JP4166044B2 - Pop sound prevention circuit - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はPWM方式を利用した増幅器において、起動時や停止時に流れる突入電流によって発生するノイズ(ポップ音)を防止するポップ音防止回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来の増幅器の構成を示すブロック図である。図4において、C11はカップリングコンデンサ、L11はローパスフィルタを構成するインダクタ、C12は同ローパスフィルタを構成するコンデンサ、SPはスピーカ、10は入力信号をPWM変調し増幅するPWM発生回路、20はPWM信号を増幅する電力増幅回路である。PWM発生回路10は、イネーブル端子1の電圧ENpwmがHレベルになると動作して図示しない入力端子に入力された信号をPWM変調する。発生したPWM信号は、電力増幅回路20で増幅されてから、カップリングコンデンサC11を介してインダクタL11とコンデンサC12からなるローパスフィルタに入力することによりそこで平滑され、スピーカSPを駆動する。
【0003】
しかし、起動前はカップリングコンデンサC11の両端の電位差はゼロであるが、起動時には信号の中心電圧まで充電が行われる。また、停止時には、カップリングコンデンサC11の両端の電位差がゼロになるまで放電が行われる。このようなときに発生する突入電流がスピーカSPに流れるとポップ音が発生する。
【0004】
そこで、このポップ音を低減させるために、従来では、スピーカSPに並列にトランジスタQ11を接続し、トランジスタ制御回路50によってそのトランジスタQ11を起動時や停止時に導通させることにより、スピーカSPを短絡させることが行われていた。
【0005】
図5は別の従来の増幅器の構成を示す図である。70は出力トランジスタを複数個に分割したPWM出力部、60はPWM出力部70のトランジスタの数を制御するトランジスタ数制御回路である。
【0006】
この構成では、起動時には、トランジスタ数制御回路60によりPWM出力部70の出力部トランジスタの合計サイズと数をゼロから徐々に増加してカップリングコンデンサC11を徐々に充電し、停止時は、PWM出力部70のトランジスタの合計サイズと数を徐々に減らす事でカップリングコンデンサC11を徐々に放電し、スピーカSPに流れる突入電流を抑えることが行われていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図4に示した方法は、トランジスタQ11ならびにトランジスタ制御回路50を別途設ける必要があり、実装面積が大きくなるという問題があった。
【0008】
また、図5に示した方法は、PWM出力部70のトランジスタの数を細かく制御する必要があり、電源電圧が3.3Vの場合、10ビットで制御しても3.2mV程度のステップとなる。よって、数mVでの制御を行うとすると、トランジスタ数制御回路60の規模が大きくなりIC化した場合にチップ面積及び消費電流の増加を招くという問題があった。また、PWM出力部70のトランジスタの配線が複雑になり、配線容量の増加により特性の劣化を招く問題もあった。
【0009】
本発明の目的は、小規模な回路で、消費電流も増加させずに、起動時、停止時におけるポップ音を防止できるようにしたポップ音防止回路を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1にかかる発明は、入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、前記PWM発生回路は電源投入から所定時間の後に動作を開始し、前記アナログスイッチ回路は前記カップリングコンデンサの前記一端に入力する前記PWM信号と同じ振幅で且つ周期が前記PWM信号より小さなクロックが入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源投入時に入力することを特徴とするポップ音防止回路とした。
【0011】
請求項2にかかる発明は、入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、前記PWM発生回路は電源投入から所定時間の間にパルス幅が最小値から徐々にキャリアパルスまで増大するPWM信号を発生すると共に該所定時間中は前記カップリングコンデンサの前記一端への出力を停止し、前記アナログスイッチ回路は前記PWM発生回路で発生したPWM信号を入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源投入時に入力することを特徴とするポップ音防止回路とした。
【0012】
請求項3にかかる発明は、入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、前記アナログスイッチ回路は電源遮断時に接地電圧を入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源遮断時に入力することを特徴とするポップ音防止回路とした。
【0013】
【発明の実施の形態】
ポップ音を抑制するためには、スピーカに流れる電流を制御して、そのスピーカによる空気振動が可聴域の範囲外(20Hz以下、20kHz以上)になるようにするか、あるいは可聴域(20Hz〜20kHz)であっても人間が聞き取れるエネルギー以下にする必要がある。前者の場合、スピーカに流れ込む電流の周波数成分が10Hzであったとしても、通常では可聴域の周波数成分をもつ高調波成分が生成されるが、そのエネルギーが小さければ、音は実質的に聞こえない。そして、高調波成分を少なくするためには、10Hz程度あるいはより低い周波数を基本波とし、カップリングコンデンサに充電を開始する時とカップリングコンデンサの両端の電位差が信号中点の電圧とほぼ等しくなるまで充電された時点の充電電流の変化を少なくし、スピーカの両端の電位差を大きくしないことが効果的である。
