CN102474222A - 爆裂声减少电路和音频放大器中使用的具有这种爆裂声减少电路的音频电路 - Google Patents

爆裂声减少电路和音频放大器中使用的具有这种爆裂声减少电路的音频电路 Download PDF

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Abstract

所公开的减少在音频放大器激活或去激活时爆裂声的产生的爆裂声减少电路包括：产生参考电压的参考电压电路，具有第一输入端和第二输入端以基于在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号的差分放大器电路，产生三角电压的三角电压产生电路，产生与三角电压成比例的电流的电压电流转换电路；以产生的电流充电以产生对应于产生的电流的电压的电容器，产生恒定电压的恒定电压电路，和控制电路，其在三角电压减少到等于或低于第一预定电压时，如果由电容器产生的电压低于参考电压，将三角电压切换为恒定电压，以施加到电压电流转换电路，从而增加产生的电压。

Description

爆裂声减少电路和音频放大器中使用的具有这种爆裂声减少电路的音频电路
技术领域
本发明总的来说涉及爆裂声减少电路和音频放大器中使用的具有这种爆裂声减少电路的音频电路，并且具体地涉及能够减少在音频放大器激活或去激活时产生的爆裂声的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路。更具体地，本发明涉及适于执行爆裂声减少操作的技术。
背景技术
公知扬声器系统在音频放大器的电源打开或关闭或取消音频放大器的待机模式时，或者在当音频放大器电路的可应用部分的电压上升时的过渡时段中，有时产生不正常的劈啪声(crackling sound)。这种不平常的劈啪声称为“爆裂声(爆裂sound)”，其对听者产生显著的干扰并且使得听者不舒适。此外，这种爆裂声有时会损坏扬声器。
作为用于减少这种爆裂声的技术，例如日本特开专利申请No.2004-304441(以下也称为“专利文献1”)公开了通过在音频放大器激活或去激活时提高音频放大器的参考电压使得音频放大器的参考电压展现提高了的余弦波形，来降低爆裂声的产生的技术。
图4是示出了在专利文献1中公开的这种现有技术的爆裂声减少电路的电路图，并且图5是示出了图4的现有技术的爆裂声减少电路的操作示例的时序图。图5示出了在图4的NMOS晶体管M403和N404的位置A4至C4处的各个电压的波形和漏极电流i401和i402的波形。
在图4中，当音频放大器的电源打开以向爆裂声减少电路提供电源电压Vdd时，电容器C401通过电阻R401充电以使得在A4处的电压以对数曲线上升。由于在A4处的电压提供到NMOS晶体管M401和PMOS晶体管M402各自的栅极，所以漏极电流i401基于在A4处的电压改变。
也就是说，如果在A4处的电压低，则PMOS晶体管M402处于导通状态而NMOS晶体管M401处于截止状态。因此，几乎没有漏极电流i401流过。
当在A4处的电压升高以将NMOS晶体管M401导通时，漏极电流i401已经开始流动，并且漏极电流i401的量随着在A4处的电压的上升而上升。当在A4处的电压是电源电压Vdd的大约1/2时，NMOS晶体管M401和PMOS晶体管M402的组合电阻减少到其最小值同时漏极电流i401增加到其最大值。
当在A4处的电压进一步增加时，NMOS晶体管M401的导通电阻进一步降低。然而，PMOS晶体管M401的导通电阻进一步降低低于NMOS晶体管M401的导通电阻。因此，漏极电流i401已经开始下降。
当在A4处的电压进一步增加到大约与电源电压Vdd相同电平时，PMOS晶体管M402截止。因此没有漏极电流i401流过。
在此时，漏极电流i401作为NMOS晶体管M403的漏极电流流过。因为NMOS晶体管M403和M404形成电流镜像电路，NMOS晶体管M404的漏极电流i402也与漏极电流i401相同方式地流过。
电容器C402以漏极电流i402充电使得电容器C402的电压上升。注意到如果音频减少电路401输出一恒定输出电压(例如地电压)，则在B4处输出的电压由于与电容器C402的端电压类似的改变而上升。这是因为在运算放大器402的输出电压和电容器C402的端电压之间存在比例关系。
也就是说，在B4处的电压具有如下的电压波形，该电压波形在波形开始(在该波形开始处在电源打开之后立即获得在B4处的电压)处逐渐上升，在电压波形的中点处快速上升，并且向着电压波形的结束点再次逐渐上升。因此，可以抑制在C4处电压波形的峰值，由此减少爆裂声。
此外，日本特开专利申请No.2005-109654(以下也称为“专利文献2”)公开了用于减少爆裂声的产生的另一技术。在该技术中，提供多个电流源并且通过切换多个电流源以产生具有图5所示的在B4处的电压波形的电压来对图4的电容器C402充电。
