，例如扬声器。由于声频系统中电容的充电及放电速率的不匹配，因此经常在电源开启或电源关闭时产生高频信号，自扬声器发出爆音噪声。

鉴于传统声频系统经常造成爆音噪声，因此亟需提出一种新颖的防爆音电路，用以有效且经济地在声频系统电源开启、电源关闭的转换期间或其他情形下，去除爆音噪声。

发明内容

鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种防爆音电路及具有防爆音电路的声频系统，用以降低爆音噪声。

根据本发明实施例，具有防爆音电路的声频系统包含换能器、声频电路、高通滤波器及阻挡电路。声频电路用以驱动换能器。高通滤波器根据声频电路的输出信号以产生高通输出信号。阻挡电路接收高通输出信号及控制信号，且根据控制信号及高通输出信号以产生致能信号，用以开启声频电路。

附图说明

图1显示本发明实施例的具有防爆音(de-pop)电路的声频系统。

图2A及图2B例示高通滤波器。

图3显示实施阻挡电路的异或(XOR)逻辑门及其真值表。

图4显示本发明实施例中关闭数字至模拟转换器时的信号波形。

图5显示本发明实施例中开启数字至模拟转换器时的信号波形。

具体实施方式

图1显示本发明实施例的具有防爆音(de-pop)电路的声频系统1。在本实施例中，声频系统1包含声频电路，例如数字至模拟转换器(DAC)10，用以将(位于输入信号端100的)数字输入信号IN转换为(位于输出信号端102的)模拟输出信号OUT，该模拟输出信号OUT直接或间接驱动换能器(transducer)，例如扬声器12。虽然本实施例以数字至模拟转换器10作为例示，然而其他声频电路，例如声频放大器，也可适用。本说明书所称的“声频”可指介于12Hz和20000Hz的频率范围。然而，本发明也可适用于其他动物属种，例如狗，其具有不同的听觉范围。

在本实施例中，数字至模拟转换器10具有致能输入端104，其接收致能信号EN，以开启或关闭数字至模拟转换器10。例如，当致能信号EN变为低位准(“0”)时，开启数字至模拟转换器10；当致能信号EN变为高位准(“1”)时，则关闭数字至模拟转换器10。声频系统1接收控制信号CTR，当其位准为“0”时开启数字至模拟转换器10，当其位准为“1”时则关闭数字至模拟转换器10。换句话说，主动控制信号CTR会开启数字至模拟转换器10，而非主动控制信号CTR则关闭数字至模拟转换器10。虽然本实施例中的致能信号EN及控制信号CTR是用以开启或关闭数字至模拟转换器10，然而，在其他实施例中，这些信号则可用以增加或减少声频电路的放大率。一般来说，这些信号可用以开启或关闭声频电路10的特性。

本实施例的防爆音电路包含高通滤波器14及阻挡(blockage)电路16。高通滤波器14接收模拟输出信号OUT并让高于截止频率的频率成分通过，并衰减低于截止频率的频率成分。例如，当模拟输出信号OUT有瞬间变化时，则高通滤波器14的高通输出信号HP会产生主动信号，例如高位准信号。相反地，高通滤波器14的高通输出信号HP会产生非主动信号，例如低位准信号。高通滤波器14的高通输出信号HP接着馈至阻挡电路16。上述的截止频率可经设计使得高于截止频率时，会感知到爆音噪声。在实施例中，高通滤波器14可以为图2A所示的电阻-电容(RC)电路。其中，电阻-电容(RC)电路包含电容C和电阻R，其串联于模拟输出信号OUT和地之间。位于电容C和电阻R之间的节点则提供高通滤波器14的高通输出信号HP。上述的截止频率可通过调整电容C和电阻R的值而得到。

在另一实施例中，高通滤波器14可以为图2B所示的微分器。其中，微分器包含运算放大器Opamp、连接于运算放大器Opamp输出和反向输入端之间的电阻R，及连接于反向输入端和模拟输出信号OUT之间的电容C。运算放大器Opamp的非反向输入端连接至地，而运算放大器Opamp的输出则提供高通滤波器14的高通输出信号HP。上述的截止频率可通过调整电容C和电阻R的值而得到。运算放大器Opamp的输出(亦即，HP)正比于运算放大器Opamp的输入(亦即，模拟输出信号OUT)的时间变化率，但颠倒其正负号，可表示如下：

$\mathrm{HP}=-\mathrm{RC}\frac{\mathrm{dOUT}}{\mathrm{dt}}$

在本实施例中，阻挡电路16可包含(但不限定为)异或(XOR)逻辑门，如图3所示。根据图3所示的真值表，当控制信号CTR的位准为“1”时(其意指欲关闭数字至模拟转换器10)且高通输出信号HP的位准为“0”时(其意指无高频成分)，则致能信号变为位准“1”，因而关闭数字至模拟转换器10。相反地，当控制信号CTR的位准为“1”时(其意指欲关闭数字至模拟转换器10)且高通输出信号HP的位准为“1”时(其意指存在高频成分)，则致能信号变为位准“0”，因而开启数字至模拟转换器10。