【0014】
そこで、本発明では、起動時にスピーカに流れる突入電流の基本波成分が充分低い周波数領域になるように制御して、起動時のポップ音の発生を防止する。また、停止時のポップ音の発生防止は、カップリングコンデンサの端子をフローティングにして電荷を自然放電させたり、あるいは該端子を緩やかに接地に接続して電荷を放電させることにより実現する。以下、詳しく説明する。
【0015】
[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態のポップ音防止回路を具備する増幅器のブロック図である。10は図示しない入力端子から入力するアナログ又はデジタルの信号をPWM変調し増幅するPWM発生回路、20はそのPWM変調信号を増幅する電力増幅回路、30はPMOSとNMOSのトランジスタからなるアナログスイッチ回路、40はこのアナログスイッチ回路30のゲート電圧を制御するゲート電圧制御回路である。また、1はHレベルになることによりPWM発生回路10を動作させるイネーブル端子、2はPWM発生回路10のマスタクロック等が入力する入力端子、3はHレベルになることによりゲート電圧制御回路40を動作させるイネーブル端子である。さらに、INV1はパルス信号の振幅を所定の振幅に増幅するドライバとしてのインバータ、C11はカップリングコンデンサ、L11はローパスフィルタを構成するインダクタ、C12は同ローパスフィルタを構成するコンデンサ、SPはスピーカである。このうち、ポップ音防止回路は、アナログスイッチ回路30とゲート電圧制御回路40とインバータINV1とで構成される。
【0016】
PWM発生回路10はイネーブル端子1の電圧ENpwmがLレベルのときは非動作状態にあり、Hレベルになっている時に動作する。動作中は、図示しない入力端子から入力する信号をPWM変調し出力するが、入力信号がないときはキャリアパルス(50%デューティのパルス)を出力する。そのキャリアパルスの平均電圧(直流電圧)は信号の中心電圧であるバイアス電圧Vbiasである。
【0017】
入力端子2に入力する信号はインバータINV1によって所定の駆動レベルにまで増幅されアナログスイッチ回路30に入力する。ゲート電圧制御回路40は、制御端子3がHレベルになると徐々にアナログスイッチ回路30の制御電圧を変化させ、そのアナログスイッチ回路30の内部抵抗を徐々に減少させ、所定時間が経過するとそのアナログスイッチ回路30を今度は遮断する。これにより、アナログスイッチ回路30は、インバータINV1とカップリングコンデンサC11の間に流れる電流を徐々に増加させる。
【0018】
図2は上記したアナログスイッチ回路30とゲート電圧制御回路40の部分の具体的な回路図である。アナログスイッチ回路30は、PMOSトランジスタQ1とNMOSトランジスタQ2の並列接続回路からなる。ゲート電圧制御回路40は、PMOSトランジスタQ3、NMOSトランジスタQ4、インバータINV2、同一容量値のコンデンサC1,C2、および同一電流値の定電流源回路I1,I2からなる。
【0019】
さて、電源投入時には、図3の時刻t1でイネーブル端子3の電圧ENccがLレベルからHレベルに変化する。これにより、ゲート電圧制御回路40では、トランジスタQ3が遮断し、またインバータINV2の出力がHレベルからLレベルに変化するのでトランジスタQ4が遮断する。よって、コンデンサC1が定電流源回路I1の電流により充電されて電圧Vpが徐々に低下し、またコンデンサC2が定電流源回路I2の電流により充電されて電圧Vnが徐々に上昇する。このため、アナログスイッチ回路30の内部抵抗が徐々に減少する。
【0020】
一方、入力端子2は、時刻t1から前記PWM発生回路10で発生するPWM信号の周期よりも充分に短い周期のシステムクロックが入力し、インバータINV1の出力側には、通常動作時の電力増幅器20の出力電圧(PWM信号)と同じ振幅のクロックが出力しアナログスイッチ回路30に入力する。
【0021】
よって、そのアナログスイッチ30からそのシステムクロックが出力するときは、徐々にその出力レベルが増大し、これにより出力端子4に接続されているカップリングコンデンサC11が充電される。
【0022】
このとき、アナログスイッチ回路30を制御するゲート電圧Vp、Vnの時定数を、可聴域の低い側(20Hz)に相当する50msの2倍程度にしておくと、カップリングコンデンサC11の充電電圧が10Hz程度の周波数の変化率で緩やかに上昇する。そして、カップリングコンデンサC11の電圧が前記バイアス電圧Vbiasに達し、これ以降は充電が進行しなくなる。
【0023】
この後、時刻t2でイネーブル端子3の電圧ENccがLレベルに切り替えられ、トランジスタQ3,Q4が導通となり、コンデンサC1,C2の電荷が放電されると共にゲート電圧VpはHレベル、VnはLレベルとなって、アナログスイッチ回路30が遮断する。また、入力端子2へのシステムクロックの入力も停止する。さらに、イネーブル端子1の電圧ENpwmがLレベルからHレベルに切り替えられPWM発生回路10の動作が開始する。このPWM発生回路10の出力信号は無入力のときはデューティ50%のパルス(平均値はVbias)であるので、カップリングコンデンサC11での極端な充放電は起こらない。
【0024】
