CN103716737B - 音量调节电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了音量调节电路及方法。一种音量调节电路包括：音量调节电阻阵列，根据音量调节信号产生按预定步长变化的突变电压信号；以及音量调节噪声抑制电路，包括：突变前电压产生电路，其提供突变前电压信号；突变电压跟随电路，其提供突变电压信号的当前值；以及连接在突变前电压产生电路与突变电压跟随电路之间的电阻自动变化阵列，其包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，第一和第二分压电阻分别接收突变前电压信号和突变电压信号的当前值，其中第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且第二分压电阻的电阻值逐渐减小，使得其间的分压信号从突变前电压信号朝向突变电压信号的当前值逐渐变化，从而提供缓变输出电压信号。

Description

音量调节电路及方法

技术领域

本发明一般涉及信号处理领域，尤其涉及音量调节电路及方法。

背景技术

在很多音频信号处理的过程中都会对声音的大小做调节，例如通过电阻阵列来控制输出电压的大小，从而实现音量调节。随着集成电路的普及，目前大多数的音量调节都是在集成电路内部进行的，其采用MCU（微控制单元）等数字地控制电阻阵列来一步一步地调大音量或者是调小音量，其中每一步都有一个步长，常用的步长有例如0.5dB、1dB、1.5dB等。

图1A和图1B分别示出了传统的音量调节电路的示意图。如图1A和图1B中所示，电阻R₀～R_n形成音量调节电阻阵列，B₀～B_n是调节音量的开关控制信号，其例如在高电平时有效，使得对应的开关闭合。当B₀～B_n对应于各种不同取值时，电阻R₀～R_n中的不同电阻被接通，使得输出电压V_OUT相应地为各种不同电压大小，即对应于不同音量。

对于图1A中所示的电路，电阻R₀～R_n连接在运算放大器101的反相输入端与输出端之间，当B₀～B_n中任一位为高电平且其他各位为低电平时，输出电压V_OUT的大小可以表示如下：

（式1.1）

（式1.2）

……

（式1.3）

对于图1B中所示的电路，电阻R₀～R_n耦合至运算放大器101的正相输入端，当B₀～B_n中任一位为高电平且其他各位为低电平时，输出电压V_OUT的大小可以表示如下：

（式1.4）

（式1.5）

……

（式1.6）

V_OUT=V_IN(B_n=1;B₀～B_n-1=0)。 （式1.7）

如上面表达式1.1～1.7所示的，不同的控制位（B₀～B_n）有效，输出电压V_OUT为不同的值。当一个控制位B₀到B_n依次有效且其他各位无效时，图1A和1B中所示的音量调节电路的增益依次增大，输出电压V_OUT依次增大，也即音量一步一步地增大。在音频电路设计中，一般用于这种音量调节每一步的步长（Step）都设计成对数（dB）线性的规律，例如每个步长为0.5dB、1dB或1.5dB等等。

目前大多数音频信号处理芯片在调节音量大小的时候，输出电压V_OUT在按照每个步长而变化时会有一个电压突变。在音频信号处理芯片中，这个电压突变一般都会大于5mV以上。经验表明，5mV～10mV以上的电压突变会通过耳机或者喇叭使人耳听到噪声（噗噗声）。假设以常用的步长1dB为例，对于峰峰值电压Vpp为1V的输入信号V_IN，假设增益从-10dB减小到-11dB，输出电压V_OUT会产生34mV左右的电压突变，这种量级的电压突变可以在耳机或喇叭端使人耳听到所谓的噗噗声。对于Vpp为2V的输入信号V_IN，假设增益从0dB减小到-1dB，则输出电压V_OUT将会产生约108mV的电压突变，这样的电压突变会产生明显的音量调节噪声（即音量调节引起的噗噗声）。目前很少有芯片电路对这种由音量调节引起的噗噗声做相应的控制，有一部分芯片采用外围分立元器件电路来控制这些噗噗噪声，但增加了音量调节电路的成本和复杂度。

如上所述，音量调节时会产生噗噗噪声，这是因为音量调节是一步一步地调节的，每一步调节会产生电压突变，当电压突变达到一定的幅值时，人耳就能听见了。在实际应用中，因为输入信号V_IN的峰峰值电压Vpp大多数情况下会比1V更大，并且增益调节点有时也会比上述例子中的-10dB高，这样产生的噗噗噪声会更大。

因此，本领域需要能抑制这种由音量调节所产生的噪声的电路和方法。

发明内容

基于现有技术中音量调节会产生噪声的技术问题，本发明要解决的技术问题是提供能抑制由音量调节所产生的噪声的电路和方法。

在一个实施例中，一种音量调节电路包括：音量调节电阻阵列，其接收输入电压信号并根据音量调节信号产生按预定步长变化的突变电压信号；以及音量调节噪声抑制电路，其接收所述突变电压信号并产生缓变输出电压信号，其中所述音量调节噪声抑制电路包括：突变前电压产生电路，其接收所述突变电压信号并提供突变前电压信号，所述突变前电压信号是所述突变电压信号在突变前的电压值或者是与所述突变电压信号在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形；突变电压跟随电路，其接收所述突变电压信号并提供所述突变电压信号的当前值；以及连接在所述突变前电压产生电路与所述突变电压跟随电路之间的电阻自动变化阵列，所述电阻自动变化阵列包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻接收所述突变前电压信号，所述第二分压电阻接收所述突变电压信号的当前值，其中所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小，使得在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的分压信号从所述突变前电压信号朝向所述突变电压信号的当前值逐渐变化，从而提供所述缓变输出电压信号。

在一个实施例中，所述第一分压电阻包括由多个并联电阻形成的第一分压电阻阵列，所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起相继断开，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；所述第二分压电阻包括由多个并联电阻形成的第二分压电阻阵列，所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部断开起相继接通，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值，且所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有按2ⁿR增大的电阻值，其中n为非负整数。

