CN106131749B - 一种消除插入音频设备pop声的方法 - Google Patents

Abstract

一种结构简单，操作简便，成本低廉的能够消除插入上电POP声的方法，包括利用插入设备延时控制电路延时打开音频开关电路的步骤；以及，等设备初始化完成后，利用MCU控制所述音频开关电路打开或关闭、以对音频设备中CODEC输出的音频进行通断的步骤，所述音频开关电路还连接有增益电路或者多个热敏电阻，以进一步消除POP声对耳机的冲击。

Description

一种消除插入音频设备POP声的方法

技术领域

本发明涉及电子技术应用领域，尤其涉及即插即拔的音频设备中消除插入音频设备POP声的方法。

背景技术

现代生活，越来越趋向于智能化，高速化，集成化，小型化的生活方式，各种功能集成到了一个接口，从而达到系统或是设备接口简化，体积更小，如Type C接口，苹果的Lighting接口。这些接口既可以实现USB数据传输，充电等功能，同时也能传输音频数据，即可以通过一些转换电路实现音频播放功能，如Type C接口的耳机设备，Lighting接口的耳机设备，各种音响系统等。

传统的Type C接口，Lighting接口的耳机设备及某些其他音响系统，其供电系统及数据传输系统均由TYPE C接口或是Lighting接口提供，当这些设备连接到Type C和Lighting时，设备在上电过程中突然有电源冲击从而导致有POP声音。

以Lighting接口的耳机设备为例，其电路方框图如图1所示：由Lighting接口1，Cable2，LAM3，供电系统4，CODEC5，MCU6，耳机7组成。

Lighting接口1通过CABLE2把POWER，D+，D-，Ground以及others传输给LAM(Lighting音频模组)，LAM解析出I2S信号给CODEC，CODEC经过DAC将I2S的数据转换成音频输出给耳机，将耳机的MIC的信号经过ADC通过I2S将数据传给LAM，从而完成音频处理过程。MCU与CODEC通讯通过I2C完成，MCU与LAM通讯通过UART(Serial)完成。

电源则取自于苹果Lighting接口的POWER，经过LAM输出Accessory POWER，通过供电系统4，经由内部电源转换电路，输出1.8V电压供给相应MCU，CODEC等。当插入耳机时，即电源瞬间供应，CODEC正在初始化。音频PA上电打开，产生POP声。

发明内容

鉴于此，为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，操作简便，成本低廉的能够消除插入上电POP声的方法。

具体的，本发明提供的一种消除插入上电POP声的方法，其特征在于，包括利用插入设备延时控制电路延时打开音频开关电路的步骤；以及，等设备初始化完成后，利用MCU控制所述音频开关电路打开或关闭、以对音频设备中CODEC输出的音频进行通断的步骤，其中，在所述音频开关电路上电后，延时控制电路生成一个CTRL信号(控制信号)，生成的CTRL信号(控制信号)为高电平，利用所述CTRL信号控制所述音频开关电路，将所述CODEC输出的声音通过所述音频开关电路传送到耳机端。

根据本发明上述消除插入上电POP声的方法，其特征在于,在整个音频系统正常工作时，也可以由MCU或是CODEC同时控制所述音频开关电路的通断。

根据本发明上述消除插入上电POP声的方法，其特征在于,所述音频开关电路还连接有增益电路，通过设置该增益电路，统一对音频输入信号调整增益。

根据本发明上述消除插入上电POP声的方法，其特征在于,在所述音频开关电路上还连接有多个热敏电阻，以进一步消除POP声对耳机的冲击。

根据本发明，由于设置了延时控制电路和音频开关电路，能够延时打开音频开关电路，等待设备初始化完成后，控制CODEC输出的声音与耳机在音频开关电路中隔断，从而消除上电时CODEC产生POP声，即使意外产生POP声，该POP声也无法传输到耳机端，有效避免刺耳的POP声对耳朵产生刺激，形成听力伤害。

根据本发明，由于设置了增益电路，能够平滑音频输出，不必对每个输出通道单个进行控制，能够额外避免意外的POP声对耳朵产生刺激，形成听力伤害。

根据本发明，由于设置了多个热敏电阻，能够随着设备使用时间的延长，补偿电路中的阻抗，能够进一步消除因长时间使用可能导致的不期望的POP声的影响。

附图说明

图1示出的是现有技术中传统的Lighting接口的耳机设备的电路方框图。

图2示出的是本发明具体实施方式中Lighting接口的耳机设备的电路方框图。

具体实施方式

下面参照附图通过具体实施方式对本发明作出详细的描述，尽管本发明具体实施方式是以Lighting接口为例进行的说明，但是，本领域技术人员应当懂得，该具体实施方式仅仅是示例性的，本发明并不仅限于该具体实施方式中。

本发明可以适用于包括Lighting接口、Type C接口在内的所有类型的即插即拔的音频设备，凡由接口供电的设备均适用于本发明(如：USB AUDIO，Light接口音频设备，TYPEC接口音频设备等)。

在图1中，示出了现有技术中传统的Lighting接口的耳机设备的电路方框图。图中包括Lighting接口1，Cable2，LAM3，供电系统4，CODEC5，MCU6，耳机7等等，如图2所示，示出的是本发明具体实施方式中Lighting接口的耳机设备的电路方框图，是在图1所示的传统电路的基础上增加了插入设备延时控制电路8和音频开关电路9。

Lighting接口1通过CABLE2把POWER，D+，D-，Ground以及others传输给LAM(Lighting音频模组)，LAM解析出I2S信号给CODEC，CODEC经过DAC将I2S的数据转换成音频输出给耳机，耳机的MIC的信号经过ADC通过I2S将数据回传给LAM，从而完成音频处理过程。MCU与CODEC通讯通过I2C完成，MCU与LAM通讯通过UART(Serial)完成。