然而，在图4中的现有技术的爆裂声减少电路的情况下，在A4处的电压以对数曲线上升。因此，电压在电源打开之后立即快速上升，但是其上升速率随着时间逐渐减慢。因此，PMOS晶体管M402的导通状态持续时间缩短而NMOS晶体管M401的导通持续时间增加。因此，与图5所示的漏极电流i401的对称波形不同地获得漏极电流的不对称波形。
此外，由于漏极电流i401的值随着NMOS晶体管M401和PMOS晶体管M402各自的阈值电压而改变，所以漏极电流i401基于晶体管的制造条件而显著改变。
此外，按照该配置，NMOS晶体管M403和NMOS晶体管M404形成电流镜像电路，并且电容器C402连接在NMOS晶体管M404的源极和地电压Vss之间。因此，随着电容器C402的电压上升NMOS晶体管M404的漏极电流降低。结果，不能获得精确的镜像效果。
这指示漏极电流i402随着时间显著减少并且变得显著小于漏极电流i401。结果，图5所示的漏极电流i402的对称性比漏极电流i401的对称性更显著地改变。
因此，在B4处的电压改变逐渐向着波形的结尾，从而要求更长的时间来设置参考电压。此外，在B4处的电压中谐波的频繁产生抑制了减少爆裂声的效果。
此外，如果提供多个电流源以对与图4的电容器C402对应的电容器充电，则可以修复图4的爆裂声减少电路的故障。然而，在这种情况下，对电容器充电的多个电流源随着时间切换，并且因此在切换多个电流源时在电压中频繁地产生谐波。
因此，在现有技术的爆裂声减少技术中，在差分放大器电路的输出端(在B处)的电压向着在电源打开之后立即产生的电压波形的结束点逐渐改变，从而需要更长的时间来设置参考电压并且在B处的电压中的谐波的频繁产生抑制了减少爆裂声的效果。
发明内容
因此，本发明的一般目的是提供一种新颖的并且有用的爆裂声减少电路，其能够减少当音频放大器激活或去激活时产生的爆裂声，并且还提供一种具有这种爆裂声减少电路的音频电路。更具体地，本发明意在通过消除现有技术的一个或多个缺点来提供一种适于执行稳定的爆裂声减少操作的技术。
按照本发明的方面，提供了在音频放大器中使用的爆裂声减少电路，配置为减少在音频放大器激活或去激活时爆裂声的产生。爆裂声减少电路包括：参考电压电路，配置为产生参考电压；差分放大器电路，具有能够施加有由参考电压电路产生的参考电压作为第一输入的第一输入端，和提供有来自于外部音频源的音频信号作为第二输入的第二输入端，差分放大器电路配置为在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号；三角电压产生电路，配置为在音频放大器激活或去激活时产生三角电压；电压电流转换电路，配置为获得由三角电压产生电路产生的三角电压以产生与三角电压成比例的电流；电容器，配置为在音频放大器激活时以如下电流充电，该电流与由电压电流转换器产生的三角电压成比例，以产生能够施加到差分放大器电路的第一输入端作为第一输入的电压，该电压对应于与三角电压成比例的电流；恒定电压电路，配置为产生恒定电压；和控制电路，配置为分别测量在音频放大器激活时由三角电压产生电路产生的三角电压和对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压，并且在由三角电压产生电路产生的三角电压和由恒定电压产生电路产生的恒定电压中的一个电压之间切换，以施加到电压电流转换电路。在爆裂声减少电路中，如果在由三角电压产生电路产生的三角电压减少到等于或低于第一预定电压时，对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压还没有上升以达到由参考电压电路产生的参考电压，则控制电路将施加到电压电流转换电路的由三角电压产生电路产生的三角电压切换为由恒定电压产生电路产生的恒定电压，以施加到电压电流转换电路，从而增加对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压。
按照本发明的另一方面，提供了在音频放大器中使用的音频电路，包括差分放大器电路，具有第一输入端，能够施加有由参考电压电路产生的参考电压作为第一输入，和第二输入端，提供有来自于外部音频源的音频信号作为第二输入，所述差分放大器电路配置为在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号；并且前述的爆裂声减少电路配置为减少在音频放大器激活或去激活时爆裂声的产生。
本发明的其他目的、特征和优点从以下结合附图的详细描述中变得更加明显。
附图说明
图1是示出按照本发明的实施例的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路的配置示例的框图；