以上から、カップリングコンデンサC11の電圧Voutは、図3の波形図に示すように、イネーブル端子3の電圧ENccがLレベル→Hレベルに切り替わると可聴周波数より充分低い10Hz以下の周波数で変化してゆっくり上昇し、その電圧ENccがHレベル→Lレベルに切り替わる直前にゆっくりバイアス電圧Vbiasに落ち着く。また、スピーカSPに印加する電圧Vspは電圧Voutの変化時点で緩やかに変化する電圧となり、ポップ音が発生することはない。また、この後は、カップリングコンデンサC11に接続される出力端子4からアナログスイッチ回路30側をみたインピーダンスは高インピーダンスであり、PWM発生回路10がスピーカSPを駆動する動作に影響を与えることはない。
【0025】
次に、動作を停止するときは、カップリングコンデンサC11には電圧が残ることになるが、アナログスイッチ回路30の出力が高インピーダンスであり、また電力増幅回路20の出力側も高インピーダンス状態となるので、自然放電が行われ、ポップ音の発生を防止することができる。
【0026】
[第2の実施形態]
なお、動作の停止時に、入力端子2をHレベルに設定してインバータINV1の出力をLレベルとし、イネーブル端子3の電圧ENccを所定時間だけHレベルにすれば、アナログスイッチ回路30が徐々に内部抵抗を減少するので、カップリングコンデンサC11の電荷を前記した充電時と同様な時定数でインバータINV1の出力側に放電することができ、これによっても、ポップ音の発生を防止することができる。
【0027】
[第3の実施形態]
また、上記の実施形態では、電源投入時に、時刻t1〜t2の期間中、システムクロックを入力端子2に入力したが、このシステムクロックに代えて、PWM発生回路10で発生するPWM信号を入力端子2に入力することもできる。
【0028】
この場合は、PWM発生回路10は電源投入時から入力信号を遮断して動作を開始させ、時刻t1で最小のパルス幅、時刻t2で非変調時のキャリアパルスとなるようにパルス幅が順次大きくなるPWM信号を発生させる。また、電力増幅回路20はイネーブル端子1の電圧ENpwmにより時刻t1〜t2の期間だけ停止させる。時刻t2以降ではPWM信号発生回路10にPWM変調すべき信号を入力させ且つ電力増幅器20も動作させる。また、インバータINV1は信号反転を行わないドライバと置き換える。
【0029】
これにより、PWM発生回路10で発生するPWM信号がオフセットをもつ場合(前記Vbiasが0から正側又は負側にずれている場合)であっても、時刻t2の切替時において、出力端子4の電位が変化することはなく、ポップ音の発生を防止することができる。
【0030】
なお、PWM信号はインバータINV1と置換したドライバによってその振幅が大きくなっているので、最初の1発目のパルスがカップリングコンデンサC11に充電されるとインパルスとして働きノイズ発生の危険性があるが、電源投入時の時刻t1ではアナログスイッチ回路30の内部抵抗が大きいので、その恐れはない。また、この場合はカップリングコンデンサC11の充電に、アナログスイッチ回路30の内部抵抗変化の時定数に加えてPWM信号のパルス幅増大変化の時定数も関連するので、両時定数の設定によりその充電時定数の設定が容易となる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な回路構成で低消費電流、小面積を実現でき、また起動時や停止時のポップ音を防止する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のポップ音防止回路を具備する増幅器のブロック図である。
【図2】 図1のポップ音防止回路部分の具体的な回路図である。
【図3】 図2のポップ音防止回路の動作の波形図である。
【図4】 従来のポップ音防止回路を具備する増幅器のブロック図である。
【図5】 別の従来の8ビットで制御するポップ音防止回路を具備する増幅器のブロック図である。
【符号の説明】
10:PWM発生回路
20:電力増幅回路
30:アナログスイッチ回路
40:ゲート電圧制御回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pop noise prevention circuit for preventing noise (pop noise) generated by an inrush current that flows at the time of start and stop in an amplifier using a PWM system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional amplifier. In FIG. 4, C11 is a coupling capacitor, L11 is an inductor constituting a low-pass filter, C12 is a capacitor constituting the low-pass filter, SP is a speaker, 10 is a PWM generating circuit for PWM-modulating and amplifying an input signal, and 20 is PWM It is a power amplifier circuit for amplifying a signal. The PWM generation circuit 10 operates when the voltage ENpwm of the enable terminal 1 becomes H level, and PWM modulates a signal input to an input terminal (not shown). The generated PWM signal is amplified by the power amplifier circuit 20, and then smoothed by being input to a low-pass filter including an inductor L11 and a capacitor C12 via a coupling capacitor C11, and drives the speaker SP.