在一个实施例中，所述缓变输出电压信号表述如下

（式2.1）

其中V_OUT表示所述缓变输出电压信号，V_STEP表示所述突变电压信号，R_up表示所述第一分压电阻阵列的电阻，R_down表示所述第二分压电阻阵列的电阻，ΔV=V_PRE-V_STEP，其中V_PRE表示所述突变前电压信号，所述电阻自动变化阵列由开关信号D<n:0>控制，在所述突变电压信号阶跃变化时进行如下调节：

第一步：D<n:0>=0000……0000，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部连接上，所述第二分压电阻阵列中的电阻全部断开，

V_OUT=V_STEP+ΔV=V_PRE； （式2.2）

第二步：D<n:0>=0000……0001，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR断开；第二分压电阻阵列304中的电阻2ⁿR连上，

（式2.3）

第三步：D<n:0>=0000……0010，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R断开，第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R连上：

（式2.4）

第四步：D<n:0>=0000……0011，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R连上：

（式2.5）

……

第(2ⁿ⁺¹-1)步：D<n:0>=1111……1110，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R连上：

（式2.6）

第2ⁿ⁺¹步：D<n:0>=1111……1111，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部断开、第二分压电阻阵列中的电阻全部连上：

（式2.7）

在一个实施例中，所述第一分压电阻包括由多个串联电阻形成的第一分压电阻阵列，所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部被短接起逐渐增加被接通的电阻，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；所述第二分压电阻包括由多个串联电阻形成的第二分压电阻阵列，所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起逐渐减少被接通的电阻，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

在一个实施例中，所述电阻自动变化阵列还包括：译码电路，其将时钟信号D<n:0>译码成m个独立的开关控制信号B(m-1)～B0，以分别控制所述第一分压电阻和所述第二分压电阻中的电阻的通断，其中n为非负整数，m=2ⁿ⁺¹。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中串联的电阻具有相同的电阻值。

在一个实施例中，所述突变前电压产生电路包括：采样保持器，其采样并保持所述突变电压信号在突变前的电压值作为所述突变前电压信号，并将所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

在一个实施例中，所述突变前电压信号是所述突变电压信号的实时值增大一个步长或减小一个步长。

在一个实施例中，所述突变电压跟随电路包括：第一运算放大器，其正相输入端接收所述突变电压信号，并且其反相输入端提供所述突变电压信号。

在一个实施例中，所述突变前电压产生电路包括：分压电阻串，其连接至所述第一运算放大器的反相输入端并根据所述突变电压信号产生所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值以及所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值；以及选择开关，其中如果所述突变电压信号的变化是增大一个预定步长，则所述选择开关将所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻；如果所述突变电压信号的变化是减小一个步长，则所述选择开关将所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

在一个实施例中，所述音量调节电阻阵列包括多个串联的电阻，所述多个串联的电阻根据音量调节信号依次接通，使得所述音量调节电阻阵列的电阻逐步增大，从而产生按预定步长变化的突变电压信号。

在一个实施例中，所述的音量调节电路还包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器与所述音量调节电阻阵列并联并在所述第二运算放大器的输出端提供所述突变电压信号。

在一个实施例中，所述音量调节电路还包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器接收并输出由所述音量调节噪声抑制电路产生的缓变输出电压信号。

在一个实施例中，所述音量调节噪声抑制电路还包括：RC低通滤波器，用于对所述电阻自动变化阵列输出的所述缓变输出电压信号进行滤波，从而得到平滑的缓变输出电压信号。

在一个实施例中，所述缓变输出电压信号是所述电阻自动变化阵列使所述突变电压信号的一个步长再细分多次得到的细分阶跃输出电压信号，其中该细分采用足够多的步数，使得所述细分阶跃输出电压信号趋近于模拟滑动变阻器的变化过程。

在一个实施例中，提供了一种音量调节方法，包括：接收输入电压信号并根据音量调节信号产生按预定步长变化的突变电压信号；将突变前电压信号提供给第一分压电阻，所述突变前电压信号是所述突变电压信号在突变前的电压值或者是与所述突变电压信号在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形；将所述突变电压信号的当前值提供给第二分压电阻，其中所述第一分压电阻和第二分压电阻串联；以及使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小，使得在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的分压信号从所述突变前电压信号朝向所述突变电压信号的当前值逐渐变化，以提供缓变输出电压信号。

在一个实施例中，所述第一分压电阻包括由多个并联电阻形成的第一分压电阻阵列并且所述第二分压电阻包括由多个并联电阻形成的第二分压电阻阵列，其中使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小进一步包括：将所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起相继断开，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；以及将所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部断开起相继接通，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值，且所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有按2ⁿR增大的电阻值，其中n为非负整数。

在一个实施例中，所述缓变输出电压信号表述如下

（式2.1）

其中V_OUT表示所述缓变输出电压信号，V_STEP表示所述突变电压信号，R_up表示所述第一分压电阻阵列的电阻，R_down表示所述第二分压电阻阵列的电阻，ΔV=V_PRE-V_STEP，其中V_PRE表示所述突变前电压信号，所述电阻自动变化阵列由开关信号D<n:0>控制，在所述突变电压信号阶跃变化时进行如下调节：

第一步：D<n:0>=0000……0000，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部连接上，所述第二分压电阻阵列中的电阻全部断开，

V_OUT=V_STEP+ΔV=V_PRE； （式2.2）

第二步：D<n:0>=0000……0001，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR断开；第二分压电阻阵列304中的电阻2ⁿR连上，

（式2.3）

第三步：D<n:0>=0000……0010，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R断开，第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R连上：

（式2.4）

第四步：D<n:0>=0000……0011，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R连上：

（式2.5）

……

第(2ⁿ⁺¹-1)步：D<n:0>=1111……1110，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R连上：