图2是示出了按照图1中所示的实施例的音频电路中的电压和信号的波形的时序图；
图3是示出了按照第一现有技术的基本爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路的配置示例的框图；
图4是示出了按照第二现有技术的具有爆裂声减少电路的音频电路的配置示例；并且
图5示出了按照图4中示出的第二现有技术的音频电路的工作示例的时序图。
具体实施方式
以下参考图1至图5描述优选实施例。图3是示出了按照由本发明的申请人在日本专利申请No.2008-180175中公开的第一现有技术的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路的配置示例的框图。
在日本专利申请No.2008-180175中公开的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路被设计来克服在前述专利文献1和2中公开的技术的缺点。在后面参考图1描述按照本发明的实施例的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路的详细配置和工作。
如图3所示，具有在日本专利申请No.2008-180175中公开的爆裂声减少电路32的音频放大器31包括三角电压产生电路10，配置为当音频放大器31激活或去激活时产生三角电压；电压电流转换电路20，配置为将输入到其的产生的电压转换为与输入电压成比例的电流并且输出转换的电流；电容器C2，配置为基于从电压电流转换电路20输出的转换的电流充电或放电；和差分放大器电路50，具有第一输入端，电容器C2的充电电压作为参考电压输入到该第一输入端，和第二输入端，音频信号输入到该第二输入端。
对电容器C2充电的电压电流转换电路20的输出电流随着时间与输入到其的三角电压成比例地改变，并且当三角电压大约为0V时达到大约0A。
也就是说，在具有上述配置的爆裂声减少电路32中，当音频放大器31激活或去激活时，用作差分放大器电路50的参考电压的电容器C2的充电电压展示电压的过渡，显示近似提高了的余弦波形。因此，可以减少在音频放大器31激活或去激活时产生的爆裂声。
此外，电容器C2经由电阻R2连接到参考电压电路40，或经由电阻R3连接到地电压。因此，爆裂声减少电路32在电容器C2充电或放电之后稳定，从而充电或放电电流的电压形成提高了的余弦波形。
然而，通过具有上述配置的爆裂声减少电路32，从电压电流转换电路20输出以对电容器C2充电的电流可以减少到大约0A。在这种情况下，电压电流转换电路20的输出电阻可能导致高的阻抗，使得爆裂声减少电路32不稳定。
由于电容器C2在爆裂声减少电路32的这样一种不稳定的条件下充电或放电，所以电容器C2的充电电压由于来自于外部因素的噪声或漏电流的缘故可能不能达到期望的电压。
如果在电容器C2的充电电压和期望电压(诸如参考电压或地电压)之间存在差值，但是在这种电压差别条件下电容器C2仍连接到参考电压电路40或连接到地电压，则由于电压差值而可能产生爆裂声。
图1是示出按照本发明的实施例的爆裂声减少电路32A和具有爆裂声减少电路32A的音频电路31A的配置示例的框图。图1示出的爆裂声减少电路和具有爆裂声减少电路的音频电路可以提供比图3所示的由本发明的发明人在日本专利申请No.2008-180175中公开的技术(当部分地采用公开的技术时)更稳定的爆裂声减少操作的技术。
以下详细描述按照本发明的实施例的爆裂声减少电路32A和具有爆裂声减少电路32A的音频电路31A的配置和操作。
如图1所示，按照本发明的实施例爆裂声减少电路32A包括三角电压产生电路10、电压电流转换电路20、控制电路30、参考电压电路40、恒定电压电路60、电容器C2、开关S5至S7和电阻R2至R5。按照本发明的实施例的音频电路31A包括前述的爆裂声减少电路32A以及包括差分放大器电路50、电阻R6和R7、电容器C3和扬声器SP的功率放大器单元。
三角电压产生电路10包括PMOS晶体管M1至M3、NMOS晶体管M4和M5、电流源I1、开关S1和S2以及电容器C1。
PMOS晶体管M1的源极连接到其电源端Vdd并且其漏极经由电流源I1连接到接地端Vss。PMOS晶体管M1的栅极连接到PMOS晶体管M2和M3各自的栅极，并且也连接到PMOS晶体管M1本身的漏极。
PMOS晶体管M2的源极连接到其电源端Vdd并且其漏极连接到NMOS晶体管M4的漏极。
NMOS晶体管M4的源极连接到接地端Vss，其栅极连接到NMOS晶体管M5的栅极并且也连接到NMOS晶体管M4本身的漏极。
NMOS晶体管M5的漏极连接到开关S2的第一端。开关S2的第二端连接到开关S2的第一端、电容器C1的第一端和三角电压产生电路10的输出端T1。此外，开关S2的控制端提供有从后面描述的控制电路30输出的控制信号S2C。
