CN219019013U - 一种用于音频模式切换的消音电路及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请涉及音频驱动的技术领域，尤其是涉及一种用于音频模式切换的消音电路及芯片，其包括：第一功放模块，用于与外部的扬声器连接，通过第一类驱动信号驱动扬声器；第二功放模块，用于与扬声器连接，通过第二类驱动信号驱动扬声器；模式切换模块，与第一功放模块、第二功放模块分别连接，在接收到模式切换信号时，模式切换模块控制第一功放模块和第二功放模块通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动扬声器之后，再控制第二功放模块通过第二类驱动信号驱动扬声器，模式切换信号用于表征驱动扬声器的驱动信号由第一类驱动信号切换至第二类驱动信号。本申请提供的音频模式切换的消音电路能够避免在模式切换时产生爆破音的现象，提升音质。

Description

一种用于音频模式切换的消音电路及芯片

技术领域

本申请涉及音频驱动的技术领域，尤其是涉及一种用于音频模式切换的消音电路及芯片。

背景技术

目前，电子产品通常设置有使用功率放大器驱动的扬声器，如，由两组对称的功率放大器单元组成的BTL功放电路，利用运算放大器改变输入信号相位，一块输入正信号，另一块输入负信号，两块功率放大器即组成BTL电路，再由模拟信号将两组对称的功放单元处理后分别传输给喇叭。

然而，功率放大器基于不同的应用需求可以工作在不同的模式下，如A、B、AB、D等工作模式，并且可以在其中若干种模式之间切换，F类功率放大器可以在AB类模式和D类模式切换，然而在模式切换时，扬声器通常会产生爆破音，从而使得喇叭播放的声音有很多杂音，音质不太好，对此情况有待改善。

实用新型内容

为了改善扬声器在模式切换时容易影响音质的情况，本申请提供一种用于音频模式切换的消音电路及芯片。

本申请提供的一种用于音频模式切换的消音电路及芯片，通过在模式切换期间设置预设时间段作为过渡时间，相当于可以屏蔽掉切换过程中的信号紊乱时间段，避免爆破音产生，提升用户体验。

第一方面，本申请提供一种用于音频模式切换的消音电路，采用如下的技术方案：

一种用于音频模式切换的消音电路，包括：第一功放模块，用于与外部的扬声器连接，通过第一类驱动信号驱动扬声器；第二功放模块，用于与扬声器连接，通过第二类驱动信号驱动扬声器；模式切换模块，与第一功放模块、第二功放模块分别连接，在接收到模式切换信号时，模式切换模块控制第一功放模块和第二功放模块通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动扬声器之后，再控制第二功放模块通过第二类驱动信号驱动扬声器，模式切换信号用于表征驱动扬声器的驱动信号由第一类驱动信号切换至第二类驱动信号。

第二方面，本申请提供一种用于音频模式切换的消音芯片，采用如下的技术方案：

一种用于音频模式切换的消音芯片，包括如上第一方面所述的用于音频模式切换的消音电路。

通过采用上述技术方案，在扬声器模式切换期间设置有第一预设时间段，相当于可以屏蔽掉切换过程中的信号紊乱时间段，避免爆破音产生，提升用户体验。

附图说明

图1是AB类模式和D类相互模式切换的波形图；

图2是用于音频模式切换的消音电路的模块示意图；

图3是供电单元和模式切换单元的模块示意图；

图4是第一功放模块的电路图；

图5是上电控制模块和上电延时模块的模块示意图；

图6是Vin+和VCM曲线图；

图7是下电控制模块和下电延时模块的模块示意图；

图8是SD关机信号和VCM的曲线图。

附图标记说明：

1、第一功放模块；111、第一基准电压单元；112、输入信号接收单元；113、第一功放单元；121、第二基准电压单元；122、第二功放单元；2、扬声器；3、第二功放模块；4、模式切换模块；41、供电单元；42、模式切换单元；5、模式控制模块；6、上电控制模块；7、上电延时模块；8、下电控制模块；9、下电延时模块；10、下电延时单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接，如通过一些有源器件、无源器件或电传导媒介进行的连接；还可包括本领域技术人员公知的在可实现相同或相似功能目的的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、跟随电路等电路或部件的连接。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

