FR3072532A1 - Generateur de rampe et modulateur pour reduire les bruits de claquement - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un circuit modulateur d'une chaîne audio comprenant : un premier modulateur (202) adapté à moduler, pendant une phase de fonctionnement de la chaîne audio, un signal d'entrée audio numérique (x[n]) pour générer un premier signal de sortie modulé (MOD1_OUT) ; un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) (204) adapté à moduler, pendant au moins une partie d'une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio, un premier signal de rampe numérique (r[n]) pour générer un deuxiÚme signal de sortie modulé (PDM_OUT) ; et un circuit de commutation (210) adapté à sélectionner le premier ou le deuxiÚme signal de sortie modulé à fournir au niveau d'une sortie du circuit modulateur.

Description

GENERATEUR DE RAMPE ET MODULATEUR POUR REDUIRE LES BRUITS DE CLAQUEMENT

Domaine de l'invention

La présente description concerne le domaine des amplificateurs audio, et en particulier un circuit et un procédé pour réduire les bruits de claquement.

Exposé de l'art antérieur

Les bruits de claquements sont un problème bien connu dans les amplificateurs audio, et correspondent à des claquements ou clics audibles survenant lorsque l'amplificateur est mis en marche ou est mis à l'arrêt. Ce bruit et dû au fait que l'amplificateur est couplé à la charge, comme des haut-parleurs ou des écouteurs, par 1'intermédiaire d'un condensateur de couplage. On utilise un condensateur de couplage pour les amplificateurs audio dans lesquels la tension de référence des haut-parleurs, qui est par exemple la masse, est différente de la tension de mode commun de l'amplificateur. Le condensateur de couplage bloque le niveau de courant continu, DC, au niveau de la sortie de l'amplificateur afin que la charge reçoive seulement le signal audio utile. Afin de permettre une réponse raisonnable aux basses fréquences, le condensateur de couplage est en général relativement gros, typiquement d'au moins

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200 pF pour une charge de 16 ohms. Le bruit de claquement est le résultat de la charge ou de la décharge rapide de ce condensateur de couplage lorsque l'amplificateur est activé ou désactivé.

Un type d'amplificateur qui peut être utilisé est connu sous le nom d'amplificateur à commutation. Les amplificateurs à commutation produisent en sortie soit la tension d'alimentation positive soit la tension d'alimentation négative, ce qui conduit à un rendement en puissance élevé. Les amplificateurs à commutation sont pilotés par un signal audio modulé. Par exemple, le signal audio est modulé en utilisant une modulation de largeur d'impulsions (PWM) ou une modulation de densité d'impulsions (PDM). Dans les deux cas, la modulation implique une conversion du signal audio en une séquence d'impulsions à haute fréquence d'amplitude constante, le rapport cyclique des impulsions représentant le signal audio. Ces impulsions sont ensuite fournies à 1'amplificateur à commutation pour produire un signal analogique qui commute entre les alimentations positive et négative. On peut utiliser un filtre passe-bas pour démoduler le signal en lissant les impulsions à haute fréquence, retirant ainsi les fréquences non souhaitables avant que le signal soit fourni au reste du circuit.

Les circuits PWM et PDM peuvent être mis en œuvre de manière analogique ou numérique. Dans le cas d'une mise en œuvre numérique, le rapport cyclique de chaque période du signal PWM ou PDM est choisi parmi un nombre fini de niveaux discrets. Les mises en œuvre numériques sont en général préférées aux mises en œuvre analogiques en raison de leur surface de puce, de leur coût et de leur consommation en énergie relativement faibles.

Bien que les amplificateurs à commutation procurent des avantages en ce qui concerne le rendement en puissance, ils restent susceptibles de bruits de claquement. Il existe donc un besoin dans la technique d'un circuit modulateur destiné à piloter un amplificateur à commutation, qui permette de réduire les bruits de claquement ou de les supprimer complètement.

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Résumé

Un objet de modes de réalisation de la présente description est de résoudre au moins partiellement un ou plusieurs problèmes de l'art antérieur.

Selon un aspect, on prévoit un circuit modulateur d'une chaîne audio comprenant : un premier modulateur adapté à moduler, pendant une phase de fonctionnement de la chaîne audio, un signal d'entrée audio numérique pour générer un premier signal de sortie modulé ; un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) adapté à moduler, pendant au moins une partie d'une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio, un premier signal de rampe numérique pour générer un deuxième signal de sortie modulé ; et un circuit de commutation adapté à sélectionner le premier ou le deuxième signal de sortie modulé à fournir au niveau d'une sortie du circuit modulateur.

Selon un mode de réalisation, le circuit de commutation est contrôlé de manière à sélectionner le premier signal de sortie modulé pendant la phase de fonctionnement, et à sélectionner le deuxième signal de sortie modulé pendant au moins une partie de la phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio.

Selon un mode de réalisation, le circuit modulateur comprend en outre un circuit de synchronisation adapté à réaliser une synchronisation de fréquence et/ou de phase entre le premier et/ou le deuxième signal modulé pendant une phase de synchronisation du circuit de modulation.

Selon un mode de réalisation, le circuit de synchronisation est adapté à réaliser une synchronisation de fréquence en ajustant une fréquence des premier et/ou deuxième signaux modulés pendant la phase de synchronisation du circuit de modulation avant : la commutation, par le circuit de commutation, à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou la commutation, par le circuit de commutation, à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième

B15697 signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.

Selon un mode de réalisation, le circuit de synchronisation est adapté à réaliser une synchronisation de phase en détectant le moment où une différence de phase entre une ou plusieurs impulsions des premier et/ou deuxième signaux modulés descend en dessous d'un niveau de seuil pendant la phase de synchronisation du circuit de modulation avant : la commutation, par le circuit de commutation, à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou la commutation, par le circuit de commutation, à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.

Selon un mode de réalisation, le premier modulateur est en outre adapté à moduler, pendant une partie de la phase de mise sous tension ou de la phase de mise hors-tension de la chaîne audio, un deuxième signal de rampe numérique.

Selon un mode de réalisation, le circuit modulateur comprend en outre un générateur de rampe agencé pour générer les premier et deuxième signaux de rampe numérique, dans lequel le premier signal de rampe numérique comprend une rampe montant à partir d'un niveau bas vers un niveau intermédiaire et/ou une rampe descendant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau bas, et le deuxième signal de rampe numérique comprend une rampe montant à partir du niveau intermédiaire vers un niveau de mode commun de la chaîne audio et/ou une rampe descendant à partir du niveau de mode commun de la chaîne audio vers le niveau intermédiaire.

Selon un mode de réalisation, le niveau intermédiaire est dans une plage de stabilité du premier modulateur.

Selon un mode de réalisation, le générateur de rampe est agencé pour générer, pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio : le premier signal de rampe numérique de sorte qu'il comprenne une première rampe montante montant à partir du niveau

B15697 bas vers le niveau intermédiaire ; et le deuxième signal de rampe numérique de sorte qu'il comprenne une deuxième rampe montante montant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau de mode commun.