此外，开关S1的第二端连接到PMOS晶体管M3的漏极，并且开关S1的控制端提供有从控制电路30输出的控制信号S1C。PMOS晶体管M3的源极连接到其电源端Vdd。
在具有该配置的三角电压产生电路10中，PMOS晶体管M1和M2以及M1和M3形成电流镜像电路，并且NMOS晶体管M4和M5也形成电流镜像电路。
开关S7包括输入端A和B以及输出端C。输入端A提供有来自于恒定电压电路30的恒定电压Vdc，并且输入端B与三角电压产生电路60的输出端T1连接。输出端C与电压电流转换电路20的输入端T3连接。此外，开关S7的控制端提供有从控制电路30输出的控制信号S7C。
三角电压产生电路20包括PMOS晶体管M6至M9、NMOS晶体管M10至M12、开关S3和S4以及电阻R1。
运算放大器电路21的反相端(-)连接到电压电流转换电路20的输入端T3，而运算放大器电路21的非反相端(+)连接到PMOS晶体管M6的源极。运算放大器电路21的输出端连接到PMOS晶体管M6和M7各自的栅极。
PMOS晶体管M6的漏极经由电阻R1连接到接地端Vss，并且PMOS晶体管M6的源极连接到其电源端Vdd。
由于PMOS晶体管M7的源极连接到其电源端Vdd，所以PMOS晶体管M6和M7形成电流镜像电路。PMOS晶体管M7的漏极连接到NMOS晶体管M10的漏极。
NMOS晶体管M10的源极连接到其接地端Vss，其栅极连接到NMOS晶体管M11和M12各自的栅极并且也连接到NMOS晶体管M10本身的漏极。
由于NMOS晶体管M11和M12各自的源极连接到它们的接地端Vss，NMOS晶体管M10以及M11和M12形成电流镜像电路。
NMOS晶体管M11的漏极连接到PMOS晶体管M8的漏极。PMOS晶体管M8的源极连接到其电源端Vdd并且其栅极连接到PMOS晶体管M9的栅极并且也连接到PMOS晶体管M8的漏极。
由于PMOS晶体管M9的源极连接到其电源端Vdd，PMOS晶体管M8和M9形成电流镜像电路。
NMOS晶体管M12的漏极连接到开关S4的第一端，并且开关S4的第二端连接到开关S3的第一端。开关S4的第二端经由电压电流转换电路20的输出端T2也连接到电阻R2和R3各自的第一端，并连接到电容器C2。开关S4的第二端进一步连接到控制电路30的输入端。
PMOS晶体管M9的漏极连接到开关S2的第二端。开关S3和S4各自的控制端提供有从控制电路30输出的控制信号S3C和S4C。
电阻R2的第二端经由开关S5连接到产生参考电压Vref的参考电压电路40的输出端。电阻R3的第二端经由开关S6连接到其接地端Vss。电容器C2的第二端连接到其接地端Vss。
开关S5和S6各自的控制端提供有从控制电路30输出的控制信号S5C和S6C。
控制电路30提供有偏置控制信号BIASCNT、通过将参考电压Vref在电阻R4和R5之间分压而获得的1/2参考电压Vref/2和电压电流转换电路20的输出端T2的输出电压VT2，并且基于提供到控制电路30的信号和电压来控制开关S1至S6的每一个的导通和断开。
此外，按照实施例的控制电路30包括基于施加到控制电路30的三角电压产生电路10的输出端T1的输出电压VT2和输出电压VT1来控制切换开关S7导通和断开的功能。控制切换开关S7导通和断开的功能是本发明实施例的一个特殊特征。
注意到配置为包括差分放大器电路50、电阻R6和R7、电容器C3和扬声器SP的功率放大器单元是一般的电路配置，因此省略其描述。
图2是示出了图1中所示的按照本发明实施例的爆裂声减少电路32A的工作的时序图。
在图2中，BIASCNT表示输入到控制电路30的偏置控制信号，并且S1C、S2C、S3C、S4C、S5C、S6C和SC7表示从控制电路30输出的开关S1至S7的各个控制信号。
此外在图2中，VT1、Vdc、VT3和VT2分别表示三角电压产生电路10的输出端T1的输出电压波形、从恒定电压电路60输出的恒定电压波形、电压电流转换电路20的输入端T3的输入电压波形和电压电流转换电路20的输出端T2的输出电压波形。
以下参考图2描述图1中示出的按照本发明实施例的音频电路31A的操作。
如图2所示，当(未示出的)音频电路的电源打开以将电压施加到电源端Vdd时，在时刻t1偏置控制信号BIASCNT切换到高电平。注意到在时刻t1之前开关S1至S6全都处于断开状态并且开关S7的输入端B处于导通状态。
当偏置控制信号BIASCNT在时刻t1切换到高电平(即，导通)时，控制电路30输出控制信号S1C和S3C以在从时刻t1起经过预定时间之后的时刻t2导通开关S1和S3。
在三角电压产生电路10中，由于PMOS晶体管M1的漏极连接到恒流源I1，PMOS晶体管M1的漏极电流Id1等于恒流源I1。
