CN108810735A - 一种pop音的抑制方法、音频输出电路和终端 - Google Patents

一种pop音的抑制方法、音频输出电路和终端 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种POP音的抑制方法、音频输出电路和终端，以抑制音频输出电路采用AC耦合结构时容易产生的POP音。该输出电路包括：输出功率放大器、共模电平缓冲器、参考电平产生电路、上电POP音抑制开关和共模开关，所述上电POP音抑制开关，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，控制所述输出节点的电平为零；所述共模开关，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，控制所述输出节点的电平等于所述参考电平，采用该输出电路能够避免共模建立过程产生的POP音。

Description

一种POP音的抑制方法、音频输出电路和终端
技术领域
本申请涉及电路领域，尤其涉及一种POP音的抑制方法、音频输出电路和终端。
背景技术
由于人脑生的理特殊性导致，人对于突兀变化信号变化极为敏感，故在负载通路开启的过程中出现的任何的非理想的微小变化均可能被人耳感知，由于大部分时候此类声音表现为“噗噗”声，故称为pop音。
现有的音频数据根据其输出耦合类型分为交流电(alternating current，AC),耦合输出和直流电(Direct Current，DC)输出两类。其中，图1所示为AC耦合的输出结构示意图，由于AC耦合输出采用单电源，故零信号输入时，输出节点(即OUT节点)为非0电平，一般是1/2电源电平；故无法直接驱动负载，为了保证负载上无直流电流，OUT节点与负载之间需要串联AC耦合电容。当采用AC耦合的输出结构(单电源结构)时，由于OUT节点与负载之间间隔了AC耦合电容，电源未上电之前，OUT节点为一个接近0的弱驱动节点，电源上电过程中以及上电完成一段时间内，冷上电POP抑制电路会将OUT节点下拉到0电平，从而抑制上电时可能出现的POP音；但是最终工作时，OUT节点有非零的共模电平(一般为1/2VDD)，OUT节点实际信号为非零的共模电平(DC量)加上音频的AC信号。
由此可见，OUT节点从一开始的0电平，需要逐步变化到1/2电源电平的共模电平，此变化过程很容易导致POP音，鉴于此，本申请提供一种POP音的抑制方案，以抑制采用AC耦合的输出结构时产生的POP音。
发明内容
本申请实施例提供一种POP音的抑制方法、音频输出电路和终端，以抑制音频输出电路采用AC耦合结构时容易产生的POP音。
本申请实施例提供的具体技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种POP音的抑制方法，应用于采用交流电耦合结构的音频输出电路中，所述音频输出电路包括输出功率放大器、共模电平缓冲器、参考电平产生电路、上电POP音抑制开关和共模开关，其中，所述参考电平产生电路与所述共模电平缓冲器耦合，所述上电POP音抑制开关与所述输出功率放大器的输出节点和源极地电源耦合，所述共模开关与所述输出节点和所述共模电平缓冲器耦合；
在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零；
在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
这种设计中，在所述音频输出电路的电源上电过程中，利用杂音控制开关将输出节点强行下拉到零电平，保证无POP音；然后由在参考电平为零的情况下，通过共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平下拉到此时参考电平相同的电平，即零电平，故不会产生POP音。
结合第一方面，一种可能的设计中，在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，所述方法还包括：
在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平。
这种设计中，从电源上电到开始正常工作，由于由于参考电平产生电路的存在，参考电平上升速度很慢，因此共模电平上升缓慢，输出节点缓慢从零电平上升至共模电平，只产生次声波，不产生POP音；然后开启输出功率放大器，如果不考虑输出功率放大器本身的偏移量的话，输出节点则被输出功率放大器驱动到共模电平，与之前通过共模开关拉到共模电平，由于电平并未发生变化，故亦不会产生POP音。
结合第一方面，一种可能的设计中，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
第二方面，本申请实施例提供一种交流电耦合结构的音频输出电路，包括：输出功率放大器、共模电平缓冲器、参考电平产生电路、上电POP音抑制开关和共模开关，其中，所述参考电平产生电路与所述共模电平缓冲器耦合，所述上电POP音抑制开关与所述输出功率放大器的输出节点和源极地电源耦合，所述共模开关与所述输出节点和所述共模电平缓冲器耦合；
所述上电POP音抑制开关，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，控制所述输出节点的电平为零；
所述共模开关，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，控制所述输出节点的电平等于所述参考电平。
结合第二方面，一种可能的设计中，所述音频输出电路还包括杂音抑制模块，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，使所述输出节点的电平为零。