Selon un mode de réalisation, le qénérateur de rampe est agencé pour générer, pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio : le deuxième signal de rampe numérique de sorte qu' il comprenne une première rampe descendante descendant à partir du niveau de mode commun vers le niveau intermédiaire ; et le premier signal de rampe numérique de sorte qu' il comprenne une deuxième rampe descendante descendant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau bas.

Selon un mode de réalisation, le modulateur PDM est un modulateur PDM du premier ordre.

Selon un mode de réalisation, le premier modulateur est un modulateur PWM (modulation de largeur d'impulsions) ou un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) du troisième ordre ou plus.

Selon un autre aspect, on prévoit un chaîne audio comprenant le circuit modulateur susmentionné ; et un amplificateur à commutation couplé à la sortie du circuit modulateur.

Selon un autre aspect, on prévoit un procédé de réduction des bruits de claquement pendant une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension d'une chaîne audio, le procédé comprenant : moduler, par un premier modulateur pendant une phase de fonctionnement de la chaîne audio, un signal d'entrée audio numérique pour générer un premier signal de sortie modulé ; moduler, par un modulateur PDM pendant au moins une partie de la phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio, un premier signal de rampe numérique pour générer un deuxième signal de sortie modulé ; et sélectionner, par un circuit de commutation, le premier ou le deuxième signal de sortie modulé à fournir au niveau d'une sortie du circuit modulateur.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre : ajuster, par un circuit de synchronisation une fréquence

B15697 ou une phase du premier et/ou du deuxième signal modulé pendant une phase de synchronisation du circuit de modulation avant : la commutation, par le circuit de commutation, à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou la commutation, par le circuit de commutation, à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.

Brève description des dessins

Les caractéristigues et avantages susmentionnés et d'autres apparaîtront clairement avec la description détaillée suivante de modes de réalisation, donnée à titre d'illustration et non de limitation, en faisant référence aux dessins joints dans lesguels :

la figure IA illustre schématiquement un dispositif de commande destiné à piloter un haut-parleur selon une approche qui a été proposée ;

la figure IB est un graphique illustrant des plages de fonctionnement stables et instables d'un circuit PWM selon un exemple de réalisation ;

la figure 2 illustre schématiquement un circuit modulateur selon un exemple de réalisation de la présente description ;

la figure 3A est un graphique illustrant un signal de rampe selon un exemple de réalisation ;

la figure 3B est un graphique illustrant un signal de rampe selon un autre exemple de réalisation ;

la figure 4 est un organigramme représentant des étapes dans un procédé de mise sous tension d'une chaîne audio ;

les figures 5A à 5C sont des chronogrammes représentant un exemple des signaux présents à la sortie de modulateurs de la figure 2 ;

la figure 6 illustre schématiquement un circuit de synchronisation du circuit modulateur de la figure 2 plus en détail selon un exemple de réalisation ;

B15697 la figure 7 illustre schématiquement un modulateur PDM du circuit modulateur de la figure 2 plus en détail selon un exemple de réalisation ;

la figure 8 illustre schématiquement un circuit de modulation du modulateur PDM de la figure 7 plus en détail selon un exemple de réalisation ;

la figure 9 illustre schématiquement une chaîne audio comprenant le circuit modulateur de la figure 2 selon un exemple de réalisation ;

la figure 10 est un chronogramme illustrant un signal de sortie d'une chaîne audio pendant des phases de mise sous tension et de mise hors-tension selon un exemple de réalisation ; et la figure 11 est un diagramme d'états représentant des états de fonctionnement du circuit modulateur de la figure 2 selon un exemple de réalisation de la présente description. Description détaillée

Dans la description qui suit, le terme environ est utilisé pour désigner une tolérance de plus ou moins 10 pourcent par rapport à la valeur en question. Le terme connecté est utilisé pour désigner une connexion électrique directe entre des composants, alors que le terme couplé est utilisé pour désigner une connexion électrique qui peut être directe, ou qui peut se faire par l'intermédiaire d'un ou plusieurs composants intermédiaires comme des résistances, des condensateurs, des transistors, etc.

La figure IA de la présente demande reproduit sensiblement la figure 1 du brevet US 7 957 544. Le circuit comprend un dispositif de commande 100 comportant un circuit PWM (PWM CIRCUIT) 102 numérique. Le circuit PWM 102 fournit un signal PWM ayant un rapport cyclique qui est déterminé sur la base des valeurs numériques introduites à partir d'un module de lecture (READING UNIT) 104 ou d'un compteur (COUNTER) 106. Le module de lecture 104 est connecté à une mémoire ROM (mémoire à lecture seule) . Le circuit PWM 102 fournit un signal audio PWM à un module

B15697 de génération (GENERATION UNIT) 108 si les valeurs d'entrée proviennent du module de lecture 104, et fournit un signal de sortie PWM à un commutateur analogique (ANALOG SWITCH) 110 si les valeurs d'entrée proviennent du compteur 106. Le commutateur analogique 110 est contrôlé par un inverseur (INV) ayant son entrée connectée à un module de commande de commutation (SWITCH CONTROL UNIT) 112, qui contrôle aussi le module de génération 108. La sortie du module de génération 108 et la sortie du commutateur analogique 110 sont couplées à un nœud de sortie 114, qui à son tour fait passer le signal audio à travers un condensateur de lissage C0 et un filtre de bruit composé d'une bobine L et d'un condensateur Cl, vers un haut-parleur (SPEAKER).

En fonctionnement, pendant une période de transition, le module de contrôle de commutation 112 applique un signal bas, et le compteur 106 est utilisé pour générer une rampe, qui est convertie par le circuit PWM 102 en un signal PWM augmentant progressivement qui est appliqué au nœud de sortie 114 par l'intermédiaire du commutateur analogique 110. Lorsque le module de contrôle de commutation 112 fournit un signal haut, l'alimentation du module de génération 108 est mise en marche, et le module de génération 108 convertit le signal audio PWM produit par le circuit PWM 102 en un signal analogique au niveau de la sortie 114.

Une difficulté qu'on rencontre avec le circuit de la figure IA est qu'il est difficile d'obtenir une modulation PWM de hautes performances tout en assurant aussi la stabilité, comme on va le décrire maintenant en faisant référence à la figure IB.

La figure IB est un graphique représentant le rapport cyclique du signal PWM (PWM DUTY CYCLE) en fonction du temps dans l'exemple d'un signal sinusoïdal représenté après filtrage. Cet exemple suppose le cas d'un modulateur PWM ayant un ordre relativement élevé, par exemple un modulateur du troisième ordre ou plus. De tels modulateurs numériques ont des performances relativement élevées en ce qui concerne le bruit qui est faible, mais sont instables en dehors d'une plage de fonctionnement

B15697 limitée, dont les limites sont représentées par des valeurs MIN et MAX en figure 1B. Si le rapport cyclique descend en dessous du niveau minimum MIN ou monte au-dessus du niveau maximum MAX, en d'autres termes s'il pénètre dans les régions hachurées dans le graphique de la figure IB, le modulateur devient instable et peut ainsi devenir non fonctionnel et/ou produire des niveaux de bruit élevés. Les valeurs minimum et maximum MIN et MAX peuvent correspondre à des rapports cycliques d'environ 5 % et 95 % respectivement, mais peuvent atteindre des niveaux respectifs de 25 % et 75 % pour certains modulateurs d'ordre élevé.

