一种消除音频设备掉电pop声的装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种消除音频设备掉电POP声的装置及方法，所述音频设备包括依次连接的电源输入端、ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，所述消除音频设备掉电POP声的装置及方法包括：通过检测电路实时检测电源输入端的电压值；通过微处理器根据电源输入端的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块；静音模块根据静音控制指令对音频设备执行静音动作。在电源输入端处于掉电过程即可对音频设备进行静音动作，与现有技术中在电源输入端掉电完后才进行静音动作相比，具有更好的时效性，更加及时、有效地防止POP声的产生。
【专利说明】-种消除音频设备掉电pop声的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子技术应用领域，具体涉及一种消除音频设备掉电POP声的装置及 方法。
【背景技术】
[0002] POP声，又名直流冲击声，是指音频器件在上电和断电的瞬间，以及上电稳定后各 种操作带来的瞬态冲击。在音频系统中，主要由模拟声场处理（Analog Sound Processor, ASP)单元和音频功放单元在上电、掉电时产生POP声。POP声的冲击对人的耳膜产生冲击， 影响感官的舒适度，严重时甚至损坏耳膜，此外，POP声的冲击也会对扬声器的音膜产生冲 击，影响输出音质，缩短扬声器的寿命。
[0003] 如图1所示，现有技术中，主要通过在功放芯片外围增加纯硬件电路实现音频功 放关机POP声的消除。一般情况下，音频设备的内部通常具有一颗数千yF的大电容，在 电源断开时该大电容作为临时电源为音频设备的其他电路继续供电，直至该大电容放电完 毕。因此，音频设备掉电时，其输入电压不是瞬间从正常电位跌至系统参考电位，而需要几 十到数百毫秒（具体时间由音视频设备内部的电容值、等效负载而定）。音频设备掉电时， 其典型的输入电压的下降过程如图2所示。
[0004] 而现有技术中，静音单元在掉电完成后才进行静音动作，而电路具有一定的延时 性，故静音单元的静音动作经常晚于pop声的产生时间，导致实际静音效果不理想，用户体 验较差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种消除音频设备掉电POP声 的装置及方法，根据电源输入端的电压判断音频设备是否处于掉电过程，当音频设备处于 掉电过程时进行静音动作。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：
[0007] -种消除音频设备掉电POP声的装置，与音频设备连接，所述音频设备包括依次 连接的电源输入端、ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，所述消除音频 设备掉电POP声的装置包括：
[0008] 用于实时检测电源输入端的电压值，并将所检测的电压值传输至微处理器的检测 电路；
[0009] 用于根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判 断结果输出相应的静音控制指令到静音模块的微处理器；
[0010] 根据微处理器的静音控制指令对音频设备进行静音动作的静音模块。
[0011] 作为优选，所述检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电源 输入端连接，另一端串联电阻R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
[0012] 作为优选，所述微处理器根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于 掉电过程，并根据判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块的过程为：
[0013] 判断检测电路当前检测的电压值V。是否满足：VQ〈R2AR1+R2) *Vpop，若是则输出 静音控制指令到静音模块，否则判断最近N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、 C，若是则输出静音控制指令到静音模块，否则等待下一次检测的电压值，
[0014] 条件 A : V_N > ……>V_2 > > V0
[0015] 条件 B : (V_N-V。) /Ν* Λ T>M
[0016] 条件 C :V〇〈R2AR1+R2) *Vdrop
[0017] 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应电源输入端的电压值，Vdrop为ASP单元 供电电压开始下降时对应的电源输入端的电压值，Λ T为检测电路相邻两次检测电源输入 端的时间间隔，Μ为预设的电压下降斜率阈值，V_N、……V_3、V_ 2、V_p V。为检测电路最近连 续N+1次检测的电压值，N为1以上的整数。
[0018] 作为优选，所述静音模块包括分别与微处理器及ASP单元连接的第一静音单元。
[0019] 作为优选，所述静音模块还包括分别与微处理器及功率放大单元连接的第二静音 单元。
[0020] 作为优选，所述静音模块还包括分别与微处理器及ASP单元和功率放大单元之间 的节点连接的第三静音单元。
[0021] 本发明的另一目的在于提供一种消除音频设备掉电POP声的方法，所述音频设备 包括依次连接的电源输入端、ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，所述 消除音频设备掉电POP声的方法包括以下步骤：
[0022] S1通过检测电路实时检测电源输入端的电压值；
[0023] S2通过微处理器根据电源输入端的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并 根据判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块；
[0024] S3静音模块根据静音控制指令对音频设备执行静音动作。
[0025] 作为优选，所述检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电源 输入端连接，另一端串联电阻R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
[0026] 作为优选，所述步骤S2具体过程如下：
[0027] S21判断检测电路当前检测的电压值V。是否满足：￥(|〈1?2八1?1+1?2)*￥?〇?，若是则执 行步骤S22,否则执行步骤S23 ;
[0028] S22输出静音控制指令到静音模块；
[0029] S23判断最近连续N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、C，若是则执行 步骤S22,否则执行步骤S24,其中，
[0030] 条件 A :V_N > ……>V_2 > Vh > V0
[0031] 条件 B : (V_N_VQ) /Ν* Λ T>M
[0032] 条件 C :VQ〈R2AR1+R2) *Vdrop