[0003]
However, the potential difference between both ends of the coupling capacitor C11 is zero before starting, but charging is performed up to the center voltage of the signal at starting. At the time of stopping, discharging is performed until the potential difference between both ends of the coupling capacitor C11 becomes zero. When an inrush current generated at such time flows to the speaker SP, a pop sound is generated.
[0004]
Therefore, in order to reduce this pop noise, conventionally, the transistor SP11 is connected in parallel to the speaker SP, and the transistor Q11 is made to conduct at the time of starting and stopping by the transistor control circuit 50, thereby short-circuiting the speaker SP. Was done.
[0005]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of another conventional amplifier. Reference numeral 70 denotes a PWM output unit that divides the output transistor into a plurality of components, and reference numeral 60 denotes a transistor number control circuit that controls the number of transistors in the PWM output unit 70.
[0006]
In this configuration, the transistor size control circuit 60 gradually increases the total size and the number of output section transistors of the PWM output section 70 from zero to gradually charge the coupling capacitor C11 during startup, and gradually outputs the PWM output when stopped. The coupling capacitor C11 is gradually discharged by gradually reducing the total size and the number of transistors in the unit 70, and the inrush current flowing through the speaker SP is suppressed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method shown in FIG. 4 has a problem that the transistor Q11 and the transistor control circuit 50 need to be provided separately, and the mounting area becomes large.
[0008]
Further, the method shown in FIG. 5 needs to finely control the number of transistors of the PWM output unit 70. When the power supply voltage is 3.3V, even if it is controlled by 10 bits, the step is about 3.2mV. . Therefore, if the control is performed at several mV, there is a problem that the scale of the transistor number control circuit 60 becomes large and an increase in chip area and current consumption occurs when an IC is formed. In addition, the wiring of the transistor of the PWM output unit 70 is complicated, and there is a problem that the characteristic is deteriorated due to an increase in wiring capacitance.