本申请实施例1提供一种用于音频模式切换的消音电路，参照图1，用于音频模式切换的消音电路包括第一功放模块1、第二功放模块3和模式切换模块4；其中，第一功放模块1用于与外部的扬声器2连接，通过第一类驱动信号驱动扬声器2；第二功放模块3用于与扬声器2连接，用于第二类驱动信号驱动扬声器2，模式切换模块4分别与第一功放模块1和第二功放模块3连接，在模式切换模块4接收到模式切换信号时，控制第一功放模块1和第二功放模块3通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动扬声器2之后，再控制第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2，模式切换信号用于表征驱动扬声器2的驱动信号由第一类驱动信号切换成第二类驱动信号。

在本实施例中，第一功放模块1可以通过第一类驱动信号直接驱动扬声器2，此时用于表征第一类驱动信号的电信号直接驱动扬声器2；也可以通过第一类驱动信号间接驱动扬声器2，此时，可以对第一类驱动信号进行转化，形成能够用于直接驱动扬声器2的电信号；就是说，第一功放模块1可以直接输出第一类驱动信号以驱动扬声器2，也可以接收第一类驱动信号，经过第一功放模块1转化形成可以驱动扬声器2的电信号，此处对第一功放模块1通过第一类驱动信号驱动扬声器2的表现形式不做具体限制。关于第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2与第一功放模块1通过第二类驱动信号驱动扬声器2的方式同理，此处不再赘述。

在本实施例中，第一功放模块1和第二功放模块3可以包括具有驱动扬声器2能力的功放电路，比如，第一功放模块1和第二功放模块3可以包括BTL功放电路（BalancedTransformer Less,Bridge Transformerless，桥式推挽电路）、OCL功放电路（OutputCapacitorLess，无输出端大电容的功率放大电路）、OTL功放电路（OutputTransformerLess，推挽式无输出变压器功率放大电路）等；需要注意的是，第一功放模块1和第二功放模块3的功放电路类型可以相同，也可以不相同。

在一些示例中，第一功放模块1和第二功放模块3在电路上可以是相互独立，也即，在驱动扬声器的电路中，存在两个独立的功放电路；第一功放模块1和第二功放模块3在电路上可以是同一电路，也即，可以用一个功放电路实现用两类驱动信号驱动扬声器2。此处对第一功放模块1和第二功放模块3的电路结构不作具体限制。

在本实施例中，定义第一功放模块1和第二功放模块3的作用仅是用于区分驱动扬声器的驱动信号有至少两类；第一类驱动信号与第二类驱动信号均可以为A类、B类、AB类、C类、D类、E类、F类、G类、H类、S类中的任一者，第一类驱动信号与第二类驱动信号不相同。比如，当第一类驱动信号为A类时，第二类驱动信号可以为B类、AB类、C类、D类、E类、F类、G类、H类、S类中的任一者。

需要注意的是，本实施例中所描述的“外部的扬声器”是相对于用于音频模式切换的消音电路而言的“外部”，并不是用于音频模式切换的消音电路所在载体的“外部”，因此，本实施例中描述的“外部”并不是对具体位置的限定，而是用于限定描述用于音频模式切换的消音电路保护范围。

在本实施例中，若模式切换信号表征驱动扬声器2的驱动信号由第一类驱动信号切换为第二类驱动信号，模式切换模块4接收到该模式切换信号时，控制第一功放模块1和第二功放模块3通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动扬声器2之后，再控制第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2；若模式切换信号表征驱动扬声器2的驱动信号由第二类驱动信号切换为第一类驱动信号，模式切换模块4接收到该模式切换信号时，控制第一功放模块1和第二功放模块3通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动扬声器2之后，再控制第一功放模块1通过第一类驱动信号驱动扬声器2。

在本实施例中，第一预设时间段可以基于实际需求确定。

在本实施例中，无效驱动信号可以用于表征使扬声器2无法发出爆破音的信号，具体是使扬声器2发出不为人耳所听到的声音。比如，可以停止对第一功放模块1和第二功放模块3供电，进而使第一功放模块1和第二功放模块3无法工作；也可以在第一预设时间段停止对扬声器2供电，避免扬声器2发声。