结合第二方面，一种可能的设计中，所述音频输出电路还包括参考电平产生模块，用于控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平。
可选的，所述音频输出电路还包括第一控制电路和第二控制电路，
所述第一控制电路，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零；
所述第二控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
可选的，所述音频输出电路还包括第三控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平。
结合第二方面，一种可能的设计中，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
第三方面，本申请实施例提供一种终端。包括应用处理器、数模转换器、第二方面所述的音频输出电路和耳机，其中：
所述应用处理器，用于获取数字音频码流输出至所述数模转换器；
所述数模转换器，用于将所述数字音频码流转换为模拟音频信号，输出至所述音频输出电路；
所述音频输出电路，用于将所述模拟音频信号转换为有驱动能力的驱动模拟音频信号，输出至所述耳机。
附图说明
图1为AC耦合的输出结构示意图；
图2为本申请实施例的交流电耦合结构的音频输出电路结构图；
图3为本申请实施例的POP音的抑制方法流程图；
图4为申请实施例的POP音的抑制终端结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
由图1可知，当音频输出电路采用AC耦合结构时，由于OUT节点与负载之间间隔了AC耦合电容，电源未上电之前，OUT节点为一个接近0的弱驱动节点；但是最终工作时，OUT节点有非零的共模电平，OUT节点实际信号为非零的共模电平加上音频的AC信号。
由此可见，OUT节点从一开始的0电平，需要逐步变化到共模电平，此变化过程很容易导致POP音。
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种POP音的抑制方法、音频输出电路和终端，以抑制音频输出电路采用AC耦合结构时容易产生的POP音其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。本申请实施例中的音频输出电路的上电过程复用现有的音频电路的参考电平产生电路(VREF)管脚与外挂电容，不增加其他的管脚与外围电路，内部电路也只是增加一个共模开关，对原有音频电路也不会进行修改，对原有音频电路也不会增加多的约束，不会增加最终的成本。
参见图2所示为本申请实施例提供的一种交流电耦合结构的音频输出电路结构图，该音频输出电路包括：输出功率放大器(OUTPUT PA)、共模电平缓冲器(vcm buffer)、参考电平产生电路包括参考电平产生模块和参考电平去耦电容、杂音抑制模块、参考电平产生模块、上电POP音抑制开关和共模开关，其中，所述参考电平产生电路与所述共模电平缓冲器耦合，所述上电POP音抑制开关与所述输出功率放大器的输出节点和源极地电源耦合，所述共模开关与所述输出节点和所述共模电平缓冲器耦合，其中，所述上电POP音抑制开关和所述共模开关为复用现有的音频输出电路中新增的部件。
所述上电POP音抑制开关，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，控制所述输出节点的电平为零。
所述共模开关，在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，控制所述输出节点的电平等于所述参考电平。
可选的，所述杂音抑制模块，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，使所述输出节点的电平为零。
可选的，参考电平产生模块，用于控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平。
可选的，所述音频输出电路还包括第一控制电路和第二控制电路，
所述第一控制电路，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零；
所述第二控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
可选的，所述音频输出电路还包括第三控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平
其中，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
上述音频输出电路中，由于输出节点在上电过程中最初通过上电POP音抑制开关下拉到零电平，然后在参考电平产生模块不上电参考电平产生电路的参考电平为零的情形下，通过共模开关将输出节点下拉到和参考电平产生电路相同的参考电平，即零电平，因此电源上电之前，音频输出电路不会产生POP音。电源上电过程中，参考电平产生模块开始上电，由于参考电平产生电路的存在，参考电平上升速度很慢，因此共模电平上升缓慢，输出节点缓慢从零电平上升至共模电平，只产生次声波，不产生POP音；然后开启OUTPUT PA，如果不考虑OUTPUT PA本身的偏移量(offset)的话，输出节点则被OUTPUT PA驱动到共模电平，与之前通过VCM开关拉到共模电平，由于电平并未发生变化，故亦不会产生POP音。
需要说明的是，由于通过共模开关下拉疏忽节点到共模电平与通过OUTPUT PA驱动输出节点到共模电平，其电平相同，故即使参考电平未建立完全就开启OUTPUT PA，亦不会再使输出节点产生跳变，故亦不会导致POP音。只需要只需要设计共模电平缓冲器在参考电平＝0时仍然能够正常工作即可，此外，音频输出电路的OUTPUT PA不需更改；并且复用参考电平产生电路，现有的音频电路为了低噪声均需要此电容，不增加其他管脚与外围原件，节省电路成本。