（式2.6）

第2ⁿ⁺¹步：D<n:0>=1111……1111，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部断开、第二分压电阻阵列中的电阻全部连上：

（式2.7）

在一个实施例中，所述第一分压电阻包括由多个串联电阻形成的第一分压电阻阵列并且所述第二分压电阻包括由多个串联电阻形成的第二分压电阻阵列，其中使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小进一步包括：将所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部被短接起逐渐增加被接通的电阻，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；以及将所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起逐渐减少被接通的电阻，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

在一个实施例中，所述音量调节方法还包括：将时钟信号D<n:0>译码成m个独立的开关控制信号B(m-1)～B0，以分别控制所述第一分压电阻和所述第二分压电阻中的电阻的通断，其中n为非负整数，m=2ⁿ⁺¹。

在一个实施例中，所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中串联的电阻具有相同的电阻值。

在一个实施例中，所述音量调节方法还包括：采样并保持所述突变电压信号在突变前的电压值作为所述突变前电压信号，并将所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

在一个实施例中，所述突变前电压信号是所述突变电压信号的实时值增大一个步长或减小一个步长。

在一个实施例中，所述的音量调节方法还包括：根据所述突变电压信号产生所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值以及所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值；以及如果所述突变电压信号的变化是增大一个预定步长，则将所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻；如果所述突变电压信号的变化是减小一个步长，则将所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

在一个实施例中，所述的音量调节方法还包括：根据音量调节信号使多个串联的电阻依次接通以产生逐步增大的电阻，从而产生按预定步长变化的突变电压信号。

在一个实施例中，所述的音量调节方法还包括：对所述缓变输出电压信号进行滤波，从而得到平滑的缓变输出电压信号。

在一个实施例中，所述缓变输出电压信号是所述第一分压电阻和第二分压电阻使所述突变电压信号的一个步长再细分多次得到的细分阶跃输出电压信号，其中该细分采用足够多的步数，使得所述细分阶跃输出电压信号趋近于模拟滑动变阻器的变化过程。

如上所述，本发明给出了一种能抑制音量调节引起的噪声的电路和方法，其可以使音量调节引起的突变声音信号平坦化，使电压突变平坦化之后的频率分量在音频范围之外，从而使人耳听不到噗噗噪声，并且平坦化的时间可以通过改变开关信号D<n:0>的频率来设置，使电路的应用更加灵活。

附图说明

图1A示出了一种传统的音量调节电路的示意图。

图1B示出了另一种传统的音量调节电路的示意图。

图2示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的简化框图。

图2A示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的波形示意图。

图3A示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的电路图。

图3B示出了根据本发明另一实施例的音量调节电路的电路图。

图4A示出了根据本发明一实施例的音量调节噪声抑制电路的电路图。

图4B示出了根据本发明另一实施例的音量调节噪声抑制电路的电路图。

图5A示出了根据本发明一实施例的电阻自动变化阵列的电路图。

图5B示出了根据本发明另一实施例的电阻自动变化阵列的电路图。

图6示出了根据本发明一实施例的电阻自动变化阵列的波形图。

图7示出了根据本发明一实施例的用于电阻自动变化阵列的开关信号波形图。

图8示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的仿真波形图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。本发明针对现有技术的音量调节电路在调节音量时会产生噗噗噪声的问题，设计了一种能抑制音量调节噪声的音量调节电路。

图2示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的简化框图。该音量调节电路包括音量调节电阻阵列20，其接收输入电压信号V_IN（例如，输入声音信号）并根据音量调节信号来控制音量调节电阻阵列20中的各个电阻的通断，从而产生按预定步长变化的突变电压信号V_STEP。音量调节电阻阵列20可以是任何能够阶跃地调节电阻大小的电阻阵列，从而产生阶跃变化的突变电压信号V_STEP。参见图2A，其示出了根据本发明一实施例的用于抑制音量调节噪声的电路的波形示意图。如图2A中所示，在时间t0，音量调节电阻阵列20调节其各个电阻的通断以改变音量调节电阻阵列20的电阻值，使得突变电压信号V_STEP从先前的电压值V_PRE阶跃变化为电压值V_POST。图2A示出了突变电压信号V_STEP从较低的电压值V_PRE阶跃上升为较高电压值V_POST，但在其他实施例中，突变电压信号V_STEP可以从较高的电压值V_PRE阶跃下降为较低电压值V_POST。

图2中所示的该音量调节电路还包括音量调节噪声抑制电路30，其接收由音量调节电阻阵列20输出的突变电压信号V_STEP并产生缓变输出电压信号V_OUT。在一个实施例中，该音量调节噪声抑制电路30包括突变前电压（V_PRE）产生电路303，其接收突变电压信号V_STEP并提供突变前电压信号V_PRE，该突变前电压信号V_PRE是突变电压信号V_STEP在突变前的电压值或者是与突变电压信号V_STEP在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形；突变电压（V_STEP）跟随电路309，其接收突变电压信号V_STEP并提供该突变电压信号V_STEP的当前值；以及电阻自动变化阵列300，其连接在V_PRE产生电路303的输出端与V_STEP跟随电路309的输出端之间。该电阻自动变化阵列300包括串联的第一分压电阻302和第二分压电阻304，其中第一分压电阻302的一端接收该突变前电压信号V_PRE，第一分压电阻302的另一端连接至第二分压电阻304的一端，第二分压电阻304的另一端接收该突变电压信号V_STEP，其中在第一分压电阻302和第二分压电阻304之间提供输出电压V_OUT。

参照图2A所示的波形图，初始在V_STEP没有发生阶跃时（在时间t0之前），第一分压电阻302为最大值（例如断开），并且第二分压电阻304为最小值（例如短路或为某一较小值），输出电压V_OUT等于V_STEP。