[0009]
An object of the present invention is to provide a pop noise prevention circuit that can prevent a pop noise at the time of starting and stopping without increasing the current consumption with a small circuit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a PWM generation circuit that PWM modulates an input signal, a coupling capacitor that receives a PWM signal generated by the PWM generation circuit at one end, and one end connected to the other end of the coupling capacitor. A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a low pass filter and a speaker connected to the other end of the low pass filter, the output side of which is directly connected to the one end of the coupling capacitor An analog switch circuit, and a capacitor and a constant current circuit for controlling the analog switch circuit with a time constant corresponding to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance of the analog switch circuit gradually decreases when a control signal is input A PWM control circuit for a predetermined time from power-on. The analog switch circuit receives a clock having the same amplitude as that of the PWM signal inputted to the one end of the coupling capacitor and a cycle shorter than that of the PWM signal, and the gate voltage control circuit The pop noise prevention circuit is characterized by being input when the power is turned on.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, a PWM generation circuit that PWM modulates an input signal, a coupling capacitor that receives a PWM signal generated by the PWM generation circuit at one end, and one end connected to the other end of the coupling capacitor. A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a low pass filter and a speaker connected to the other end of the low pass filter, the output side of which is directly connected to the one end of the coupling capacitor An analog switch circuit, and a capacitor and a constant current circuit for controlling the analog switch circuit with a time constant corresponding to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance of the analog switch circuit gradually decreases when a control signal is input A PWM control circuit for a predetermined time from power-on. In addition, a PWM signal whose pulse width gradually increases from the minimum value to the carrier pulse is generated and output to the one end of the coupling capacitor is stopped during the predetermined time, and the analog switch circuit is generated by the PWM generation circuit. The pop signal preventing circuit is characterized in that the PWM signal is input and the gate voltage control circuit inputs the control signal when the power is turned on.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, a PWM generation circuit that PWM modulates an input signal, a coupling capacitor that receives a PWM signal generated by the PWM generation circuit at one end, and one end connected to the other end of the coupling capacitor. A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a low pass filter and a speaker connected to the other end of the low pass filter, the output side of which is directly connected to the one end of the coupling capacitor An analog switch circuit, and a capacitor and a constant current circuit for controlling the analog switch circuit with a time constant corresponding to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance of the analog switch circuit gradually decreases when a control signal is input And the analog switch circuit is grounded when the power is cut off. Enter the pressure, the gate voltage control circuit is set to pop sound prevention circuit, characterized in that it entered when said control signal is power-off.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to suppress the pop sound, the current flowing through the speaker is controlled so that the air vibration caused by the speaker is outside the audible range (20 Hz or less, 20 kHz or more), or the audible range (20 Hz to 20 kHz). However, it must be less than the energy that humans can hear. In the former case, even if the frequency component of the current flowing into the speaker is 10 Hz, a harmonic component having a frequency component in the audible range is usually generated, but if the energy is small, the sound is substantially inaudible. . In order to reduce harmonic components, the fundamental wave is about 10 Hz or a lower frequency, and the potential difference between both ends of the coupling capacitor is almost equal to the voltage at the signal midpoint when charging of the coupling capacitor is started. It is effective to reduce the change in the charging current at the time when the battery is charged and to not increase the potential difference between both ends of the speaker.
[0014]
Therefore, in the present invention, control is performed so that the fundamental wave component of the inrush current flowing to the speaker at the time of startup is in a sufficiently low frequency region, thereby preventing the generation of pop noise at the time of startup. Also, prevention of pop noise at the time of stop is realized by floating the terminal of the coupling capacitor to naturally discharge the charge, or by gently connecting the terminal to the ground to discharge the charge. This will be described in detail below.