类似的原理，当控制信号CTR的位准为“0”时(其意指欲开启数字至模拟转换器10)且高通输出信号HP的位准为“0”时(其意指无高频成分)，则致能信号变为位准“0”，因而开启数字至模拟转换器10。相反地，当控制信号CTR的位准为“0”时(其意指欲开启数字至模拟转换器10)且高通输出信号HP的位准为“1”时(其意指存在高频成分)，则致能信号变为位准“1”，因而关闭数字至模拟转换器10。纵上所述，当高频成分存在时(亦即，HP为位准“1”)，则致能信号EN相反于控制信号CTR。换句话说，当高通输出信号HP为主动时，阻挡电路16会将控制信号CTR予以反向。

图4显示本发明实施例中关闭数字至模拟转换器10时的信号波形。在t1-t2期间，由于位准“1”的信号CTR及位准“0”的信号HP，因此致能信号EN变为位准“1”，使得模拟输出信号OUT下降。下降的模拟输出信号OUT，在t2-t3期间，将使得信号HP位准变为“1”。位准“1”的信号HP使得致能信号EN变为位准“0”，因而开启数字至模拟转换器10。由于数字至模拟转换器10受到开启，使得下降的信号OUT不会产生电源关闭(power-off)爆音。重复t1-t2期间和t2-t3期间的操作多次，直到模拟输出信号OUT接近最低位准并完成电源关闭，因而防止了电源关闭的爆音。

图5显示本发明实施例中开启数字至模拟转换器10时的信号波形。在t1-t2期间，由于位准“0”的信号CTR及位准“0”的信号HP，因此致能信号EN变为位准“0”，使得模拟输出信号OUT上升。上升的模拟输出信号OUT，在t2-t3期间，将使得信号HP位准变为“1”，因而关闭数字至模拟转换器10。由于数字至模拟转换器10受到关闭，使得上升的信号OUT不会产生电源开启(power-on)爆音。重复t1-t2期间和t2-t3期间的操作多次，直到模拟输出信号OUT接近最高位准并完成电源开启，因而防止了电源开启的爆音。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效修改或变型，均应包含在所附的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种声频电路的防爆音电路，包含：

高通滤波器，其根据所述声频电路的输出信号以产生高通输出信号；以及

阻挡电路，其接收所述高通输出信号及控制信号，所述阻挡电路根据所述控制信号及所述高通输出信号，以产生致能信号，用以开启所述声频电路。

2.如权利要求1所述的声频电路的防爆音电路，当所述声频电路的输出信号存在有高于截止频率的高频成分时，所述高通输出信号变为主动。

3.如权利要求1所述的声频电路的防爆音电路，当所述高通输出信号为主动时，所述阻挡电路将所述控制信号予以反向。

4.如权利要求1所述的声频电路的防爆音电路，其中，所述阻挡电路包含异或(XOR)逻辑门，其接收所述控制信号和所述高通输出信号，以产生所述致能信号。

5.如权利要求1所述的声频电路的防爆音电路，当所述控制信号变为主动欲开启所述声频电路时，所述声频电路在一开始被开启且所述声频电路的输出信号的位准上升，其中，所述上升位准使得所述高通输出信号变为主动，因而又关闭所述声频电路；

因此，所述声频电路重复被开启及关闭，直到所述声频电路的输出信号接近最高位准并完成电源开启操作，因而避免电源开启的爆音噪声。

6.如权利要求1所述的声频电路的防爆音电路，当所述控制信号变为非主动欲关闭所述声频电路时，所述声频电路在一开始被关闭且所述声频电路的输出信号的位准下降，其中，所述下降位准使得所述高通输出信号变为主动，因而又开启所述声频电路；

因此，所述声频电路重复被关闭及开启，直到所述声频电路的输出信号接近最低位准并完成电源关闭操作，因而避免电源关闭的爆音噪声。

7.一种具有防爆音电路的声频系统，包含：

扬声器；

声频电路，用以驱动所述扬声器；

高通滤波器，其根据所述声频电路的输出信号以产生高通输出信号；以及

阻挡电路，其接收所述高通输出信号及控制信号，所述阻挡电路根据所述控制信号及所述高通输出信号，以产生致能信号，用以开启所述声频电路。

8.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，其中，所述声频电路包含数字至模拟转换器(DAC)，用以将数字输入信号转换为模拟输出信号。

9.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，当所述声频电路的输出信号存在有高于截止频率的高频成分时，所述高通输出信号变为主动。

10.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，当所述高通输出信号为主动时，所述阻挡电路将所述控制信号予以反向。

11.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，其中，所述阻挡电路包含异或(XOR)逻辑门，其接收所述控制信号和所述高通输出信号，以产生所述致能信号。

12.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，当所述控制信号变为主动欲开启所述声频电路时，所述声频电路在一开始被开启且所述声频电路的输出信号的位准上升，其中，所述上升位准使得所述高通输出信号变为主动，因而又关闭所述声频电路；

因此，所述声频电路重复被开启及关闭，直到所述声频电路的输出信号接近最高位准并完成电源开启操作，因而避免自所述扬声器发出电源开启的爆音噪声。

13.如权利要求7所述的具有防爆音电路的声频系统，当所述控制信号变为非主动欲关闭所述声频电路时，所述声频电路在一开始被关闭且所述声频电路的输出信号的位准下降，其中，所述下降位准使得所述高通输出信号变为主动，因而又开启所述声频电路；

因此，所述声频电路重复被关闭及开启，直到所述声频电路的输出信号接近最低位准并完成电源关闭操作，因而避免自所述扬声器发出电源关闭的爆音噪声。

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