由于PMOS晶体管M1和M2以及M1和M3形成电流镜像电路，PMOS晶体管M2和M3的漏极电流Id2和Id3与恒流源I1的电流成比例。
此外，NMOS晶体管M4的漏极电流Id4变成PMOS晶体管M2的漏极电流Id2。
由于NMOS晶体管M4和M5也形成电流镜像电路，NMOS晶体管M5的漏极电流Id5与恒流源I1的电流成比例。
如果PMOS晶体管M2和M3以及NMOS晶体管M4和M5形成具有相同特征的晶体管，则PMOS晶体管M3的漏极电流Id3等于NMOS晶体管M5的漏极电流Id5。
在此时，如果开关S1导通，则PMOS晶体管M3的漏极电流Id3全部提供到电容器C1。因此，电容器C1的端电压VT1如图2所示线性上升。电容器C1的端电压VT1输入到电压电流转换电路20。
电容器C1的端电压VT1作为输入电压VT3经由开关S7提供到运算放大器电路21的反相输入端(-)。运算放大器电路21控制连接到其非反相输入端(+)的电阻R1的电压以使其等于输入电压VT3。
也就是，PMOS晶体管M6的漏极电流Id6与输入电压VT3成比例。由于PMOS晶体管M6和M7形成电流镜像电路，所以PMOS晶体管M7的漏极电流Id7也与输入电压VT3的电流成比例。
PMOS晶体管M7的漏极电流Id7变成NMOS晶体管M10的漏极电流Id10。由于NMOS晶体管M10、M11和M12形成电流镜像电路，所以NMOS晶体管M404的漏极电流Id11和Id12与电压VT3的电流成比例。
此外，作为NMOS晶体管M8的漏极电流Id8提供NMOS晶体管M11的漏极电流Id11。由于PMOS晶体管M8和M9形成电流镜像电路，所以PMOS晶体管M9的漏极电流Id9也与输入电压VT3的电流成比例。
如果NMOS晶体管M11和M12以及PMOS晶体管M8和M9形成具有相同特征的晶体管，则PMOS晶体管M9的漏极电流Id9等于NMOS晶体管M12的漏极电流Id12。
在此时，如果开关S3导通，则PMOS晶体管M9的漏极电流Id9全部提供到电容器C2。因此，在电容器C2的端子处的输出电压VT2首先缓慢上升，然而，其上升速率逐渐变快。
控制电路30提供有电压电流转换电路20的输出端T2的输出电压VT2和通过将参考电压Vref除以二(1/2)而获得的1/2参考电压Vref/2。检测到输出电压VT2在时刻t3已经达到1/2参考电压Vref/2，控制电路30断开开关S1并且导通开关S2。
随后，在电容器C1中保持的电荷经由开关S2和NMOS晶体管M5放电。如前面描述的，NMOS晶体管M5的漏极电流Id5等于PMOS晶体管M3的漏极电流Id3。因此，电容器C1的电压下降速率等于电容器C1的电压上升速率。
即，三角电压产生电路10的输出端T1的电压VT1以与从三角电压产生电路10输出的输出电压VT1线性上升时相同的角度线性下降。
在此时，与处于导通状态的开关S1的情况相反，当开关S2处于导通状态时三角电压产生电路20的电容器C2的充电的上升速率随时间减慢。
注意到，如果三角电压产生电路10的输出端T1的输出电压VT1小；即，如果从电压电流转换电路20的输出端T2提供到电容器C2的电流量小，则输出端T2展现高的输出阻抗。结果，音频电路可能以不稳定的方式工作。
因此，音频电路的爆裂声减少电路可能变得容易受到外部效果的影响，并且电容器C2的充电电压可能不随着期望的电压改变而上升。
为了克服这种缺点，按照实施例的音频电路31A的爆裂声减少电路32A采用以下技术。特别地，控制电路30监控在时刻t4′从电压电流转换电路20输出的输出电压VT2，在该时刻t4′，三角电压产生电路10的输出端T1的电压VT1等于或低于预定恒定电压VT1A。如果控制电路30确定电压电流转换电路20的输出端T2的输出电压VT2低于预定恒定电压VT2A，则控制电路30控制开关S7的端子C的连接目标从输入端B被切换到输入端A。
当开关S7的端子C的连接目标从输入端B被切换到输入端A时，从恒定电压电路60输出的恒定电压Vdc施加到电压电流转换电路20的输入端T3。结果，输入电压VT3具有恒定电压Vdc。
因此，在电压电流转换电路20中的PMOS晶体管M9的漏极电流Id9基于输入电压VT3而保持恒定，并且电容器C2的充电电压(即，电压电流转换电路20的输出电压VT2)以恒定速率线性上升。
注意到如果在时刻t4电压电流转换电路20的输出电压VT2超过预定恒定电压VT2A，则控制电路30不执行开关S7的切换操作。
如图2所示，当电压电流转换电路20的输出电压VT2达到参考电压Vref的1/2时，从三角电压产生电路10输出的输出电压VT1(以下称为“三角电压VT1”)达到其峰值。然后，当三角电压VT1返回到地电压Vss时，电压电流转换电路20的输出电压VT2近似达到参考电压Vref。