在时间t0，V_STEP发生阶跃变化，此时使第一分压电阻302的电阻值R_up为最小值（例如短路或为某一较小电阻值）并且第二分压电阻304为最大值（例如断路）。此时，由于第一分压电阻302的电阻值R_up相对于第二分压电阻304的电阻值R_down是很小的，因此输出电压V_OUT等于V_PRE（例如，如果第一分压电阻302为短路）或接近V_PRE（例如，第一分压电阻302的电阻值R_up为某一较小电阻值）。此后，第一分压电阻302的电阻值R_up从最小值起逐渐增大并且第二分压电阻304的电阻值R_down从最大值起逐渐减小，从而第一分压电阻302上的压降逐渐增大并且第二分压电阻304上的压降逐渐减小，使得在第一分压电阻302和第二分压电阻304之间的分压信号即输出电压V_OUT从电压值V_PRE朝向阶跃变化后的电压值V_STEP逐渐变化。

直至在时间t1时，第一分压电阻302变为最大值（例如断开）并且第二分压电阻304到达最小值（例如短路或为某一较小值），输出电压V_OUT等于V_STEP，此后正常运行，即时输出V_STEP。在发生下一次音量调节时，该音量调节噪声抑制电路30重复以上操作过程。

如图2A所示，本发明的实施例提供了从突变前电压信号V_PRE缓慢变化到该突变电压信号V_STEP的实时值的缓变输出电压信号V_OUT。本发明的音量调节噪声抑制电路30使电压突变的过程转化成接近模拟滑动变阻器的变化过程，将音量调节电阻阵列20在调节音量时每个步长产生的突变电压信号V_STEP转化成缓慢变化的缓变输出电压信号V_OUT，避免了电压突变，从而有效地抑制了由音量调节导致的电压突变所产生的噪声。

图3A示出了根据本发明一实施例的音量调节电路的电路图。如图所示，该音量调节电路包括音量调节电阻阵列20、音量调节噪声抑制电路30、以及运算放大器301。输入电压V_IN经由输入电阻R_in耦合至运算放大器301的反相输入端，音量调节电阻阵列20并联在运算放大器301的反相输入端与输出端之间以形成负反馈。运算放大器301的正相输入端接收参考电压V_COM（例如共模电压、偏置电压、接地电压等），并在运算放大器301的输出端提供电压信号V_STEP。

音量调节电阻阵列20可以包括串联电阻R₀～R_n，其分别由用于调节音量的开关控制信号B₀～B_n控制，开关控制信号B₀～B_n有效将使得相应的开关闭合，从而将相应的电阻R₀～R_n接通。当B₀～B_n中任一位为有效（例如高电平）且其他各位为无效（例如低电平）时，电压信号V_STEP的大小可以表示如下：

其中R_f表示音量调节电阻阵列20中接通的电阻R₀～R_n的总电阻值。在一个实施例中，电阻R₀～R_n可具有相同的预定电阻值。当B₀～B_n中的有效位依次改变时，接通的电阻R₀～R_n将增加一个或减少一个，从而R_f将增大或减小一个预定电阻值，使得V_STEP为按预定步长变化的突变电压信号，如图2A中所示的突变电压信号V_STEP。如图3A中所示，将突变电压信号V_STEP输入到音量调节噪声抑制电路30（参见图2A），将在音量调节噪声抑制电路30的输出端产生缓变输出电压信号V_OUT（参见图2A）。

图3B示出了根据本发明另一实施例的音量调节电路的电路图。如图所示，该音量调节电路包括音量调节电阻阵列20、音量调节噪声抑制电路30、以及运算放大器301。音量调节电阻阵列20可以包括串联电阻R₀～R_n，且在最两端处分别接收输入电压V_IN和参考电压V_COM。串联电阻R₀～R_n分别由用于调节音量的开关控制信号B₀～B_n控制，从而将一个分压信号V_STEP提供给音量调节噪声抑制电路30。当B₀～B_n中任一位为有效（例如高电平）且其他各位为无效（例如低电平）时，分压信号V_STEP的大小可以表示如下：

其中R₀+R₁+......+R_n是音量调节电阻阵列20的所有电阻R₀～R_n的总电阻值，R₀+...+R_i是当开关控制信号B₀～B_n使得任一个开关闭合时在该闭合的开关下方的电阻R₀～R_i的总电阻值。在一个实施例中，电阻R₀～R_n可具有相同的预定电阻值。当B₀～B_n中的有效位依次改变时，闭合的开关下方的电阻R₀～R_i将增加一个或减少一个，从而R₀+...+R_i将增大或减小一个预定电阻值，使得V_STEP为按预定步长变化的突变电压信号，如图2A中所示的突变电压信号V_STEP。如图3B中所示，将突变电压信号V_STEP输入到音量调节噪声抑制电路30（参见图2A），将在音量调节噪声抑制电路30的输出端产生缓变输出电压信号V_OUT（参见图2A）。可将缓变输出电压信号V_OUT提供给运算放大器301的正相输入端，运算放大器301的反相输入端短端接至其输出端形成电压跟随器，从而在运算放大器301的输出端提供的电压V_OUT1等同于缓变输出电压信号V_OUT。

图4A示出了根据本发明一实施例的音量调节噪声抑制电路30的电路图。如图2中所示的V_STEP跟随电路309可以是运算放大器306，其正相输入端接收突变电压信号V_STEP并且其反相输入端短接至其输出端以提供突变电压信号V_STEP。如图2中所示的V_PRE产生电路303可以是采样保持器307，其接收突变电压信号V_STEP，采样并保持突变电压信号V_STEP在变化前的电压值作为突变前电压信号V_PRE。如参照图2所描述的，第一分压电阻302的一端（E端）接收该突变前电压信号V_PRE，第二分压电阻304的一端（F端）接收该突变电压信号V_STEP，其中在第一分压电阻302和第二分压电阻304之间提供输出电压V_OUT。在突变电压信号V_STEP发生阶跃变化时，开关信号D<n:0>控制第一分压电阻302和第二分压电阻304的大小，使得第一分压电阻302的电阻值R_up从最小值起逐渐增大并且第二分压电阻304的电阻值R_down从最大值起逐渐减小，从而第一分压电阻302上的压降逐渐增大并且第二分压电阻304上的压降逐渐减小，使得在第一分压电阻302和第二分压电阻304之间的分压信号即输出电压V_OUT从电压值V_PRE朝向突变电压信号V_STEP的实时值逐渐变化，从而提供从电压值V_PRE缓慢变化到电压值V_STEP的缓变输出电压信号V_OUT。