基于图2所示的音频输出电路，参阅图3所示，本申请实施例提供一种POP音的抑制方法，具体流程如下所示：
步骤30：在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零。
步骤31：在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
可选的，在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，所述方法还包括：
在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平。
可选的，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
参阅图4所示，本申请实施例提供一种POP音的抑制终端400，所述终端400包括应用处理器(Application Processor，AP)、数模转换器(Digital to analog converter，DAC)、音频输出电路和耳机，其中，音频输出电路的结构可参阅图2所示。
所述应用处理器，用于获取数字音频码流输出至所述数模转换器；
所述数模转换器，用于将所述数字音频码流转换为模拟音频信号，输出至所述音频输出电路；
所述音频输出电路，用于将所述模拟音频信号转换为有驱动能力的驱动模拟音频信号，输出至所述耳机。
综上，本申请实施例提供杂音抑制方案，能够大大降低单电源、AC耦合模式的音频输出电路，在共模建立过程中的POP音，以提升用户体验。
上述实施例可以全部或部分地通过软件、硬件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、双绞线或光纤)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如光盘)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种POP音的抑制方法，其特征在于，应用于采用交流电耦合结构的音频输出电路中，所述音频输出电路包括输出功率放大器、共模电平缓冲器、参考电平产生电路、上电POP音抑制开关和共模开关，其中，所述参考电平产生电路与所述共模电平缓冲器耦合，所述上电POP音抑制开关与所述输出功率放大器的输出节点和源极地电源耦合，所述共模开关与所述输出节点和所述共模电平缓冲器耦合；
在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零；
在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，所述方法还包括：
在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
4.一种交流电耦合结构的音频输出电路，其特征在于，包括：输出功率放大器、共模电平缓冲器、参考电平产生电路、上电POP音抑制开关和共模开关，其中，所述参考电平产生电路与所述共模电平缓冲器耦合，所述上电POP音抑制开关与所述输出功率放大器的输出节点和源极地电源耦合，所述共模开关与所述输出节点和所述共模电平缓冲器耦合；
所述上电POP音抑制开关，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，控制所述输出节点的电平为零；
所述共模开关，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，控制所述输出节点的电平等于所述参考电平。
5.如权利要求4所述的音频输出电路，其特征在于，所述音频输出电路还包括杂音抑制模块，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，使所述输出节点的电平为零。
6.如权利要求4所述的音频输出电路，其特征在于，所述音频输出电路还包括参考电平产生模块，用于控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平。
7.如权利要求4所述的音频输出电路，其特征在于，还包括第一控制电路和第二控制电路，
所述第一控制电路，用于在所述音频输出电路的电源上电过程中，在第一时刻开启所述上电POP音抑制开关使所述输出节点的电平为零；
所述第二控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻利用所述共模电平缓冲器控制所述共模开关关使所述输出节点的电平等于所述参考电平，所述第二时刻晚于所述第一时刻。
8.如权利要求7所述的音频输出电路，其特征在于，还包括第三控制电路，用于在所述参考电平产生电路的参考电平为零时，在第二时刻控制所述共模开关使所述输出节点的电平为零之后，在第三时刻断开所述上电POP音抑制开关，所述第三时刻晚于所述第二时刻；
控制所述参考电平产生电路的参考电平从零上升至共模电平，使所述输出节点的电平在预设时长内从零上升至共模电平；
启动所述输出功率放大器，利用所述参考电平产生电路使所述输出节点在预设时长内被驱动到所述共模电平。
9.如权利要求7-8任一项所述的音频输出电路，其特征在于，所述共模电平为所述输出功率放大器的额定工作电平的一半。
10.一种终端，其特征在于，包括应用处理器、数模转换器、如权利要求4-9任一项所述的音频输出电路和耳机，其中：
所述应用处理器，用于获取数字音频码流输出至所述数模转换器；
所述数模转换器，用于将所述数字音频码流转换为模拟音频信号，输出至所述音频输出电路；
所述音频输出电路，用于将所述模拟音频信号转换为有驱动能力的驱动模拟音频信号，输出至所述耳机。
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