以如图2所示的示例图为例，第一类驱动信号为AB类驱动信号，第二类驱动信号为D类驱动信号，在t1时刻，接收到用于表征AB类驱动信号切换为D类驱动信号的模式切换信号时，控制第一功放模块1和第二功放模块3通过第一预设时间段（t1-t2）的无效驱动信号驱动扬声器2之后，再控制第二功放模块3通过D类驱动信号驱动扬声器2；在t3时刻，接收到用于表征D类驱动信号切换为AB类驱动信号的模式切换信号时，控制第一功放模块1和第二功放模块3通过第一预设时间段（t3-t4）的无效驱动信号驱动扬声器2之后，再控制第一功放模块1通过AB类驱动信号驱动扬声器2。

通过本实施例提供的用于音频模式切换的消音电路，能够在模式切换期间设置过渡时间，相当于可以屏蔽掉切换过程中的信号紊乱时间段，避免爆破音产生，提升用户体验。

参照图3，模式切换模块4包括供电单元41和模式切换单元42，供电单元41分别与第一功放模块1和第二功放模块3连接，模式切换单元42分别与第一功放模块1和第二功放模块3连接，模式切换单元42接收到模式切换信号后，控制供电单元41停止第一预设时间段地向第一功放模块1和第二功放模块3断电之后，再控制第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2。

在本实施例中，若模式切换信号表征驱动扬声器2的驱动信号由第一类驱动信号切换为第二类驱动信号，模式切换单元42接收到模式信号时，控制供电单元41停止第一预设时间段地向第一功放模块1和第二功放模块3断电之后，再控制第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2；若模式切换信号表征驱动扬声器2的驱动信号由第二类驱动信号切换为第一类驱动信号，模式切换单元42接收到该模式切换信号时，控制供电单元41停止第一预设时间段地向第一功放模块1和第二功放模块3断电之后，再控制第二功放模块3通过第二类驱动信号驱动扬声器2。

在本实施例中，还可以设置相应的模式切换检测模块，用于检测是否存在第一类驱动信号与第二类驱动信号之间切换的情况，并将相应的检测信号生成模式切换信号。

参照图4，第一功放模块1可以包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1。其中，第一运算放大器的输出端用于与扬声器2连接，第一运算放大器的第一输入端与第一电压端连接，第一运算放大器的第二输入端与第二电压端连接，第二运算放大器的输出端用于与扬声器2连接，第一电阻R1连接在第一运算放大器的输出端与第二运算放大器的第一输入端之间，第二电阻R2和第三电阻R3串联连接在第二电压端与参考地端之间，第二电阻R2和第三电阻R3的共接点与第一运算放大器的第二输入端、第二运算放大器的第二输入端分别连接，第一电容C1连接在第二电阻R2和第三电阻R3的共接点与参考地端之间。

以如图4所示的示例图为例的功放驱动电路，VCM可以作为第二电阻R2和第三电阻R3的共接点，并分别连接第一运算放大器和第二运算放大器的同相输入端，Vin与第一运算放大器的反向输入端连接，并通过电阻与第一运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端分别连接至扬声器2和第二运算放大器的反相输入端，第二运算放大器的输出端与扬声器2连接。

在本实施例中，共模电压VCM的作用是给功放驱动电路提供一个低阻抗的直流工作点，也是单端输入信号和内部信号的参考负端，低阻抗是为了提供小信号干扰的路径，类比于双电源供电的GND；在模式切换的关断时间内，控制输出为0零，第一功放模块1和第二功放模块3均无有效输出，且通过第二电阻R2和第三电阻R3形成的基准电压回路，通过基准电压回路对第一功放模块1进行分压以降低输入电压。

参照图5，用于音频模式切换的消音电路还可以包括上电控制模块6，第一功放模块1可以包括第一基准电压单元111、输入信号接收单元112和第一功放单元113，上电控制模块6分别与第一基准电压单元111、输入信号接收单元112和第一功放单元113连接，上电控制模块6被配置为在输入信号接收单元112接收到输入信号的电压和第一基准电压单元111产生的第一基准电压达到预设电压时，控制第一功放单元113正常工作。