此外，在这种状态下，电压电流转换电路20的输出电压VT2由于外部因素而可能达不到(underreach)参考电压Vref。然而，如果开关S7的端子C的连接目标从输入端B切换到输入端A，则电压电流转换电路20的输出电压VT2可能近似地升高到参考电压Vref。
因此，在电压电流转换电路20的输出电压VT2和参考电压Vref之间的电压差值通过在时刻t4当开关S6导通时将电压电流转换电路20的输出电压VT2近似升高到参考电压Vref而最小化。因此，在时刻t4可以减少爆裂声。
当控制电路30确定电压电流转换电路20的输出电压VT2近似达到参考电压Vref，控制电路30断开开关S2和S3，并且导通开关S5。注意到在电容器C1的放电并且电容器C2的充电在导通开关S2之后已经停止的时间，或者在从电容器C1的放电和电容器C2充电已经停止时已经经过预定时间之后的时刻t4，控制电路30断开开关S2和S3，并且导通开关S5。
如上所述，在时刻t4，开关S2的断开导致由NMOS晶体管M5对电容器充电的充电路径切断，并且类似地，开关S3的断开导致由PMOS晶体管M9对电容器C2充电的充电路径切断。
当开关S5导通时，电容器C2经由电阻R2施加有参考电压Vref。因此，即使电容器C2的电压与参考电压Vref略微不同时，电容器C2的电压通过在时刻t4导通开关S5可以与参考电压Vref相同。
结果，当音频电路31A正在工作时，差分放大器电路50的非反相输入端(+)恒定地提供有参考电压Vref。
因此，按照实施例的音频电路31A可以通过将参考电压的一半(1/2)施加到其而被完全地激活，并且其施加的电压展现全对称的电压波形。此外，在音频电路的激活的中间没有电压波形的极性改变点，这减少了谐波成分(harmoniccontent)。结果，按照实施例的音频电路31A能够显著减少爆裂声。
此外，在按照实施例的音频电路31A中，可以补偿由于在音频电路的激活的中间不稳定的电路操作引起的电容器的不充分的充电电压，因此最小化爆裂声的产生。
接下来描述按照实施例的音频电路31A的去激活。
当通过关闭电源对音频电路31A去激活时，偏置控制信号BIASCNT在时刻t5切换到低电平。控制电路30断开开关S5，并且在从时刻t5起经过预定时间之后的时刻t6导通开关S1和S4。
当开关S5断开时，没有参考电压Vref从参考电压电路40施加到电容器C2。
三角电压产生电路10在开关S1导通的时间和电源打开的时间之间以相同方式操作，并且因此省略其描述。
当开关S4导通时，在电容器C2中保持的电荷经由开关S4和NMOS晶体管M12放电。如图2所示，电压电流转换电路20的输出电压VT2在开关S4导通之后立即缓慢下降，然而，其下降速率逐渐增加。
当电压电流转换电路20的输出电压VT2达到参考电压Vref的1/2(即，Vref/2)时，控制电路30断开开关S1并且导通开关S2。在此时，三角电压VT1以当电源打开时获得的其斜率的相反的类似角度开始下降。因此，输出电压VT2的下降速率逐渐减慢。
如已经在图3中示出，如果三角电压产生电路3的输出端T1的电压VT1小，即，如果从电压电流转换电路20的输出端T2提供到电容器C2的电流量小，则输出端T2展现高的输出阻抗。因此，音频电路(或爆裂声减少电路)可能以不稳定的方式操作。
因此，音频电路可能对外部影响变得敏感，并且电容器C2的充电电压不随着期望的电压变化而下降。
为了克服这种缺点，按照实施例的音频电路31A的爆裂声减少电路采用以下技术。特别地，控制电路30监控在时刻8′的电压电流转换电路20的输出电压VT2，在该时刻8′，三角电压产生电路10的输出端的电压VT1等于或低于预定恒定电压VT1A。如果控制电路30确定电压电流转换电路20的输出电压VT2不低于另一预定恒定电压VT2B，则控制电路30控制开关S7的端子C的连接目标，使得从输入端B切换到输入端A。
因此，当开关S7的端子C的连接目标从输入端B切换到输入端A时，从恒定电压电路60输出的恒定电压Vdc施加到电压电流转换电路20的输入端T3。结果，输入电压VT3等于恒定电压Vdc。
因此，电压电流转换电路20中的NMOS晶体管M12的漏极电流Id12由于输入电压VT3为恒定电压Vdc而保持恒定，并且电容器C2的充电电压以恒定速率线性下降。
注意，如果电压电流转换电路20的输出电压VT2在时刻t8′低于预定恒定电压VT2A，则控制电路30不执行开关S7的切换操作。
在导通开关S2完成之后在电容器C1放电的时间，或者在从电容器C1的放电完成之后的时间起已经经过预定时间之后的时刻t8，控制电路30断开开关S2和S4并且导通开关S6。
如上所述，在时刻t8，开关S2的断开导致由NMOS晶体管M5对电容器充电的充电路径切断，并且类似地，开关S4的断开导致由NMOS晶体管M12对电容器C2充电的充电路径切断。