Par conséquent, un problème rencontré avec les circuits PWM numériques du type de la figure IA est qu' ils sont mis en œuvre soit par un modulateur PWM d'ordre faible, ce qui conduit à de mauvaises performances, soit par un modulateur PWM d'ordre élevé, ce qui conduit à des problèmes d'instabilité pour les valeurs faibles de la rampe générée par le compteur 106.

Alors que les figures IA et IB supposent le cas d'un modulateur PWM numérique, le problème de l'instabilité du modulateur s'applique également à d'autres types de modulateurs numériques qui transforment un signal numérique en un signal pulsé, comme les modulateurs PDM (modulation de densité d'impulsions) ayant un ordre relativement élevé, par exemple du troisième ordre ou plus.

La figure 2 illustre schématiquement un circuit modulateur 200 selon un exemple de réalisation de la présente description. Le circuit modulateur 200 fait partie d'une chaîne audio (décrite plus en détail ci-après) , et par exemple convertit un signal audio numérique en un signal audio modulé adapté pour piloter un haut-parleur ou une autre forme de dispositif de sortie par l'intermédiaire d'un amplificateur à commutation et/ou d'un circuit de filtrage (aucun des deux n'étant illustré en figure 2) .

Le circuit modulateur 200 comprend par exemple un modulateur (MOD1) 202 et un modulateur (PDM) 204.

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Le modulateur 202 est par exemple d'un ordre relativement élevé, par exemple du troisième ordre ou plus. Ce modulateur 202 peut être un modulateur PWM, ou un autre type de modulateur, comme un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) . Comme cela est connu de l'homme de l'art, un modulateur PWM génère un signal de sortie ayant une fréquence constante et donc une période constante. Le rapport cyclique est variable en faisant varier la largeur d'impulsion pendant chaque période. Un modulateur PDM génère un signal de sortie ayant une fréquence variable et une largeur d'impulsion variable, le rapport cyclique étant variable en faisant varier la largeur d'impulsion pendant chaque période et/ou la durée entre impulsions, c'est-àdire la fréquence.

Le modulateur 204 est par exemple un modulateur PDM du premier ordre.

Chacun des modulateurs de 202, 204 est un modulateur numérique, en d'autres termes il génère un signal modulé dans lequel chaque période a un rapport cyclique choisi parmi un nombre discret de niveaux. Par exemple, chaque modulateur 202, 204 génère un signal modulé ayant 16 ou 32 niveaux de rapport cyclique possibles.

Le modulateur 202 reçoit par exemple un signal audio numérique d'entrée x[n]. Par exemple, le signal x[n] est un signal à k bits, où k est par exemple égal à au moins 8, et un exemple typique serait 24. Le signal audio x[n] représente par exemple une bande de fréquences audio de 20 Hz à 20 kHz, et comprend des échantillons à une fréquence d'échantillonnage comprise par exemple entre environ 48 kHz et 192 kHz, ou même jusqu'à plusieurs MHz dans le cas d'un signal interpolé, c'est-à-dire après des filtres d'interpolation. Dans certains modes de réalisation, le signal audio est codé PCM (modulation par codage d'impulsions). Le signal audio x[n] est par exemple déjà passé dans un traitement de codée (codage/décodage), comme par exemple l'application d'un gain, d'un filtrage, etc.

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Le circuit modulateur 200 comprend aussi par exemple un générateur de rampe (RAMP GEN) 206, qui fournit un signal de rampe numérique r[n] au modulateur 204. Dans certains modes de réalisation, le générateur de rampe 206 fournit aussi un signal de rampe r' [n] au modulateur 202. Par exemple, un multiplexeur 208 a une entrée recevant le signal audio x[n], une autre entrée recevant le signal de rampe r'[n] provenant du générateur 206, et sa sortie couplée au modulateur 202.

Les signaux de rampe r [n] et r' [n] comprennent chacun par exemple, pendant une phase de mise sous tension de la chaîne audio, une rampe numérique à montée linéaire ou non linéaire, et pendant une phase de mise hors-tension de la chaîne audio, une rampe numérique à descente linéaire ou non linéaire. La rampe monte ou descend relativement lentement, par exemple en prenant entre 5 ms et 50 ms pour passer de la valeur initiale à la valeur finale de la rampe. Dans certains modes de réalisation, les rampes sont générées sur la base d'une fonction tanh(t) ou sin(t). En variante, la rampe est égale à l'intégrale double d'une fonction qui est positive, par exemple égale à 1, pendant une première période, puis qui passe à une valeur négative, par exemple égale à -1.

Le modulateur 202 génère par exemple un signal de sortie MOD1_OUT qui est fourni sur une ligne de sortie du modulateur 202 à une entrée d'un multiplexeur 210. Le modulateur 204 génère par exemple un signal de sortie PDM_OUT, qui est fourni sur une ligne de sortie du modulateur 204 à une autre entrée du multiplexeur 210. Un signal de sortie OUT du circuit modulateur 200 est fourni à la sortie du multiplexeur 210.

Pendant une phase de mise sous tension, le multiplexeur 210 est initialement commandé pour sélectionner le signal de sortie PDM_OUT, qui comprend une rampe générée sur la base du signal de rampe r[n]. Le multiplexeur 210 est ensuite commandé pour commuter sur le signal de sortie MOD1_OUT, qui dans certains modes de réalisation peut comprendre une autre rampe générée sur la base du signal de rampe r' [n], et le signal audio x[n] est

B15697 appliqué une fois que le signal de sortie à atteint le niveau de tension de mode commun de la chaîne audio. Ainsi le signal de rampe r[n], optionnellement aidé par le signal de rampe r'[n] , permet au circuit modulateur d'augmenter doucement le signal audio à partir d'un niveau bas jusqu'au niveau de mode commun avant le début du signal audio, et ainsi de réduire le bruit de claquement.

Un circuit de synchronisation (SYNC CIRCUIT) 212 reçoit par exemple les signaux de sortie MOD1_OUT et PDM_OUT à partir des modulateurs 202 et 204, et génère un signal de sortie MUX__OUT pour contrôler le multiplexeur 210 pour commuter entre les signaux PDM-OUT et MOD1_OUT. Le circuit de synchronisation 212 réalise par exemple- un ajustement/vérrification de fréquence et/ou de phase des signaux de sortie avant de réaliser une commutation. Par exemple, le circuit de synchronisation 212 génère un signal d'activation de décalage de fréquence FS_EN, qui contrôle le modulateur PDM 204 pour lancer un décalage de fréquence pour amener la fréquence de ses impulsions de sortie plus proche de la fréquence des impulsions du signal MOD1_OUT. Le circuit de synchronisation 212 reçoit par exemple un signal d'accusé de réception FS_ACK une fois que le décalage de fréquence est achevé. En plus ou à la place, le circuit de synchronisation 212 comprend par exemple un comparateur de phase (non illustré en figure 2) pour détecter le moment où une différence de phase entre des impulsions des signaux de sortie MOD1_OUT et PDM_OUT est inférieure à un seuil, indiquant que le niveau de synchronisation est suffisant pour que le signal de sortie soit commuté par le multiplexeur 210 du signal PDM_OUT vers le signal MOD1_OUT, ou vice versa.