在本实施例中，上电时，控制输入信号的电压的上升速率小于或者等于第一基准电压，控制输入信号的电压随着第一基准电压变化，直至输入信号的电压与第一基准电压均达到预设电压，在输入信号的电压跟随第一基准电压变化的过程中，共模信号会发生变化，导致通过第一类驱动信号驱动扬声器2的过程不太稳定，当输入信号的电压与第一基准电压均达到预设电压，共模信号和差模信号基本不会变化，使通过第一类驱动信号驱动扬声器2的过程较为稳定，此时扬声器2的音质较好。

在本实施例中，如图5所示，用于音频模式切换的消音电路还可以包括上电延时模块7，上电延时模块7可以分别与上电控制模块6和第一功放单元113连接，上电延时模块7被配置为在输入信号的电压与第一基准电压均达到预设电压时，延时第二预设时间段后控制第一功放单元113正常工作。

在本实施例中，可以在输入信号的电压与第一基准电压均达到预设电压的稳定状态时，再控制第一功放单元113正常工作，以使扬声器2发声状态较为稳定，从而减少在上电过程中出现的爆破音。

通过本实施例中上电过程的消音方式，能够在扬声器2可能出现爆破音的上电阶段，预先对输入信号的电压和第一基准电压进行控制，在输入信号的电压和第一基准电压满足预设条件后，再驱动扬声器2，从而提升音质。

以如图6所示的示例图为例，控制输入信号的电压可以为Vin+，第一基准电压可以为VCM，Vin+基本跟随VCM变化，在T1时刻，输入信号的电压和第一基准电压均达到预设电压时，延时第二预设时间段后（TI-T2），在T2时刻，控制驱动扬声器2的第一功放单元113正常工作；实现在共模信号建立完毕后，驱使扬声器2工作。

在一些示例中，为了减慢VCM电位的建立时间，可以选择较大的Bypass电容；为加快Vin电位建立时间：将AMP_Pre的Vin+与VoP短接，加快Vin电位的建立，同时将第一级增益调节为0，减少开机时差模信号被放大的概率。

参照图7，用于音频模式切换的消音电路还可以包括下电控制模块8和下电延时模块9，下电控制模块8与第一功放模块1连接，下电控制模块8被配置为在接收到外部输入的关机信号时控制第一功放模块1停止工作。

在本实施例中，用于音频模式切换的消音电路还可以包括下电延时模块9，下电延时模块9可以与下电控制模块8和第一功放模块1分别连接，下电延时模块9被配置为接收到关机信号时，延时第三预设时间段后控制第一功放模块1停止工作。

在本实施例中，如图7所示，第一功放模块1可以包括第二基准电压单元121和第二功放单元122，第二基准电压单元121分别与下电延时模块9、第二功放单元122连接，第二基准电压单元121为第二功放单元122提供第二基准电压，第二基准电压单元121还被配置为在延时第三预设时间段后第二基准电压进入放电状态。

在本实施例中，下电时，下电延时模块9接收到关机信号，延时第三预设时间段后控制第一功放模块1停止工作，且第二基准电压进入放电状态，从而避免下电过程中，扬声器2产生爆破音的情况。

以如图8所示的示例图为例，第二基准电压可以为VCM，当处于正常下电状态时，在T1时刻，下电控制模块8和下电延时模块9接收到SD关机信号时，下电控制模块8控制用于驱动扬声器2的第一功放模块1停止工作，此时VCC处于稳定状态，在VCM维持第三预设时间段的稳定状态后，会进入逐步放电状态；其中，VCM维持稳定状态的时间以及放电速率与VCM电容的大小有关。

在本实施例中，用于音频模式切换的消音电路可以用于各个类型的扬声器2的驱动电路中，上述仅通过以图4为示例描述上电和下电过程的消音方式。

实施例2

本申请实施例2公开一种用于音频模式切换的消音芯片，包括如实施例1的用于音频模式切换的消音电路。

本实用新型实施例所提供的产品，为简要描述，实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容，此处不再赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，包括：