当开关S6导通时，电容器经由电阻器R3连接到接地端。结果，电容器C2的电压等于地电压。
如上所述，当音频电路通过关闭电源而去激活时，可以作为音频电路的参考电压施加具有与音频电路激活时的参考电压对称的波形的参考电压。因此，当音频电路的电源关闭时可以显著减少爆裂声。
此外，在按照实施例的音频电路31A中，可以补偿在音频电路的去激活的中间由于不稳定的电路操作引起的电容器的不充分放电，由此最小化爆裂音的产生。
如上面参考图1和图2所述，音频放大器中使用的按照实施例的爆裂音减少电路32A和具有爆裂音减少电路32A的音频电路31A包括：差分放大器电路50，具有第一输入端，参考电压Vref作为第一输入可以施加到该第一输入端，和第二输入端，音频信号IN作为第二输入提供到该第二输入端；三角电压产生电路10，配置为当音频电路激活或去激活时产生三角电压；恒定电压电路60，配置为产生恒定电压；电压电流转换电路20，配置为接收从三角电压产生电路10输出的三角电压或者从恒定电压电路60输出的恒定电压，以产生与从三角电压产生电路10输出的三角电压或从恒定电压电路60输出的恒定电压成比例的电流；和电容器C2，配置为以从电压电流转换电路20产生的电流充电或将充电的电流放电。在按照实施例的爆裂音减少电路32A和具有爆裂音减少电路32A的音频电路31A中，当音频放大器激活时，电容器C2以从电压电流转换电路20产生的电流充电，以产生充电电压作为对于音频放大器的参考电压。如果电容器C2的充电电压没有近似地升高到由参考电压电路40产生的参考电压Vref，则从恒定电压电路60输出的恒定电压施加到电压电流转换电路20。以这种方式，电压电流转换电路20可以在大约在电容C2的充电时段的末尾输出恒定电流。因此，电容器C2可以以稳定的方式充电。
此外，电容器C2在音频放大器的去激活时基于由电容器C2产生的电压作为音频放大器的参考电压对从电压电流转换电路20输出的充电电流放电。然而，如果在从三角电压产生电路10输出的三角电压的三角电压波形的末端附近，通过对电容器C2充电而获得的电压还近似地减少到地电压Vss，则由恒定电压电路60产生的恒定电压施加到电压电流转换电路20。以这种方式，电压电流转换电路20可以在电容器C2的放电时段的末尾附近输出恒定电流。因此，电容器C2可以以稳定的方式放电。
此外，如果在音频放大器的激活时电容器C2的电压近似等于参考电压Vref，参考电压从参考电压电路40经由电阻R2施加到电容器C2。通过该配置，电容器C2的电压在音频放大器的激活之后可以设置为参考电压Vref。
此外，当在音频放大器的去激活时电容器C2的电压近似等于参考电压Vref时，地电压Vss经由电阻R3施加到电容器C2。通过该配置，电容器C2在音频放大器的去激活之后可以完全将电荷放电。
按照本发明的前述实施例，提供了音频放大器中使用的爆裂音减少电路，配置为减少在音频放大器的激活或去激活时爆裂音的产生。爆裂音减少电路包括：参考电压电路，配置为产生参考电压；差分放大器电路，具有第一输入端，能够施加有由参考电压电路产生的参考电压作为第一输入，和第二输入端，提供有来自于外部音频源的音频信号作为第二输入，差分放大器电路配置为基于在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号；三角电压产生电路，配置为在音频放大器激活或去激活时产生三角电压；电压电流转换电路，配置为获得由三角电压产生电路产生的三角电压，以产生与三角电压成比例的电流；电容器，配置为在音频放大器激活时，以与由电压电流转换器产生的三角电压成比例的电流充电，以产生与能够施加到差分放大器电路的第一输入端作为第一输入的三角电压成比例的电流对应的电压；恒定电压电路，配置为产生恒定电压；和控制电路，配置为在音频放大器激活时，分别测量由三角电压产生电路产生的三角电压和对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压，并且在由三角电压产生电路产生的三角电压和由恒定电压产生电路产生的恒定电压中的一个电压之间切换以施加到电压电流转换电路。在爆裂音频减少电路中，如果在由三角电压产生电路产生的三角电压减少到等于或低于第一预定电压时，对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压还没有上升到达到由参考电压电路产生的参考电压，则控制电路将由三角电压产生电路产生的施加到电压电流转换电路的三角电压切换为由恒定电压产生电路产生的恒定电压，以施加到电压电流转换电路，从而增加对应于与由电容器产生的三角电压成比例的电流的电压。通过上述配置，大约在电容器的充电时段的末端，电压电流转换电路可以输出恒定电流。因此，电容器可以按照稳定的方式充电。此外，通过该配置，在音频放大器去激活时当电容器将从电压电流转换电路输出的充电电流放电，并且大约在从三角电压产生电路输出的三角电压的三角电压波形的末端，由电容器充电所获得的电压还要减少到近似地电压时，从电压电流转换电路输出的电流可以在电容器的放电时段的末端附近恒定。因此，电容器可以通过该稳定的电路配置以稳定的方式放电。