[0015]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram of an amplifier having a pop sound prevention circuit according to a first embodiment of the present invention. 10 is a PWM generation circuit that PWM modulates and amplifies an analog or digital signal input from an input terminal (not shown), 20 is a power amplifier circuit that amplifies the PWM modulation signal, 30 is an analog switch circuit that includes PMOS and NMOS transistors, Reference numeral 40 denotes a gate voltage control circuit for controlling the gate voltage of the analog switch circuit 30. Further, 1 is an enable terminal for operating the PWM generation circuit 10 when it becomes H level, 2 is an input terminal for inputting a master clock of the PWM generation circuit 10, and 3 is a gate voltage control circuit 40 when it becomes H level. This is an enable terminal to be operated. Further, INV1 is an inverter as a driver that amplifies the amplitude of the pulse signal to a predetermined amplitude, C11 is a coupling capacitor, L11 is an inductor constituting the low-pass filter, C12 is a capacitor constituting the low-pass filter, and SP is a speaker. . Among these, the pop noise prevention circuit is composed of an analog switch circuit 30, a gate voltage control circuit 40, and an inverter INV1.
[0016]
The PWM generation circuit 10 is in a non-operating state when the voltage ENpwm of the enable terminal 1 is at the L level, and operates when the voltage ENpwm is at the H level. During operation, a signal input from an input terminal (not shown) is PWM-modulated and output. However, when there is no input signal, a carrier pulse (50% duty pulse) is output. The average voltage (DC voltage) of the carrier pulse is a bias voltage Vbias that is the center voltage of the signal.
[0017]
A signal input to the input terminal 2 is amplified to a predetermined drive level by the inverter INV 1 and input to the analog switch circuit 30. The gate voltage control circuit 40 gradually changes the control voltage of the analog switch circuit 30 when the control terminal 3 becomes H level, gradually reduces the internal resistance of the analog switch circuit 30, and the analog switch when the predetermined time elapses. Circuit 30 is now shut off. Thereby, the analog switch circuit 30 gradually increases the current flowing between the inverter INV1 and the coupling capacitor C11.
[0018]
FIG. 2 is a specific circuit diagram of the analog switch circuit 30 and the gate voltage control circuit 40 described above. The analog switch circuit 30 includes a parallel connection circuit of a PMOS transistor Q1 and an NMOS transistor Q2. The gate voltage control circuit 40 includes a PMOS transistor Q3, an NMOS transistor Q4, an inverter INV2, capacitors C1 and C2 having the same capacitance value, and constant current source circuits I1 and I2 having the same current value.
[0019]
When the power is turned on, the voltage ENcc of the enable terminal 3 changes from L level to H level at time t1 in FIG. Thereby, in the gate voltage control circuit 40, the transistor Q3 is cut off, and the output of the inverter INV2 changes from H level to L level, so that the transistor Q4 is cut off. Therefore, the capacitor C1 is charged by the current of the constant current source circuit I1, and the voltage Vp gradually decreases, and the capacitor C2 is charged by the current of the constant current source circuit I2, and the voltage Vn gradually increases. For this reason, the internal resistance of the analog switch circuit 30 gradually decreases.
[0020]
On the other hand, a system clock having a cycle sufficiently shorter than the cycle of the PWM signal generated by the PWM generation circuit 10 from time t1 is input to the input terminal 2, and the power amplifier 20 during normal operation is input to the output side of the inverter INV1. A clock having the same amplitude as the output voltage (PWM signal) is output to the analog switch circuit 30.
[0021]
Therefore, when the system clock is output from the analog switch 30, the output level gradually increases, and thereby the coupling capacitor C11 connected to the output terminal 4 is charged.
[0022]
At this time, if the time constants of the gate voltages Vp and Vn for controlling the analog switch circuit 30 are set to about twice of 50 ms corresponding to the low audible range (20 Hz), the charging voltage of the coupling capacitor C11 is 10 Hz. It gradually rises at a frequency change rate of about. Then, the voltage of the coupling capacitor C11 reaches the bias voltage Vbias, and thereafter charging does not proceed.
[0023]
Thereafter, at time t2, the voltage ENcc of the enable terminal 3 is switched to L level, the transistors Q3 and Q4 are turned on, the charges of the capacitors C1 and C2 are discharged, the gate voltage Vp is H level, and Vn is L level. Thus, the analog switch circuit 30 is cut off. Also, the input of the system clock to the input terminal 2 is stopped. Further, the voltage ENpwm of the enable terminal 1 is switched from the L level to the H level, and the operation of the PWM generation circuit 10 is started. Since the output signal of the PWM generation circuit 10 is a pulse having a duty of 50% (average value is Vbias) when there is no input, extreme charging / discharging in the coupling capacitor C11 does not occur.