Dans le cas où le multiplexeur 208 est présent, le circuit de synchronisation 212 génère aussi par exemple un signal de commande MUX_IN pour contrôler ce multiplexeur pour appliquer le signal de rampe r' [n] au modulateur 202 avant que le signal audio x[n] soit appliqué pendant une mise sous tension, ou avant que le signal de rampe r[n] soit appliqué pendant une mise horstension, comme on va le décrire plus en détail ci-après.

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On va maintenant décrire plus en détail le fonctionnement du circuit modulateur 200 de la figure 2 en faisant référence aux figures 3A et 3B.

La figure 3A est un graphique représentant le rapport cyclique du signal de sortie OUT du circuit modulateur 200, après filtrage, en fonction du temps, pendant une phase de mise sous tension de la chaîne audio. Dans cet exemple on a supposé qu'il n'y a pas de multiplexeur 208, et que le générateur de rampe 206 ne fournit pas de signal de rampe au modulateur 202. Cette mise sous tension est obtenue en utilisant une rampe à un seul étage. Pendant une phase PDM, le signal de sortie PDM_OUT du modulateur PDM 204 fournit le signal de sortie OUT sur la base du signal de rampe r[n] . Dans cet exemple, le signal de rampe r[n] amène le rapport cyclique du signal de sortie OUT à un niveau de mode commun de la chaîne audio, correspondant par exemple à un rapport cyclique d'environ 50 %. Ainsi, le signal de sortie OUT a la forme d'une rampe correspondante r(t) montant à partir d'un rapport cyclique de 0 % jusqu'à un rapport cyclique de 50 %. Une fois que le niveau de mode commun a été atteint, une phase de synchronisation SYNC survient, pendant laquelle le signal de sortie OUT continue à être fourni par le signal PDM_OUT. Pendant la phase de synchronisation, le signal audio x[n] est par exemple maintenu au niveau de mode commun. Une fois que la phase de synchronisation est achevée, une phase MOD1 démarre, phase dans laquelle le signal de sortie OUT est fourni par le modulateur 202. Au moment de la commutation, le rapport cyclique du signal modulé se trouve bien dans les limites de stabilité du modulateur 202. La phase de mise sous tension est alors achevée, et un contenu audio du signal audio numérique x[n], qui est par exemple initialement au niveau de mode commun, peut démarrer.

La figure 3B est un graphique représentant le rapport cyclique du signal de sortie OUT du circuit modulateur 200, après filtrage, en fonction du temps, pendant une phase de mise sous tension de la chaîne audio. Dans cet exemple on a supposé que le multiplexeur 208 est présent, le générateur de rampe 206

B15697 fournissant le signal de rampe r'[n] au modulateur 202, et que la phase de mise sous tension implique une rampe à deux étages.

Pendant une phase PDM, le signal de sortie PDM_OUT du modulateur PDM 204 fournit le signal de sortie OUT sur la base du signal de rampe r [n] . Dans cet exemple, le signal de rampe r [n] amène le rapport cyclique du signal de sortie OUT à un niveau intermédiaire qui est dans les limites de stabilité du modulateur 202. Dans l'exemple de la figure 3B, cette limite de stabilité correspond à un rapport cyclique d'environ 25 %. Ainsi le signal de sortie OUT a la forme d'une rampe r(t) correspondante montant à partir d'un rapport cyclique de 0 % jusqu'à un rapport cyclique de 25 %. Une fois que le niveau intermédiaire a été atteint, une phase de synchronisation SYNC survient, phase dans laquelle le signal de sortie OUT continue à être fourni par le signal PDM_OUT. Pendant la phase de synchronisation, le multiplexeur 208 applique le signal de rampe r' [n] au modulateur 202, et les signaux d'entrée r[n] et r' [n] des modulateurs 202 et 204 sont tous les deux au niveau intermédiaire. Une fois que la synchronisation est terminée, le circuit de synchronisation 212 informe le générateur de rampe 206, par exemple en activant un signal PHASE_OK fourni au générateur de rampe 206. Une phase MOD1 démarre ensuite, phase dans laquelle le signal de sortie OUT est fourni par le modulateur 202. Au moment de la commutation, le rapport cyclique du signal modulé est dans les limites de stabilité du modulateur 202. Le signal de rampe r' [n] allant vers le modulateur 202 comprend ensuite, en réponse au signal PHASE_OK, une autre rampe telle que le signal de sortie OUT monte à partir du niveau de rapport cyclique intermédiaire jusqu'au rapport cyclique correspondant au mode commun de la chaîne audio, égal par exemple à environ 50 %. La phase de mise sous tension est alors terminée, et le multiplexeur 208 est par exemple contrôlé de manière à appliquer le signal audio x[n] au modulateur 202.

La figure 4 est un organigramme illustrant un exemple d'étapes pendant une phase de mise sous tension de la chaîne audio selon un exemple de réalisation.

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Dans une étape 401, un modulateur PDM, comme le modulateur 204 de la figure 2, module une première rampe numérique, comme la rampe r[n] fournie par le générateur de rampe 206 de la figure 2.

Dans une étape 402, un autre modulateur, comme le modulateur 202 de la figure 2, est activé, et les deux modulateurs 202, 204 reçoivent une même valeur d'entrée numérique à moduler. Dans le cas où la rampe r[n] monte jusqu'au niveau de mode commun, correspondant à un rapport cyclique d'environ 50 %, les modulateurs 202, 204 reçoivent tous les deux par exemple un signal d'entrée numérique correspondant à ce niveau de mode commun. En variante, dans le cas où une rampe à deux étages est utilisée pendant la phase de mise sous tension, le modulateur 204 continue à moduler la valeur au niveau intermédiaire, et le modulateur 202 reçoit et module un signal au même niveau à partir du générateur de rampe 206.

Dans une étape 403, une synchronisation de fréquence et/ou de phase est réalisée, par exemple en ajustant la fréquence des impulsions générées par le modulateur PDM 204 et/ou en déterminant le moment où une différence de phase entre les impulsions générées par les modulateurs 202, 204 est inférieure à un seuil.

Dans une étape 404, la sortie est commutée vers le modulateur MOD1 202, de sorte qu'elle fournit ensuite le signal de sortie OUT du circuit modulateur.

Dans le cas où on utilise une rampe à deux étages pendant la mise sous tension, dans une étape 405, le modulateur 202 module ensuite une autre rampe, sur la base du signal de rampe numérique r' [n] .