具有按照本发明上述实施例的爆裂音减少电路的音频电路提供更稳定的爆裂音减少操作和对应于稳定的爆裂音减少操作的改进的性能。
本发明不限于具体公开的实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行变更和修改。
本申请基于于2009年7月21日提交的日本优先权专利申请No.2009-170060，其全部内容通过引用被合并于此。

Claims (5)

1.一种在音频放大器中使用的爆裂声减少电路，配置为减少在音频放大器激活或去激活时爆裂声的产生，所述爆裂声减少电路包括：
参考电压电路，配置为产生参考电压；
差分放大器电路，具有能够施加有由参考电压电路产生的参考电压作为第一输入的第一输入端，和提供有来自于外部音频源的音频信号作为第二输入的第二输入端，所述差分放大器电路配置为基于在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号；
三角电压产生电路，配置为在所述音频放大器激活或去激活时产生三角电压；
电压电流转换电路，配置为获得由所述三角电压产生电路产生的三角电压以产生与所述三角电压成比例的电流；
电容器，配置为在所述音频放大器激活时以与由所述电压电流转换器产生的三角电压成比例的电流充电，以产生与能够施加到所述差分放大器电路的第一输入端作为第一输入的、对应于与三角电压成比例的电流的电压；
恒定电压电路，配置为产生恒定电压；和
控制电路，配置为在所述音频放大器激活时分别测量由所述三角电压产生电路产生的三角电压和对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压，并且在由所述三角电压产生电路产生的三角电压和由所述恒定电压产生电路产生的恒定电压中的一个电压之间切换，以施加到所述电压电流转换电路，
其中，如果在由所述三角电压产生电路产生的三角电压减少到等于或低于第一预定电压时，对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压还没有上升到达到由所述参考电压电路产生的参考电压，则所述控制电路将由所述三角电压产生电路产生的施加到所述电压电流转换电路的三角电压切换为由所述恒定电压产生电路产生的恒定电压，以施加到所述电压电流转换电路，从而增加对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压。
2.根据权利要求1所述的爆裂声减少电路，
其中，在所述音频放大器去激活时，当将对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压施加到所述差分放大器电路的第一输入端时，所述控制电路导致对电容器放电，和
其中，如果在由所述三角电压产生电路产生的三角电压减少到等于或低于第一预定电压时，对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压没有减少到达到地电压，则所述控制电路将由所述三角电压产生电路产生的施加到所述电压电流转换电路的三角电压切换为由所述恒定电压产生电路产生的恒定电压，以施加到所述电压电流转换电路，从而减少对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压。
3.根据权利要求1所述的爆裂声减少电路，其中，在所述音频放大器激活时，在对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压近似等于由所述参考电压电路产生的参考电压时，所述控制电路将由所述参考电压产生电路产生的参考电压经由第一电阻器施加到电容器。
4.根据权利要求2所述的爆裂声减少电路，其中，在所述音频放大器去激活时，在对应于与由所述电容器产生的三角电压成比例的电流的电压近似等于地电压时，所述控制电路将地电压经由第二电阻器施加到所述电容器。
5.一种在音频放大器中使用的音频电路，所述音频电路包括：
差分放大器电路，具有第一输入端，能够施加有由参考电压电路产生的参考电压作为第一输入，和第二输入端，提供有来自于外部音频源的音频信号作为第二输入，所述差分放大器电路配置为在第一输入和第二输入之间的比较来放大音频信号；和
如权利要求1所述的爆裂声减少电路，配置为减少在所述音频放大器激活或去激活时爆裂声的产生。
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