图4B示出了根据本发明另一实施例的音量调节噪声抑制电路30的电路图。如图2中所示的V_STEP跟随电路309可以是运算放大器306，其正相输入端接收突变电压信号V_STEP并在其反相输入端产生电压值V_B（即，突变电压信号V_STEP的实时值），其被提供给第二分压电阻304的下端F。如图2中所示的V_PRE产生电路303可以包括分压电阻串308。运算放大器306的反相输入端和输出端还耦合至分压电阻串308。例如，分压电阻串308可包括多个串联的相同电阻R_s1～R_sn，从而每个电阻R_s1～R_sn上的压降等效于突变电压信号V_STEP的一个步长（Step）。电阻R_s1连接在运算放大器306的反相输入端与输出端之间，并且电阻R_s2～R_sn连接在运算放大器306的反相输入端与参考电压V_COM（例如共模电压、偏置电压、接地电压等）之间。如上所述，由于每个电阻R_s1～R_sn上的压降等效于突变电压信号V_STEP的一个步长，因此在运算放大器306的输出端的电压值V_A为电压值V_B（即，突变电压信号V_STEP的实时值）增大一个预定步长；而在电阻R_s2与电阻R_s3之间的电压值V_C为电压值V_B（即，突变电压信号V_STEP的实时值）减小一个预定步长。

如图4B中所示，V_PRE产生电路303包括由信号SEL和反相信号控制的开关，用于选择电压值V_A和V_C中的一者以作为突变前电压信号V_PRE提供给第一分压电阻302的上端E。如果突变电压信号V_STEP的阶跃变化是增大一个预定步长，则SEL=0且选择V_C（即，突变电压信号V_STEP的实时值减小一个预定步长）提供给电阻自动变化阵列300的上端E；如果突变电压信号V_STEP的阶跃变化是减小一个步长，则SEL=1且选择V_A（即，突变电压信号V_STEP的实时值增大一个预定步长）提供给电阻自动变化阵列300的上端E。这样，电阻自动变化阵列300的E端始终是接收突变电压信号V_STEP在没有产生突变的情况下原本的实时电压值V_PRE（即，与突变电压信号V_STEP在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形），F端接收突变电压信号V_STEP的实时值。如以上参照图2A所描述的，第一分压电阻302的电阻值R_up从最小值起逐渐增大并且第二分压电阻304的电阻值R_down从最大值起逐渐减小，从而第一分压电阻302上的压降逐渐增大并且第二分压电阻304上的压降逐渐减小，使得在第一分压电阻302和第二分压电阻304之间的分压信号即输出电压V_OUT从电压值V_PRE朝向突变电压信号V_STEP的实时值逐渐变化，从而提供从电压值V_PRE缓慢变化到电压值V_STEP的缓变输出电压信号V_OUT。

图5A示出了根据本发明一实施例的电阻自动变化阵列300的电路图。该电阻自动变化阵列300包括第一分压电阻302和第二分压电阻304。第一分压电阻302包括由多个并联电阻R、2R、4R……2ⁿR及相应的开关形成的第一分压电阻阵列302，第二分压电阻304包括由多个并联电阻R、2R、4R……2ⁿR及相应的开关形成的第二分压电阻阵列304。如图5A中所示，R为预定电阻值，第一分压电阻阵列302和第二分压电阻阵列304中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值，例如按2ⁿ增大，其中n为非负整数。

在一个实施例中，由内置振荡器（未示出）产生时钟信号CLK，经过各级分频后得到开关信号D<n:0>，用于控制第一分压电阻302和第二分压电阻304中各个电阻相应的开关通断。例如，第一分压电阻阵列302中的各个电阻从全部接通起相继断开，使得第一分压电阻阵列302的电阻R_up逐步增大；第二分压电阻阵列304中的各个电阻从全部断开起相继接通，使得第二分压电阻阵列304的电阻R_down逐步增大。

假设ΔV=V_PRE-V_STEP，即ΔV等于电阻自动变化阵列300两端的电压差，也就是等于音量调节前后声音信号变化的大小（即1个步长的大小）；并且ΔV正负方向与音量调节方向相反，即如果音量调节是增大一个步长，则ΔV为负（等于-1Step），如果音量调节是减小一个步长，则ΔV为正（等于+1Step）。电阻自动变化阵列300可以按照下面的2ⁿ⁺¹个步骤进行调节，使得电阻自动变化阵列300的输出电压V_OUT逐渐从电压值V_PRE缓慢变化到电压值V_STEP的即时值。电阻自动变化阵列300的输出电压V_OUT可以表述如下：

（式2.1）

在突变电压信号V_STEP阶跃变化之前，第一分压电阻302中的电阻全部断开，并且第二分压电阻304中的全部电阻连上，输出电压V_OUT等于V_STEP。在突变电压信号V_STEP阶跃变化时进行如下调节步骤。

第一步：在突变电压信号V_STEP阶跃变化时，开关信号D<n:0>=0000……0000，使得第一分压电阻阵列302中的电阻全部连接上，第二分压电阻阵列304中的电阻全部断开：