电源则取自于Lighting接口1的POWER，经过LAM输出Accessory POWER，通过供电系统4，经由内部电源转换电路，输出1.8V电压供给所述CODEC5、MCU6、音频开关电路9等。当插入耳机7出时，即电源瞬间供应，CODEC正在初始化。音频PA上电打开，产生POP声。

当耳机插入Lighting接口1(也可以是Type_c接口)时，延时控制电路8延时了音频开关电路9打开，等设备初始化完成后交由MCU6控制打开或关闭，既避免了上电过程中产生的POP声还可以在音乐停止时关掉电源和打开电源消除POP声。

当耳机7插入Lighting接口1时，延时控制电路8生成一个CTRL信号(控制信号)，正常情况下该CTRL信号为高电平，此信号控制音频开关电路9，第一接线NO1与端子COM1导通，第二接线NO2与端子COM2导通，CODEC5输出的声音通过音频开关传送到耳机7端。此时，由于音频开关的电源被延时打开，这个CRTL控制信号对开关不起作用，开关还是处于默认状态，从而CODEC的输出的声音无法通过音频开关传送到耳机端。当音频开关上电后通过MCU的IO再将CTRL信号设为高电平，正常输出将音频信号传输到耳机。这样，避免了上电听到POP声。在播放中如需中途开关CODEC时也可正常控制音频开关，提高了用户体验。其中，CTRL信号电平的高低设定可自行设定，在整个音频系统正常工作时亦可以由MCU6或是CODEC5同时控制音频开关电路9的通断。

本发明中，所述延时控制电路8包括延时开关电路端DELAY-in和控制端CTRL(图中未示出)，延时开关电路端连接音频输入电路，所述控制端CTRL连接所述音频开关电路9。所述延时控制电路的延时开关电路在音频开关上电后通过MCU的IO接收延时指令，并生成CTRL信号指令，通过控制端CTRL将该指令发送到音频开关电路9，直到音频设备初始化完毕，再延时打开音频开关，此时，所述CTRL信号为高电平信号，音频开关电路在接收到音频开关控制信号后，与其音频信号输出端输出音频信号，从而能够从耳机中接收正常音频。通过延时消除上电POP声的方式将不能接收到初始化时来自CODEC的音频信号，但是，通常这个时间很短，作为用户还是完全可以实现满意体验。同样，如果用户在播放期间如需中途开关CODEC，由于设置本发明的电路，也可正常控制音频开关而不再听到讨厌的POP声，提高了用户体验。

优选的，所述音频开关电路9还连接有增益电路(未示出)，通过设置该增益电路，统一对音频输入信号调整增益，这样，可以根据来自MCU的信号和延时控制电路的CTRL信号，自主统一的对音频输入信号进行增益调整，控制音量水平，不但省去每一个音频信号输出通道增益调整部分，而且可以进一步避免POP声意外地传到耳朵中。

在本发明中，所述延时控制电路8和音频开关电路9可以集成在一个端子中，也可以独立通过接线连接。作为集成端子，该延时控制电路8的所述延时开关电路端和所述控制端同时链接于同一个音频输入信号的输入接线上，而该音频开关电路则与所述延时控制电路8的控制端连接。

优选的，在所述音频开关电路上还连接有多个热敏电阻(未示出)，以进一步消除意外的POP声对耳机的冲击。随着音频设备在线使用时间的加长，会产生一定的热量，对于USB AUDIO设备更是如此，在部分设计不佳的方案中，如果散热做得不是很好，该热量甚至能够导致电子设备的烧毁。同样，由于温度的升高，电子器件的物理性能会发生迁移，时常会产生很多不期望的不愉快的体验，为此，在音频开关电路上设置多个热敏电阻，进一步避免长时间使用后输出音频音量产生迁跃而对耳朵刺激过大，尤其能够进一步消除在音频设备实用途中反复上电掉电而产生POP声的刺激。

以上根据具体实施方式对本发明作出了详细描述，然而，所述描述是例示性的，本发明不仅仅限于实施例中，本领域技术人员完全能够根据本发明教导而对其作出各种形式的替换或者变更，在不脱离本发明宗旨和精神的前提下，凡是对本发明作出的各种变更及修饰均视为本发明所涵盖的内容，均落入所附权利要求的范围之内。

Claims (1)

1.一种适用于Lighting接口或Type_c接口的音频设备的消除插入上电POP声的方法，所述音频设备包括Lighting接口或Type_c接口、Lighting音频模组(LAM)、供电系统、编解码器(CODEC)、微控制单元(MCU)、耳机、插入设备延时控制电路和音频开关电路，其特征在于，所述方法包括：利用所述插入设备延时控制电路延时打开所述音频开关电路的步骤；以及，等所述音频设备初始化完成后，利用所述MCU控制所述音频开关电路打开或关闭，以对所述音频设备中所述CODEC输出的音频进行通断的步骤；

当所述耳机插入所述Lighting接口或所述Type_c接口时，所述延时控制电路延时打开所述音频开关电路，并且所述延时控制电路生成CTRL信号；此时，所述音频开关电路被延时打开，所述CRTL信号对所述音频开关电路不起作用，从而所述CODEC的输出的声音无法通过所述音频开关电路传送到所述耳机；

所述MCU控制所述音频开关电路打开，当所述音频开关电路上电后，通过所述MCU将所述CTRL信号设为高电平，正常输出将音频信号传输到所述耳机，从而避免上电听到POP声；

所述音频开关电路还连接有增益电路，通过设置该增益电路，统一对音频输入信号调整增益，并且，在所述音频开关电路上还连接有多个热敏电阻，以进一步消除POP声对耳机的冲击。