Les figures 5A à 5C sont des chronogrammes représentant un exemple des signaux présents à la sortie des modulateurs 202 et 204 de la figure 2.

La figure 5A illustre le signal PDM_OUT à la sortie du modulateur 204 en réponse au signal de rampe r[n]. Bien que dans l'exemple de la figure 5A les impulsions du signal PDM soient

B15697 illustrées avec une largeur d'impulsion constante et une fréquence variable, un signal PDM peut comprendre à la fois des largeurs d'impulsions variables et une fréquence variable, la densité d'impulsions dans le temps déterminant l'amplitude du signal de sortie. Toutefois, en pratique, pour un modulateur du premier ordre et un rapport cyclique visé inférieur à 50 %, la largeur des impulsions d'un signal PDM est en général constante. Initialement, les impulsions en figure 5Ά sont relativement espacés, le rapport cyclique commençant par exemple à environ 1 ou 2 %. Les impulsions se rapprochent progressivement lorsque le rapport cyclique augmente, de sorte que sur une période d'environ 20 ms, un rapport cyclique d'environ 25 % est atteint.

La figure 5B illustre des exemples des signaux de sortie de modulateur MOD1_OUT et PDM__OUT dans le cas où le modulateur 202 est un modulateur PWM. Le modulateur 202 est par exemple activé lorsque le signal PDM_OUT atteint le sommet de la rampe du signal r[n] . Les signaux r [n] et r' [n] ont un même niveau, correspondant par exemple à un rapport cyclique des signaux de sortie pulsés d'environ 25 %. Bien que les signaux PDM et PWM aient par exemple un même rapport cyclique, la fréquence du signal PDM PDM_OUT est par exemple initialement notablement supérieure à celle du signal PWM MOD1_OUT. Les présents inventeurs ont trouvé qu'une telle discordance de fréquence pouvait créer des problèmes pendant la commutation entre les modulateurs, problème qui pourrait provoquer des bruits de claquement. Ainsi le modulateur PDM 204 est par exemple contrôlé de manière à réduire sa fréquence à environ celle du signal PWM. Par exemple, les impulsions du signal PWM MOD1_OUT sont initialement à une fréquence comprise entre environ 250 kHz et 1 MHz, alors que la fréquence moyenne du signal PDM PDM_OUT est par exemple initialement comprise entre 1 MHz et 6 MHz. En effet, l'homme de l'art comprendra que, pour une valeur d'entrée donnée, un signal PDM va avoir une fréquence relativement constante, mais cette fréquence peut alterner entre des niveaux adjacents pour obtenir la moyenne souhaitée. La fréquence du modulateur PDM 204 est progressivement réduite sur

B15697 plusieurs cycles pour s'approcher de celle du modulateur 202, par exemple à moins de 10 % de la fréquence du modulateur 202.

Dans le cas où le modulateur 202 est un modulateur PDM fonctionnant à une fréquence similaire à celle du modulateur PDM 204, aucun d'ajustement de fréquence n'est par exemple réalisé. Toutefois, une synchronisation de phase est par exemple réalisée, comme on va le décrire maintenant.

La figure 5C illustre des exemples des signaux de sortie de modulateur MOD1_OUT et PDM_OUT une fois que l'ajustement de fréquence a été réalisé. Un comparateur de phase dans le circuit de synchronisation 212 de la figure 2 est ensuite par exemple adapté pour détecter le moment où la différence de phase entre ces signaux descend en dessous d'un certain seuil. Par exemple, les modulateurs 202 et 204 reçoivent comme horloge un même signal d'horloge maître, et ils sont contrôlés pour générer des signaux de sortie ayant des rapports cycliques légèrement différents de sorte que la différence de phase entre les signaux MOD1_OUT et PDM_OUT varie dans le temps. Toutefois, la différence entre les rapports cycliques est choisie de manière à être suffisamment faible pour éviter des bruits de claquement au moment de la commutation d'un modulateur vers l'autre. Par exemple, le modulateur 204 est contrôlé pour générer un rapport cyclique visé de 24,99 %, alors que le modulateur 202 est contrôlé pour générer un rapport cyclique visé de 25 %. Comme cela est illustré en figure 5C, lorsqu' il est déterminé que des impulsions des deux signaux sont sensiblement en phase, un signal PHASE_OK est par exemple activé, décrit plus en détail ci-après. Le comparateur de phase détecte par exemple moment où il n'y a pas de différence de phase entre les signaux, ou le moment où la différence de phase entre les signaux est inférieure à un seuil donné, ce seuil étant égal par exemple à un seul incrément de phase des signaux, qui peut correspondre à environ 40 ns dans le cas où la fréquence de l'horloge maître et d'environ 25 MHz.

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On va maintenant décrire des exemples de réalisation du modulateur PDM 204 et du circuit de synchronisation 212 de la figure 2 en faisant référence aux figures 6 à 8.

La figure 6 illustre schématiquement le circuit de synchronisation 212 de la figure 2 plus en détail selon un exemple de réalisation.

Les signaux de sortie de modulateur MOD1_OUT et PDM_OUT sont par exemple fournis à un comparateur de phase (PHASE COMP) 402 du circuit de synchronisation 212, qui génère un signal de sortie PHASE_OK lorsque la différence de phase entre les signaux de sortie est inférieure à un seuil. Le circuit 212 comprend aussi une machine à états finis (FSM) 404, qui génère le signal d'activation de décalage de fréquence FS_EN, et reçoit un signal d'accusé de réception de décalage de fréquence FS_ACK à partir du modulateur PDM 204. Le FSM 404 génère le signal de commande MUX_OUT pour contrôler le multiplexeur 210 de la figure 2, et génère aussi optionnellement le signal de commande MUX_IN pour contrôler le multiplexeur 208 de la figure 2, dans le cas où un tel multiplexeur est prévu.

La figure 7 illustre schématiquement le modulateur PDM 204 de la figure 2 plus en détail selon un exemple de réalisation. Le modulateur 204 comprend par exemple un circuit de modulation (MODULATION CIRCUIT) 502, qui reçoit le signal de rampe r[n] à partir du générateur de rampe 206, et génère le signal de sortie PDM_OUT sur la base du signal de rampe r[n] et d'une valeur de quantification QUANT_V. Le signal FS_EN est fourni à un compteur (CNTR) 504, qui produit une valeur de compte CNT[m] à un additionneur 506. L'additionneur 506 ajoute la valeur de compte CNT[m] à la valeur de quantification QUANT_V. La sortie de l'additionneur 506 est ajoutée, par un autre additionneur 508, à une valeur de bruit produite par un générateur de bruit (NOISE GEN) 510, pour générer une valeur de rétroaction FB_V. Cette valeur est fournie à un circuit d'activation de rétroaction (FB ENABLER) 512. Le circuit 512 reçoit aussi le signal d'activation de décalage de fréquence FS_EN à partir du circuit de

B15697 synchronisation 212 et une valeur d'intégrale INT à partir du circuit de modulation 502, et produit un signal d'activation de rétroaction FB_EN, qui est fourni au circuit de modulation 502.