V_OUT=V_STEP+ΔV=V_PRE； （式2.2）

第二步：开关信号D<n:0>=0000……0001，使得第一分压电阻阵列302中的电阻2ⁿR断开；第二分压电阻阵列304中的电阻2ⁿR连上：

（式2.3）

第三步：开关信号D<n:0>=0000……0010，使得第一分压电阻阵列302中的电阻2^{n- 1}R断开；第二分压电阻阵列304中的电阻2^n-1R连上：

（式2.4）

第四步：开关信号D<n:0>=0000……0011，使得第一分压电阻阵列302中的电阻2ⁿR和2^n-1R断开、第二分压电阻阵列304中的电阻2ⁿR和2^n-1R连上：

（式2.5）

……

第(2ⁿ⁺¹-1)步：开关信号D<n:0>=1111……1110，使得第一分压电阻阵列302中的电阻2^n-1R～R断开（只有2ⁿR连接）、第二分压电阻阵列304中的电阻2^n-1R～R连上（只有2ⁿR没有连）：

（式2.6）

第2ⁿ⁺¹步：开关信号D<n:0>=1111……1111，使得第一分压电阻阵列302中的电阻全部断开、第二分压电阻阵列304中的电阻全部连上：

（式2.7）

上述2ⁿ⁺¹个步骤完成了电压从电压值V_PRE缓慢变化到电压值V_POST的过程，也就是从音量调节前的音量大小经过上述2ⁿ⁺¹个步骤变成音量调节后的音量大小，该过程将音量调节每个步长产生的突变电压按上述2ⁿ⁺¹个步骤缓慢变化（SoftStep过程）。调节音量的时候，V_STEP为音量调节完成后的实时电压信号，V_PRE等于调节音量前的音量信号大小（或者在没有产生突变的情况下原本的实时电压值），整个过程相当于电阻自动变化阵列300按照上述2^{n +1}个步骤将调节音量一个步长产生的突变电压再细分2ⁿ⁺¹次，使得每个细分阶跃远小于5mV，这样的小阶跃电压变化不会使人耳听到噪声。

虽然图5A示出了第一分压电阻302和第二分压电阻304各自包括多个并联电阻，但在其他实施例中，第一分压电阻302和第二分压电阻304各自可包括任意形式的电阻阵列，只要能够逐步地调节电阻值大小即可。例如，图5B示出了根据本发明另一实施例的电阻自动变化阵列300的电路图，其中第一分压电阻302可包括由多个串联电阻形成的第一分压电阻阵列，和/或第二分压电阻304可包括由多个串联电阻形成的第二分压电阻阵列。电阻自动变化阵列300还包括译码电路501，其将时钟信号D<n:0>译码成m个独立的开关控制信号B(m-1)～B0，以分别控制第一分压电阻302和第二分压电阻304中m个电阻的通断，其中n为正整数，m=2ⁿ⁺¹。在突变电压信号V_STEP阶跃变化之前，D<n:0>=11……11,译码后的开关的控制信号B(m-1)～B0=100……000，第一分压电阻302中的电阻B(m-1)闭合，电阻值最大m*R，第二分压电阻304全部被B(m-1)短路，输出电压V_OUT短接至V_STEP。在突变电压信号V_STEP阶跃变化时，D<n:0>=000……00，输出电压V_OUT短接至V_PRE。随后，随着D<n:0>的二进制变化，译码后的开关控制信号B0～B(m-1)依次有效且其他各位无效，第一分压电阻302的电阻值R_up从最小值0起按照0、R、2R、……、m*R逐渐增大并且第二分压电阻304的电阻值R_down从最大值m*R起按照m*R、…….2R、R、0逐渐减小，从而输出电压V_OUT从电压值V_PRE朝向阶跃变化后的电压值V_STEP逐渐变化。直至B(m-1)有效且其他各位无效时，输出电压V_OUT短接至V_STEP并且此后正常操作。本领域技术人员也可以设计其他开关信号控制流程来控制第一分压电阻302和第二分压电阻304的电阻值变化。在其他实施例中，第一分压电阻302和第二分压电阻304也可各自包括多个混合地并联和串联的电阻。另外，电阻自动变化阵列300中的电阻可以采用CMOS晶体管导通电阻来实现，这样可以节省芯片面积。

图6示出了根据本发明一实施例的图4B的电阻自动变化阵列300的波形图，其中音量调节电阻阵列20由于进行音量调节而使突变电压信号V_STEP下降1个步长。图6示出了突变电压信号V_STEP为具有一定斜率，这是因为输入信号V_IN所表示的声音信号大小可能随时间推移而变化（图6所示的信号具有固定的斜率，这只是一个实例，实际中信号是可以实时变化的声音信号）。V_PRE是突变电压信号V_STEP在没有产生突变的情况下原本的实时电压值V_PRE（即突变电压信号V_STEP的实时值增大一个步长或减小一个步长）。V_OUT是电阻自动变化阵列300使突变电压信号V_STEP的一个步长的突变电压再细分2ⁿ⁺¹次得到的细分阶跃（即缓变）输出电压信号。如果该突变电压细分过程采用足够多的步数，那么最终输出的电压V_OUT将会趋近于一个模拟滑动变阻器的变化过程，这样在音量调节过程中就不会听到噗噗噪声了。

在进一步实施例中，电阻自动变化阵列300输出的缓变输出电压信号V_OUT可通过一个RC低通滤波器，该RC低通滤波器可以滤除电阻自动变化阵列300由于D<n:0>变化引起的高频毛刺，从而得到平滑的缓变输出电压信号V_OUT。

图7示出了用于电阻自动变化阵列300的开关信号波形图。在该示例性实施例中，第一分压电阻阵列302和第二分压电阻阵列304分别包括5个并联电阻，对应的开关信号为D<4:0>。音量调节电路芯片内部的振荡器产生一个时钟信号（例如100KHz，图7中第一个波形SoftStep_Clk），该时钟经过分频和合适的逻辑处理产生图7中的D<4:0>控制信号，即图7中第3到第7个波形D0到D4。该音量调节电路芯片中还会产生一个音量调节标志信号（图7中第二个波形SoftStep_Flag），该标志信号是高电平脉冲有效，表示音量调节电路芯片中有音量调节的动作，当进行音量调节的时候，该标志信号为一个高电平脉冲，时钟信号分频开始工作，当D<4>最后完成分频后，自动结束；分频自动结束后，D<4:0>全部为高。通过调节内部振荡器的频率，可以改变开关信号D<4:0>的频率，从而可以根据CLK频率设置音量信号的缓变时间。