第一功放模块(1)，用于与外部的扬声器(2)连接，通过第一类驱动信号驱动所述扬声器(2)；

第二功放模块(3)，用于与所述扬声器(2)连接，通过第二类驱动信号驱动所述扬声器(2)；

模式切换模块(4)，与所述第一功放模块(1)、第二功放模块(3)分别连接，在接收到模式切换信号时，所述模式切换模块(4)控制所述第一功放模块(1)和所述第二功放模块(3)通过第一预设时间段的无效驱动信号驱动所述扬声器（2）之后，再控制所述第二功放模块(3)通过所述第二类驱动信号驱动所述扬声器(2)，所述模式切换信号用于表征驱动所述扬声器(2)的驱动信号由所述第一类驱动信号切换至所述第二类驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，所述模式切换模块(4)包括：

供电单元(41)，与所述第一功放模块(1)、所述第二功放模块(3)分别连接；

模式切换单元(42)，与所述第一功放模块(1)、所述第二功放模块(3)分别连接，所述模式切换单元(42)接收到模式切换信号时，控制所述供电单元(41)停止所述第一预设时间段地向所述第一功放模块(1)、第二功放模块(3)供电之后，再控制所述第二功放模块(3)通过所述第二类驱动信号驱动所述扬声器(2)。

3.根据权利要求1所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，所述第一功放模块包括：

第一运算放大器，所述第一运算放大器的输出端用于与所述扬声器(2)连接，所述第一运算放大器的第一输入端与第一电压端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与第二电压端连接；

第二运算放大器，所述第二运算放大器的输出端用于与所述扬声器(2)连接；

第一电阻，连接在所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的第一输入端之间；

串联连接在第二电压端与参考地端之间的第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和所述第三电阻的共接点与所述第一运算放大器的第二输入端、所述第二运算放大器的第二输入端分别连接；

第一电容，连接在所述第二电阻和所述第三电阻的共接点与所述参考地端之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，所述第一类驱动信号为A类、B类、AB类、C类、D类、E类、F类、G类、H类、S类中的任一者。

5.根据权利要求2所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，还包括上电控制模块(6)，所述第一功放模块(1)包括第一基准电压单元(111)、输入信号接收单元(112)和第一功放单元(113)，所述上电控制模块(6)与所述第一基准电压单元(111)、所述输入信号接收单元(112)、所述第一功放单元(113)分别连接，所述上电控制模块(6)被配置为在所述输入信号接收单元(112)接收到的输入信号的电压与所述第一基准电压单元(111)产生的第一基准电压达到预设电压时，控制所述第一功放单元(113)正常工作。

6.根据权利要求5所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，还包括上电延时模块(7)，所述上电延时模块(7)与所述上电控制模块(6)、所述第一功放单元(113)分别连接，所述上电延时模块(7)被配置为在所述输入信号的电压与所述第一基准电压均达到预设电压时，延时第二预设时间段后控制所述第一功放单元(113)正常工作。

7.根据权利要求1所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，还包括下电控制模块(8)，所述下电控制模块(8)与所述第一功放模块(1)连接，所述下电控制模块(8)被配置为在接收到外部输入的关机信号时控制所述第一功放模块(1)停止工作。

8.根据权利要求7所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，还包括下电延时模块(9)，所述下电延时模块(9)与所述下电控制模块(8)、所述第一功放模块(1)分别连接，所述下电延时模块(9)被配置为在接收到所述关机信号时，延时第三预设时间段后控制所述第一功放模块(1)停止工作。

9.根据权利要求8所述的一种用于音频模式切换的消音电路，其特征在于，所述第一功放模块(1)包括第二基准电压单元(121)和第二功放单元(122)，所述第二基准电压单元(121)与所述下电延时模块(9)、所述第二功放单元(122)分别连接，所述第二基准电压单元(121)为所述第二功放单元(122)提供第二基准电压，所述第二基准电压单元(121)还被配置为在延时所述第三预设时间段后所述第二基准电压进入放电状态。

10.一种用于音频模式切换的消音芯片，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项权利要求所述的用于音频模式切换的消音电路。

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