La figure 8 illustre schématiquement le circuit de modulation 502 de la figure 7 plus en détail selon un exemple de réalisation dans lequel le modulateur PDM 202 est mis en œuvre par un modulateur du premier ordre.

Le circuit 502 comprend par exemple un soustracteur 602, qui reçoit le signal de rampe r[n], et soustrait de ce signal un signal de rétroaction FB. La sortie du soustracteur 602 est fournie à un intégrateur 604, qui intègre le signal présent à la sortie du soustracteur 602 sur la base d'un signal d'horloge CLK, et fournit un signal de sortie INT. Le signal INT est fourni au circuit d'activation de FB 512, et est aussi comparé par un comparateur 606 du circuit 502 à la valeur de quantification QUANT_V. La sortie du comparateur 606 est couplée par l'intermédiaire d'un commutateur 608 à un nœud de sortie 610 du circuit de modulation 502, ce noeud de sortie fournissant le signal de sortie PDM_OUT. Le nœud de sortie 610 est couplé au soustracteur 602, pour être soustrait du signal d'entrée r[n]. Le commutateur est par exemple contrôlé par le signal d'activation de rétroaction FB_EN.

En fonctionnement, lorsqu'aucun décalage de fréquence ne doit être réalisé, le signal FS_EN est bas, et le signal d'activation de rétroaction FB_EN va rester haut. Ainsi le circuit de modulation 502 va se comporter de manière standard avec le commutateur 608 conducteur, et une impulsion va être générée à chaque fois que l'intégrale INT du signal d'entrée r[n] est égale à ou excède la valeur de quantification QUANT_V. En particulier, lorsque l'intégrale INT à la sortie de l'intégrateur est inférieure à la valeur de QUANT_V, la sortie du comparateur 606 va être nulle. Toutefois, dès que la valeur de INT atteint ou dépasse la valeur de quantification QUANT_V, la sortie du comparateur 606 va devenir égale à la valeur de quantification QUANT_V. Cette valeur de sortie va être soustraite du signal

B15697 d'entré r[n]. Bien que la sortie du comparateur 606 puisse comprendre de multiples bits, le signal de sortie PDM_OUT est par exemple codé sur seulement 1 bit, et ainsi le signal de sortie PDM_OUT va basculer entre 1 et 0. Il résulte que, pour un rapport cyclique inférieur à 50 %, une impulsion de durée constante va être générée, en moyenne, toutes les T périodes d'horloge, T étant égal à QUANT_V/INPUT, où INPUT est le signal d'entrée. La valeur de quantification QUANT_V est une constante, et est par exemple égale au signal d'entrée maximal. Par exemple, si le signal d'entrée est sur 24 bits, la valeur de quantification QUANT_V est par exemple égale à 2²⁴.

Lorsque le signal d'activation de décalage de fréquence FS_EN est activé, le circuit d'activation de FB 512 va modifier la fréquence du circuit de modulation 502 en contrôlant le commutateur 608. Lorsque le signal FB_EN est bas, le commutateur 608 est non conducteur et la valeur de sortie sur le nœud 610 va rester basse. Ainsi l'intégrale INT va continuer à augmenter, et est autorisée à monter au-dessus du niveau de quantification QUANT_V. L'activation du siqnal d'activation de décalage de fréquence FS_EN amène aussi le compteur 504 du modulateur PDM 204 à commencer à compter en direction d'une valeur de compte END_CNT. Par exemple, le compteur reçoit comme horloge le signal d'horloge CLK, et lorsque la valeur de compte END_CNT est atteinte, le signal d'accusé de réception FS_ACK est activé pour indiquer que le décalage de fréquence est achevé. La valeur END CNT est par exemple choisie de telle sorte que (END_CNT+QUANT_V)/QUANT_V = f_PDM/f_MODl, où f_PDM est la fréquence moyenne des impulsions du signal PDM PDM_OUT lorsque la valeur d'entrée est au niveau intermédiaire et f_MODl est la fréquence des impulsions du modulateur 202, qui est par exemple fixe. Par exemple, en supposant que QUANT_V est égal à 2¹⁶, c'est-à-dire 65 536, et que f_PDM est égale à quatre fois la valeur de f_MODl, END_CNT est par exemple égal à 3*2¹⁶, c'est-à-dire à 196 608.

L'activation du signal d'activation de décalage de fréquence FS_EN active aussi par exemple le générateur de bruit

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510 et le circuit d'activation de FB 512. Le générateur de bruit 510 génère par exemple un signal de bruit ayant la forme d'une onde en dents de scie, l'onde ayant par exemple une amplitude A allant jusqu'à 20 % de QUANT_V, et par exemple une valeur qui varie entre zéro et 0.2*QUANT_V. Dans certains modes de réalisation, le signal de bruit est centré sur zéro, variant par exemple entre -A/2 et +A/2. La valeur de rétroaction FB_V est par exemple égale à QUANT_V+CNT[m]+NOISE[m], où CNT[m] est la valeur de compte sur la m^ieme période d'horloge après l'activation du signal FS_EN, et NOISE [m] est la valeur de bruit générée par le générateur de bruit 510 sur la m^ieme période d'horloge après l'activation du signal FS_EN. Le circuit d'activation de FB 512 génère par exemple le signal FB_EN sur la base de 1'intégrale INT reçue du circuit de modulation 502 de la manière suivante :

INT > FB_V : désactive le signal FB_EN

INT < FB_V : active le signal FB_EN.

Ainsi le signal d'activation de rétroaction FB_EN va être désactivé pour des périodes progressivement de plus en plus longues, comme la valeur de compte CNT monte en direction de sa valeur finale CNT_END. Par exemple, en ignorant le niveau de bruit, lorsque la valeur de compte CNT atteint une valeur éqale à QUANT_V, la valeur FB_V va être égale à 2*QUANT_V, et le signal FB_EN va être désactivé, désactivant par cela le chemin de rétroaction, jusqu'à ce que l'intégrale INT soit égale au double du niveau de quantification QUANT_V. Cela implique que les impulsions du signal PDM vont être espacées du double et vont être deux fois plus larges par rapport au signal PDM généré pendant une opération standard du circuit de modulation 502. Ainsi le résultat est que la période entre les impulsions du signal PDM va augmenter, sans altérer le rapport cyclique en raison d'augmentations correspondantes de la largeur d'impulsion.

La figure 9 illustre schématiquement un exemple de chaîne audio 900 comprenant le circuit modulateur 200 la figure 2. La chaîne audio 900 comprend par exemple un filtre d'interpolation (INTERPOLATION FILTER) 902, qui reçoit un signal

B15697 audio y[n], et génère le signal audio filtré x[n] qui est fourni au circuit modulateur (MODULATOR CIRCUIT) 200. La sortie du circuit modulateur 200 est un signal numérique qui passe par exemple dans le domaine analogique lorsqu'il est amplifié par un amplificateur à commutation 904. La sortie de l'amplificateur à commutation (SWITCHING AMP) 904 est par exemple filtrée par un filtre passe-bas (LPF) 906 afin de générer un signal audio analogique s(t) pour piloter un haut-parleur 908 ou un autre circuit de sortie.