图8示出了根据本发明一实施例的图4B的音量调节电路的仿真波形图，其示出了音量调节电路在音量调小一个步长（在该示例中为-1dB）的时候，产生的一部分信号V_A、V_STEP、V_OUT的仿真结果。如图所示，在V_STEP阶跃变化之前，V_A为V_STEP增大一个步长（参见图4）。V_STEP在音量调节后，有一个向下1dB的突变，V_A也跟随向下变小1dB，但是V_A在跳变后刚好等于V_STEP音量调节前的大小即V_PRE，V_OUT从V_PRE开始经过2⁵个步骤慢慢变成V_STEP的实时值，完成软阶跃变化过程。图8上方的波形中可以看到V_OUT带有因开关信号D<4:0>变化引起的毛刺，但是经过RC低通滤波后的得到的V_{OUT_LPF}（图8下方的波形）基本上已经将这些毛刺滤除，同时V_{OUT_LPF}也没有了像V_STEP那样一个向下的电压突变，有效抑制了音量调节噪声。

如上所述，本发明给出了一种音量调节电路，其将传统的音量调节过程中产生的电压突变转化成一个相对缓慢的过程，从而使耳机或喇叭终端听不到在进行音量调节时由电压突变引起的噗噗噪声，改善了音频电路性能。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (27)

1.一种音量调节电路，其特征在于，包括：

音量调节电阻阵列，其接收输入电压信号并根据音量调节信号产生按预定步长变化的突变电压信号；以及

音量调节噪声抑制电路，其接收所述突变电压信号并产生缓变输出电压信号，其中所述音量调节噪声抑制电路包括：

突变前电压产生电路，其接收所述突变电压信号并提供突变前电压信号，所述突变前电压信号是所述突变电压信号在突变前的电压值或者是与所述突变电压信号在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形；

突变电压跟随电路，其接收所述突变电压信号并提供所述突变电压信号的当前值；以及

连接在所述突变前电压产生电路与所述突变电压跟随电路之间的电阻自动变化阵列，所述电阻自动变化阵列包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻接收所述突变前电压信号，所述第二分压电阻接收所述突变电压信号的当前值，其中所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小，使得在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的分压信号从所述突变前电压信号朝向所述突变电压信号的当前值逐渐变化，从而提供所述缓变输出电压信号，

其中所述突变电压跟随电路包括第一运算放大器，其正相输入端接收所述突变电压信号，并且其反相输入端提供所述突变电压信号；

其中所述突变前电压产生电路包括：

分压电阻串，其连接至所述第一运算放大器的反相输入端并根据所述突变电压信号产生所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值以及所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值；以及

选择开关，其中如果所述突变电压信号的变化是增大一个预定步长，则所述选择开关将所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻；如果所述突变电压信号的变化是减小一个预定步长，则所述选择开关将所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

2.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于：

所述第一分压电阻包括由多个并联电阻形成的第一分压电阻阵列，所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起相继断开，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；

所述第二分压电阻包括由多个并联电阻形成的第二分压电阻阵列，所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部断开起相继接通，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

3.如权利要求2所述的音量调节电路，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值，且所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值。

4.如权利要求3所述的音量调节电路，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有按2ⁿR增大的电阻值，其中n为非负整数。

5.如权利要求4所述的音量调节电路，其特征在于：

所述缓变输出电压信号表述如下

其中V_OUT表示所述缓变输出电压信号，V_STEP表示所述突变电压信号，R_up表示所述第一分压电阻阵列的电阻，R_down表示所述第二分压电阻阵列的电阻，ΔV＝V_PRE-V_STEP，其中V_PRE表示所述突变前电压信号，所述电阻自动变化阵列由开关信号D<n:0>控制，在所述突变电压信号阶跃变化时进行如下调节：

第一步：D<n:0>＝0000……0000，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部连接上，所述第二分压电阻阵列中的电阻全部断开，

V_OUT＝V_STEP+ΔV＝V_PRE； (式2.2)

第二步：D<n:0>＝0000……0001，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR断开；第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR连上，

第三步：D<n:0>＝0000……0010，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R断开，第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R连上：

第四步：D<n:0>＝0000……0011，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R连上：

……

第(2ⁿ⁺¹-1)步：D<n:0>＝1111……1110，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R连上：

第2ⁿ⁺¹步：D<n:0>＝1111……1111，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部断开、第二分压电阻阵列中的电阻全部连上：

6.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于：

所述第一分压电阻包括由多个串联电阻形成的第一分压电阻阵列，所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部被短接起逐渐增加被接通的电阻，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；

所述第二分压电阻包括由多个串联电阻形成的第二分压电阻阵列，所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起逐渐减少被接通的电阻，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

7.如权利要求6所述的音量调节电路，其特征在于，所述电阻自动变化阵列还包括：

译码电路，其将时钟信号D<n:0>译码成m个独立的开关控制信号B(m-1)～B0，以分别控制所述第一分压电阻和所述第二分压电阻中的电阻的通断，其中n为非负整数，m＝2ⁿ⁺¹。

8.如权利要求6所述的音量调节电路，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中串联的电阻具有相同的电阻值。

9.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，所述突变前电压产生电路包括：

采样保持器，其采样并保持所述突变电压信号在突变前的电压值作为所述突变前电压信号，并将所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