[0024]
From the above, the voltage Vout of the coupling capacitor C11 changes at a frequency of 10 Hz or less which is sufficiently lower than the audible frequency when the voltage ENcc of the enable terminal 3 is switched from L level to H level as shown in the waveform diagram of FIG. It rises slowly, and slowly settles down to the bias voltage Vbias immediately before the voltage ENcc switches from H level to L level. In addition, the voltage Vsp applied to the speaker SP becomes a voltage that gradually changes when the voltage Vout changes, and no pop sound is generated. Thereafter, the impedance when the analog switch circuit 30 side is viewed from the output terminal 4 connected to the coupling capacitor C11 is high impedance, and the PWM generation circuit 10 does not affect the operation of driving the speaker SP. .
[0025]
Next, when the operation is stopped, the voltage remains in the coupling capacitor C11, but the output of the analog switch circuit 30 is in a high impedance state, and the output side of the power amplifier circuit 20 is also in a high impedance state. Therefore, spontaneous discharge is performed, and the generation of pop sounds can be prevented.
[0026]
[Second Embodiment]
When the operation is stopped, the input terminal 2 is set to H level, the output of the inverter INV1 is set to L level, and the voltage ENcc of the enable terminal 3 is set to H level for a predetermined time. Since the resistance is reduced, the charge of the coupling capacitor C11 can be discharged to the output side of the inverter INV1 with the same time constant as in the above-described charging, and this can also prevent the occurrence of pop noise.
[0027]
[Third Embodiment]
In the above embodiment, the system clock is input to the input terminal 2 during the period from the time t1 to the time t2 when the power is turned on. Instead of this system clock, the PWM signal generated by the PWM generation circuit 10 is input to the input terminal 2. 2 can also be entered.
[0028]
In this case, the PWM generation circuit 10 starts operation by cutting off the input signal from the time of turning on the power, and gradually increases the pulse width so that the minimum pulse width at time t1 and the carrier pulse at the time of non-modulation at time t2. A PWM signal is generated. Further, the power amplifier circuit 20 is stopped only during the period of time t1 to t2 by the voltage ENpwm of the enable terminal 1. After time t2, a signal to be PWM-modulated is input to the PWM signal generation circuit 10 and the power amplifier 20 is also operated. Further, the inverter INV1 is replaced with a driver that does not perform signal inversion.
[0029]
Thereby, even when the PWM signal generated by the PWM generation circuit 10 has an offset (when the Vbias is deviated from 0 to the positive side or the negative side), at the time of switching of the time t2, the output terminal 4 The potential does not change and the generation of pop sounds can be prevented.
[0030]
Since the amplitude of the PWM signal is increased by the driver replaced with the inverter INV1, when the first pulse of the first pulse is charged to the coupling capacitor C11, it acts as an impulse and there is a risk of noise generation. At time t1 when the power is turned on, the internal resistance of the analog switch circuit 30 is large, so there is no fear of that. In this case, the charging of the coupling capacitor C11 is related to the time constant of the pulse width increase change of the PWM signal in addition to the time constant of the change in the internal resistance of the analog switch circuit 30. Setting the time constant is easy.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, low current consumption and a small area can be realized with a simple circuit configuration, and pop noises at the time of start and stop can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an amplifier including a pop sound prevention circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a specific circuit diagram of a pop sound prevention circuit portion of FIG. 1;
FIG. 3 is a waveform diagram of the operation of the pop sound prevention circuit of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram of an amplifier including a conventional pop sound prevention circuit.
FIG. 5 is a block diagram of an amplifier including another conventional pop noise prevention circuit controlled by 8 bits.