Bien qu'on se soit focalisé jusqu'ici sur la phase de mise sous tension de la chaîne audio, les techniques décrites ici peuvent également être appliquées pendant une mise hors-tension, dans l'ordre inverse, comme on va maintenant le décrire en faisant référence aux figures 10 et 11. Les figures 10 et 11 sont basées sur un exemple dans lequel on utilise des procédés à rampe à deux étages. Il sera clair pour l'homme de l'art que ces techniques peuvent être appliquées à une rampe à un seul étage.

La figure 10 est un graphique représentant des exemples de phases de mise sous tension et de mise hors-tension.

Pendant la phase de mise sous tension, une rampe montante RAMP1 est modulée par le modulateur PDM 204, suivie d'une phase de synchronisation (SYNC) puis une autre rampe montante RAMP2 est modulée par le modulateur 202. Le circuit modulateur 200 rentre ensuite par exemple dans une phase de fonctionnement normal pendant laquelle le modulateur 202 module le signal audio d'entrée. Pendant la phase de mise hors-tension, une rampe descendante RAMP3 est modulée par le modulateur 202, suivie d'une phase de synchronisation (SYNC) puis une autre rampe descendante RAMP4 est modulée par le modulateur PDM 204.

La figure 11 est un diagramme d'états représentant des états et des transitions d'états du circuit modulateur 200 selon un exemple de réalisation.

À partir d'un état de veille (STANDBY), la chaîne audio peut être activée avec ou sans contournement.

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Une activation avec contournement (ACTIVATION WITH BYPASS) implique que le mécanisme de réduction de bruit de claquement est désactivé, et que la chaîne audio passe directement dans un état de fonctionnement (OPERATIONAL). À partir de l'état de fonctionnement, le circuit de modulation 200 peut aussi revenir directement à un état de veille avec contournement (DEACTIVATION WITH BYPASS).

L'activation sans contournement (ACTIVATION WITHOUT BYPASS) implique que les mécanismes de réduction de bruit de claquement décrits ici sont mis en œuvre. À partir de l'état de veille, le système passe par exemple à un état PDM RAMP1, dans lequel la rampe RAMP1 de la figure 10 est modulée par le modulateur PDM 204, amenant le signal de sortie OUT du circuit modulateur 200 à un niveau intermédiaire. Lorsque le sommet de cette rampe est atteint (END OF RAMP), le circuit modulateur 200 passe dans un état de synchronisation fréquence/phase (SYNC FREQ/PHASE), dans lequel la fréquence et/ou la phase des signaux de sortie de modulateur sont synchronisées entre elles, comme cela a été décrit précédemment, pendant que le modulateur PDM 204 continue à fournir le signal de sortie OUT du circuit modulateur. Une fois que la synchronisation est terminée (END OF SYNC), le circuit modulateur 200 passe dans un état MOD1 RAMP2 dans lequel la rampe RAMP2 de la figure 10 est modulée par le modulateur MOD1 202, ce qui amène le signal de sortie OUT du circuit modulateur 200 au niveau de mode commun, correspondant par exemple à un rapport cyclique de 50 %. Lorsque le haut de la rampe RAMP2 est atteint (END OF RAMP), le circuit modulateur rentre dans l'état de fonctionnement.

À partir de l'état de fonctionnement, la désactivation de la chaîne audio sans contournement (DEACTIVATION WITHOUT BYPASS) peut être réalisée pour réduire les bruits de claquement pendant la mise hors-tension. Cela implique le passage vers un état MOD1 RAMP3, dans lequel la rampe RAMP3 de la figure 10 est modulée par le modulateur MOD1 202, ce qui amène le signal de sortie OUT du circuit modulateur 200 à baisser jusqu'à un niveau intermédiaire. Lorsque le bas de cette rampe est atteint (END OF

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RAMP), le circuit modulateur 200 passe dans un état de synchronisation fréquence/phase (SYNC FREQ/PHASE), dans lequel la fréquence et/ou la phase des signaux de sortie de modulateur sont synchronisées entre elles, comme cela a été décrit précédemment, pendant que le modulateur MOD1 202 continue à fournir le signal de sortie OUT du circuit modulateur 200. Une fois que la synchronisation est terminée (END OF SYNC), le circuit modulateur 200 passe dans un état PDM RAMP4 dans lequel la rampe RAMP4 de la figure 10 est modulée par le modulateur PDM 204, ce qui amène le signal de sortie OUT du circuit modulateur 200 à un niveau bas, correspondant par exemple à un rapport cyclique de 0 %. Lorsque le bas de la rampe RAMP4 est atteint (END OF RAMP) , le circuit modulateur 200 passe dans l'état de veille.

Un avantage du circuit modulateur décrit ici est que, en utilisant deux modulateurs, un premier pour moduler un signal audio et un deuxième pour appliquer une rampe pour amener le signal de sortie dans une plage stable du premier modulateur, les modulateurs peuvent être configurés pour être adaptés à leur fonction particulière. Par exemple, le premier modulateur peut être d'un ordre relativement élevé et ainsi avoir de bonnes performances en ce qui concerne le bruit, alors que le deuxième modulateur peut être d'un ordre relativement faible et peut ainsi avoir une grande plage de fonctionnement.

Un avantage du fait de réaliser un ajustement de fréquence afin de faire concorder les fréquences des modulateurs est qu'en réalisant cela on facilite la réduction du bruit lors de la commutation d'une sortie de modulateur vers l'autre. En effet, même si les signaux de sortie modulés ont le même rapport cyclique théorique, les signaux analogiques à la sortie de la chaîne audio peuvent différer au vu de la forme non idéale des transitions de tension, qui dépend de la fréquence. En particulier, en supposant que le signal PDM_OUT a une fréquence notablement supérieure à celle du signal MOD1_OUT, et que les transitions des signaux modulés sont plus rapides de 0 à 1 que de 1 à 0, le signal ayant la fréquence la plus élevée va avoir

B15697 davantage de telles transitions dans une période de temps donnée, et ainsi les rapports cycliques réels des signaux modulés peuvent être différent entre eux et provoquer un bruit de claquement lors de la commutation d'un modulateur vers l'autre. Au contraire, en réalisant un ajustement de fréquence, le nombre de transitions du signal modulé PDM_OUT pendant une période donnée va être proche de celui du signal modulé MOD1_OUT, ce qui conduit à peu de différence voire aucune entre les rapports cycliques réels des signaux.

Un avantage de réaliser une comparaison de phase afin de garantir une concordance entre les phases des signaux de sortie des modulateurs avant une commutation d'une sortie de modulateur vers l'autre est que cela empêche qu'une impulsion d'un signal de sortie donné soit trop proche ou trop loin d'une impulsion de l'autre signal de sortie, ce qui pourrait provoquer une augmentation ou une diminution rapide du signal à la sortie de la chaîne audio et ainsi générer un bruit de claquement.