10.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于：

所述突变前电压信号是所述突变电压信号的当前值增大一个预定步长或减小一个预定步长。

11.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，所述音量调节电阻阵列包括多个串联的电阻，所述多个串联的电阻根据音量调节信号依次接通，使得所述音量调节电阻阵列的电阻逐步增大，从而产生按预定步长变化的突变电压信号。

12.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，还包括：

第二运算放大器，所述第二运算放大器与所述音量调节电阻阵列并联并在所述第二运算放大器的输出端提供所述突变电压信号。

13.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，还包括：

第二运算放大器，所述第二运算放大器接收并输出由所述音量调节噪声抑制电路产生的缓变输出电压信号。

14.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，所述音量调节噪声抑制电路还包括：

RC低通滤波器，用于对所述电阻自动变化阵列输出的所述缓变输出电压信号进行滤波，从而得到平滑的缓变输出电压信号。

15.如权利要求1所述的音量调节电路，其特征在于，所述缓变输出电压信号是所述电阻自动变化阵列使所述突变电压信号的一个预定步长再细分多次得到的细分阶跃输出电压信号，其中该细分采用足够多的步数，使得所述细分阶跃输出电压信号趋近于模拟滑动变阻器的变化过程。

16.一种音量调节方法，其特征在于，包括：

接收输入电压信号并根据音量调节信号产生按预定步长变化的突变电压信号，其中所述突变电压信号的当前值是突变前电压信号减小一个预定步长或增大一个预定步长；

根据所述突变电压信号产生所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值以及所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值；

如果所述突变电压信号的变化是增大一个预定步长，则选择所述突变电压信号减小一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号；

如果所述突变电压信号的变化是减小一个预定步长，则选择所述突变电压信号增大一个预定步长的电压值作为所述突变前电压信号；

将所述突变前电压信号提供给第一分压电阻，所述突变前电压信号是所述突变电压信号在突变前的电压值或者是与所述突变电压信号在没有产生突变的情况下的波形相吻合的电压波形；

将所述突变电压信号的当前值提供给第二分压电阻，其中所述第一分压电阻和第二分压电阻串联；以及

使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小，使得在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的分压信号从所述突变前电压信号朝向所述突变电压信号的当前值逐渐变化，以提供缓变输出电压信号。

17.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，所述第一分压电阻包括由多个并联电阻形成的第一分压电阻阵列并且所述第二分压电阻包括由多个并联电阻形成的第二分压电阻阵列，其中使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小进一步包括：

将所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起相继断开，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；以及

将所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部断开起相继接通，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

18.如权利要求17所述的音量调节方法，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值，且所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有逐渐增大的电阻值。

19.如权利要求18所述的音量调节方法，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中并联的电阻分别具有按2ⁿR增大的电阻值，其中n为非负整数。

20.如权利要求19所述的音量调节方法，其特征在于：

所述缓变输出电压信号表述如下

其中V_OUT表示所述缓变输出电压信号，V_STEP表示所述突变电压信号，R_up表示所述第一分压电阻阵列的电阻，R_down表示所述第二分压电阻阵列的电阻，ΔV＝V_PRE-V_STEP，其中V_PRE表示所述突变前电压信号，所述电阻自动变化阵列由开关信号D<n:0>控制，在所述突变电压信号阶跃变化时进行如下调节：

第一步：D<n:0>＝0000……0000，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部连接上，所述第二分压电阻阵列中的电阻全部断开，

V_OUT＝V_STEP+ΔV＝V_PRE； (式2.2)

第二步：D<n:0>＝0000……0001，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR断开；第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR连上，

第三步：D<n:0>＝0000……0010，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R断开，第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R连上：

第四步：D<n:0>＝0000……0011，所述第一分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2ⁿR和2^n-1R连上：

……

第(2ⁿ⁺¹-1)步：D<n:0>＝1111……1110，所述第一分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R断开、第二分压电阻阵列中的电阻2^n-1R～R连上：

第2ⁿ⁺¹步：D<n:0>＝1111……1111，所述第一分压电阻阵列中的电阻全部断开、第二分压电阻阵列中的电阻全部连上：

21.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，所述第一分压电阻包括由多个串联电阻形成的第一分压电阻阵列并且所述第二分压电阻包括由多个串联电阻形成的第二分压电阻阵列，其中使所述第一分压电阻的电阻值逐渐增大并且所述第二分压电阻的电阻值逐渐减小进一步包括：

将所述第一分压电阻阵列中的各个电阻从全部被短接起逐渐增加被接通的电阻，使得所述第一分压电阻阵列的电阻逐步增大；以及

将所述第二分压电阻阵列中的各个电阻从全部接通起逐渐减少被接通的电阻，使得所述第二分压电阻阵列的电阻逐步减小。

22.如权利要求21所述的音量调节方法，其特征在于，还包括：

将时钟信号D<n:0>译码成m个独立的开关控制信号B(m-1)～B0，以分别控制所述第一分压电阻和所述第二分压电阻中的电阻的通断，其中n为非负整数，m＝2ⁿ⁺¹。

23.如权利要求21所述的音量调节方法，其特征在于：

所述第一分压电阻阵列和所述第二分压电阻阵列中串联的电阻具有相同的电阻值。

24.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，还包括：

采样并保持所述突变电压信号在突变前的电压值作为所述突变前电压信号，并将所述突变前电压信号提供给所述第一分压电阻。

25.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，还包括：

根据音量调节信号使多个串联的电阻依次接通以产生逐步增大的电阻，从而产生按预定步长变化的突变电压信号。

26.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，还包括：

对所述缓变输出电压信号进行滤波，从而得到平滑的缓变输出电压信号。

27.如权利要求16所述的音量调节方法，其特征在于，所述缓变输出电压信号是所述第一分压电阻和第二分压电阻使所述突变电压信号的一个预定步长再细分多次得到的细分阶跃输出电压信号，其中该细分采用足够多的步数，使得所述细分阶跃输出电压信号趋近于模拟滑动变阻器的变化过程。