[Explanation of symbols]
10: PWM generation circuit 20: Power amplification circuit 30: Analog switch circuit 40: Gate voltage control circuit

Claims (3)

入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、
出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、
前記PWM発生回路は電源投入から所定時間の後に動作を開始し、前記アナログスイッチ回路は前記カップリングコンデンサの前記一端に入力する前記PWM信号と同じ振幅で且つ周期が前記PWM信号より小さなクロックが入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源投入時に入力することを特徴とするポップ音防止回路。
PWM generation circuit for PWM-modulating an input signal, a coupling capacitor for inputting a PWM signal generated by the PWM generation circuit to one end, a low-pass filter having one end connected to the other end of the coupling capacitor, and the low-pass filter A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a speaker connected to the other end of the amplifier,
An analog switch circuit whose output side is directly connected to the one end of the coupling capacitor, and when the control signal is input, the internal resistance of the analog switch circuit corresponds to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance gradually decreases. A capacitor for controlling the analog switch circuit with a constant and a gate voltage control circuit including a constant current circuit;
The PWM generation circuit starts to operate after a predetermined time from power-on, and the analog switch circuit receives a clock having the same amplitude as the PWM signal input to the one end of the coupling capacitor and a cycle shorter than that of the PWM signal. The pop noise prevention circuit, wherein the control signal is input to the gate voltage control circuit when the power is turned on.
入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、
出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、
前記PWM発生回路は電源投入から所定時間の間にパルス幅が最小値から徐々にキャリアパルスまで増大するPWM信号を発生すると共に該所定時間中は前記カップリングコンデンサの前記一端への出力を停止し、前記アナログスイッチ回路は前記PWM発生回路で発生したPWM信号を入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源投入時に入力することを特徴とするポップ音防止回路。
PWM generation circuit for PWM-modulating an input signal, a coupling capacitor for inputting a PWM signal generated by the PWM generation circuit to one end, a low-pass filter having one end connected to the other end of the coupling capacitor, and the low-pass filter A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a speaker connected to the other end of the amplifier,
An analog switch circuit whose output side is directly connected to the one end of the coupling capacitor, and when the control signal is input, the internal resistance of the analog switch circuit corresponds to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance gradually decreases. A capacitor for controlling the analog switch circuit with a constant and a gate voltage control circuit including a constant current circuit;
The PWM generation circuit generates a PWM signal whose pulse width gradually increases from a minimum value to a carrier pulse during a predetermined time from power-on, and stops output to the one end of the coupling capacitor during the predetermined time. The pop signal prevention circuit, wherein the analog switch circuit receives a PWM signal generated by the PWM generation circuit, and the gate voltage control circuit inputs the control signal when the power is turned on.
入力信号をPWM変調するPWM発生回路と、該PWM発生回路で発生したPWM信号が一端に入力するカップリングコンデンサと、該カップリングコンデンサの他端に一端が接続されたローパスフィルタと、該ローパスフィルタの他端に接続されたスピーカとを有する増幅器のポップ音を防止するためのポップ音防止回路であって、
出力側が前記カップリングコンデンサの前記一端に直接接続されたアナログスイッチ回路と、制御信号が入力することにより前記アナログスイッチ回路の内部抵抗が徐々に減少するように可聴域よりも低い周波数に相当する時定数で前記アナログスイッチ回路を制御するコンデンサと定電流回路を備えるゲート電圧制御回路とを有し、
前記アナログスイッチ回路は電源遮断時に接地電圧を入力し、前記ゲート電圧制御回路は前記制御信号が電源遮断時に入力することを特徴とするポップ音防止回路。
PWM generation circuit for PWM-modulating an input signal, a coupling capacitor for inputting a PWM signal generated by the PWM generation circuit to one end, a low-pass filter having one end connected to the other end of the coupling capacitor, and the low-pass filter A pop noise prevention circuit for preventing a pop noise of an amplifier having a speaker connected to the other end of the amplifier,
An analog switch circuit whose output side is directly connected to the one end of the coupling capacitor, and when the control signal is input, the internal resistance of the analog switch circuit corresponds to a frequency lower than the audible range so that the internal resistance gradually decreases. A capacitor for controlling the analog switch circuit with a constant and a gate voltage control circuit including a constant current circuit;
The pop noise prevention circuit, wherein the analog switch circuit inputs a ground voltage when the power is cut off, and the gate voltage control circuit inputs the control signal when the power is cut off.
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