Un avantage de l'utilisation d'une rampe à deux étages pendant une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension est que la fréquence du signal PDM va être plus faible au moment de la commutation, ce qui facilite l'ajustement de fréquence.

Avec la description ainsi faite d'au moins un mode de réalisation illustratif, diverses altérations, modifications et améliorations apparaîtront facilement à l'homme de l'art. Par exemple, il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que les figures 6 à 8 illustrent simplement un mode de réalisation du circuit de synchronisation 212 et du modulateur PDM 204. Dans des variantes de réalisation, d'autres mises en œuvre seraient possibles. Par exemple, le comparateur de phase du circuit de synchronisation 212 pourrait réaliser un ajustement de phase sur l'un ou l'autre ou sur les deux signaux de sortie des modulateurs 202, 204 afin de réunir les phases.

En outre, bien que la phase de synchronisation SYNC soit décrite en relation avec la figure 10 comme se produisant après une rampe initiale RAMP1 pendant une mise sous tension ou après

B15697 une rampe initiale RAMP3 pendant une mise hors-tension, dans des variantes de réalisation la synchronisation de fréquence et/ou la synchronisation de phase pourraient être réalisées au moins partiellement pendant la rampe RAMP1 et/ou la rampe RAMP3.

Claims (15)

1. Circuit modulateur d'une chaîne audio comprenant :

un premier modulateur (202) adapté à moduler, pendant une phase de fonctionnement de la chaîne audio, un signal d'entrée audio numérique (x[nj) pour générer un premier signal de sortie modulé (MOD1_OUT) ;

un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) (204) adapté à moduler, pendant au moins une partie d'une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio, un premier signal de rampe numérique (r[nj) pour générer un deuxième signal de sortie modulé (PDM_OUT) ; et un circuit de commutation (210) adapté à sélectionner le premier ou le deuxième signal de sortie modulé à fournir au niveau d'une sortie du circuit modulateur.

2. Circuit modulateur selon la revendication 1, dans lequel le circuit de commutation (210) est contrôlé de manière à sélectionner le premier signal de sortie modulé pendant la phase de fonctionnement, et à sélectionner le deuxième signal de sortie modulé pendant au moins une partie de la phase de mise sous tension ou de mise hors-tension de la chaîne audio.

3. Circuit modulateur selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un circuit de synchronisation (212) adapté à réaliser une synchronisation de fréquence et/ou de phase entre le premier et/ou le deuxième signal modulé pendant une phase de synchronisation du circuit de modulation.

4. Circuit modulateur selon la revendication 3, dans lequel le circuit de synchronisation (212) est adapté à réaliser une synchronisation de fréquence en ajustant une fréquence des premier et/ou deuxième signaux modulés pendant la phase de synchronisation du circuit de modulation avant :

la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou

B15697 la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.

5. Circuit modulateur selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le circuit de synchronisation (212) est adapté à réaliser une synchronisation de phase en détectant le moment où une différence de phase entre une ou plusieurs impulsions des premier et deuxième signaux modulés descend en dessous d'un niveau de seuil pendant la phase de synchronisation du circuit de modulation avant :

la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.

6. Circuit modulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier modulateur (202) est en outre adapté à moduler, pendant une partie de la phase de mise sous tension ou de la phase de mise hors-tension de la chaîne audio, un deuxième signal de rampe numérique (r'[n]).

7. Circuit modulateur selon la revendication 6, comprenant en outre un générateur de rampe (206) agencé pour générer les premier et deuxième signaux de rampe numérique (r[n], r'[n]), dans lequel le premier signal de rampe numérique (r[n]) comprend une rampe montant à partir d'un niveau bas vers un niveau intermédiaire et/ou une rampe descendant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau bas, et le deuxième signal de rampe numérique (r'[n]) comprend une rampe montant à partir du niveau intermédiaire vers un niveau de mode commun de la chaîne audio et/ou une rampe descendant à partir du niveau de mode commun de la chaîne audio vers le niveau intermédiaire.

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8. Circuit modulateur selon la revendication 7, dans lequel le niveau intermédiaire est dans une plage de stabilité du premier modulateur (202).

9. Circuit modulateur selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le générateur de rampe (206) est agencé pour générer, pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio :

le premier signal de rampe numérique (r[nj) de sorte qu'il comprenne une première rampe montante (RAMP1) montant à partir du niveau bas vers le niveau intermédiaire ; et le deuxième signal de rampe numérique (r' [n] ) de sorte qu'il comprenne une deuxième rampe montante (RAMP2) montant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau de mode commun.

10. Circuit modulateur selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le générateur de rampe (206) est agencé pour générer, pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio :

le deuxième signal de rampe numérique (r' [n] ) de sorte qu'il comprenne une première rampe descendante (RAMP3) descendant à partir du niveau de mode commun vers le niveau intermédiaire ; et le premier siqnal de rampe numérique (r[nj) de sorte qu'il comprenne une deuxième rampe descendante (RAMP4) descendant à partir du niveau intermédiaire vers le niveau bas.

11. Circuit modulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le modulateur PDM (204) est un modulateur PDM du premier ordre.

12. Circuit modulateur selon la revendication 11, dans lequel le premier modulateur (202) est un modulateur PWM (modulation de largeur d'impulsions) ou un modulateur PDM (modulation de densité d'impulsions) du troisième ordre ou plus.

13. Chaîne audio comprenant :

le circuit modulateur de l'une quelconque des revendications 1 à 12 ; et

- un amplificateur à commutation (904) couplé à la sortie du circuit modulateur.

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14. Procédé de réduction des bruits de claquement pendant une phase de mise sous tension ou de mise hors-tension d'une chaîne audio, le procédé comprenant :

moduler, par un premier modulateur (202) pendant une phase de fonctionnement de la chaîne audio, un signal d'entrée audio numérique (x[nj) pour générer un premier signal de sortie modulé (MOD1_OUT) ;

moduler, par un modulateur PDM (204) pendant au moins une partie de la phase de mise sous tension ou de mise horstension de la chaîne audio, un premier signal de rampe numérique (r[nj) pour générer un deuxième signal de sortie modulé (PDM_OUT) ; et sélectionner, par un circuit de commutation (210), le premier ou le deuxième signal de sortie modulé à fournir au niveau d'une sortie du circuit modulateur.

15. Procédé selon la revendication 14, comprenant en outre :

ajuster, par un circuit de synchronisation (212) une fréquence ou une phase du premier et/ou du deuxième signal modulé pendant une phase de synchronisation du circuit de modulation avant :

la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du deuxième signal de sortie modulé vers le premier signal de sortie modulé pendant la phase de mise sous tension de la chaîne audio ; ou la commutation, par le circuit de commutation (210), à partir du premier signal de sortie modulé vers le deuxième signal de sortie modulé pendant la phase de mise hors-tension de la chaîne audio.