[0033] 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应的电源输入端的电压值，Vdrop为ASP单 元供电电压开始下降时对应的电源输入端的电压值，Λ T为检测电路相邻两次检测电源输 入端的时间间隔，Μ为预设的电压下降斜率阈值，V_N、……V_3、V_ 2、V_p %为检测电路最近 连续N+1次检测的电压值，N为1以上的整数；
[0034] S24等待下一次检测的电压值，并针对下一次检测的电压值执行步骤S21。
[0035] 作为优选，所述静音模块包括控制ASP单元静音动作的第一静音单元、控制功率 放大单元静音动作的第二静音单元及控制ASP单元和功率放大单元之间的节点静音动作 的第三静音单元。
[0036] 本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：
[0037] (1)本发明通过检测电路实时检测电源输入端的电压值，微处理器根据电源输入 端的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判断结果输出相应的静音控制指令 到静音模块，在电源输入端处于掉电过程即可对音频设备进行静音动作，与现有技术中在 电源输入端掉电完后才进行静音动作相比，具有更好的时效性，更加及时、有效地防止POP 声的产生。
[0038] (2)对电源输入端的电压值进行双层判断，更加准确地判断出电源输入端的状态， 从而更有效地对音频设备进行静音控制，进一步提高静音效果。
[0039] (3)通过第一静音单元对ASP单元进行静音控制，通过第二静音单元对功率放大 单元进行静音控制，通过第三静音单元对ASP单元和功率放大单元之间的节点进行静音控 制，与现有技术中单纯针对功率放大单元进行静音控制相比，能更有效地防止POP声的产 生。
【专利附图】
【附图说明】
[0040] 图1为现有技术中消除音频功放关机POP声的原理图；
[0041] 图2为掉电时音频设备输入电压的下降时序图；
[0042] 图3为实施例中消除音频设备掉电POP声的装置原理图；
[0043] 图4为实施例中消除音频设备掉电POP声的装置的电路原理图；
[0044] 图5为消除音频设备掉电POP声的方法的主流程图；
[0045] 图6为图5中步骤S2的具体流程图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0047] 实施例
[0048] 如图3所示，一种消除音频设备掉电POP声的装置，与音频设备连接，所述音频设 备包括依次连接的电源输入端、ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，所 述消除音频设备掉电POP声的装置包括：
[0049] 用于检测电源输入端的电压值，并将所检测的电压值传输至微处理器的检测电 路；
[0050] 用于根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判 断结果输出相应的静音控制指令到静音模块的微处理器；
[0051] 根据微处理器的静音控制指令对音频设备进行静音动作的静音模块。
[0052] 如图4所示，所述静音模块包括第一静音单元、第二静音单元及第三静音单元，其 中第一静音单元分别与微处理器及ASP单元连接，第二静音单元分别与微处理器及功率放 大单元连接，第三静音单元分别与微处理器及ASP单元和功率放大单元之间的节点连接。 所述第一静音单元、第二静音单元及第三静音单元均为由三极管构成的开关控制单元。
[0053] 所述微处理器根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程， 并根据判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块的过程为：
[0054] 判断检测电路当前检测的电压值V。是否满足：V/I^ARl+R〗) *Vpop，若是则输出 静音控制指令到静音模块，否则判断最近N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、 C，若是则输出静音控制指令到静音模块，否则等待下一次检测的电压值，在本实施例中N =3, N可以根据实际需要取1以上其他整数。
[0055] 条件 A :V_3 > V_2 > > V0
[0056] 条件 B : (V_3_V〇) /3* Λ T>M
[0057] 条件 C :VQ〈R2AR1+R2) *Vdrop
[0058] 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应的电源输入端的电压值，具体可通过试 验标定获得，在本实施例中，Vpop为ASP芯片产生POP声时对应的电源输入端的电压值；
[0059] Vdrop为ASP单元供电电压开始下降时对应的电源输入端的电压值，具体可通过 试验标定获得，在本实施例中Vdrop为ASP芯片的VCC引脚的电压开始下降时对应的电源 输入端的电压值；
[0060] Λ T为检测电路相邻两次检测电源输入端的时间间隔；Μ为预设的电压下降斜率 阈值；v_3、V_2、V_i、V。为检测电路最近连续4次检测的电压值。
[0061] 如图4所示，所述检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电 源输入端连接，另一端串联电阻R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
[0062] 如图5所示，一种消除音频设备掉电POP声的方法，包括以下步骤：
[0063] S1通过检测电路实时检测电源输入端的电压值。检测电路的检测频率为每4ms检 测一次。所述检测电路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电源输入端连 接，另一端串联电阻R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
[0064] S2通过微处理器根据电源输入端的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并 根据判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块。如图6所示，所述步骤S2具体过程如 下：
[0065] S21判断检测电路当前检测的电压值V。是否满足：￥(|〈1?2八1?1+1?2)*￥?〇?，若是则执 行步骤S22,否则执行步骤S23 ;
[0066] S22输出静音控制指令到静音模块；
[0067] S23判断最近连续N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、C，若是则执 行步骤S22,否则执行步骤S24,在本实施例中N = 3, N可以根据实际需要取1以上其他整 数，其中，
[0068] 条件 A :V_3>V_2 > > V0
[0069] 条件 B : (V_3_V〇) /3* Λ T>M
[0070] 条件 C :VQ〈R2AR1+R2) *Vdrop
[0071] 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应的电源输入端的电压值，具体可通过试 验标定获得，并存储在微处理器的存储单元中，在本实施例中Vpop为ASP芯片产生POP声 时对应的电源输入端的电压值；
[0072] Vdrop为ASP单元供电电压开始下降时对应的电源输入端的电压，具体可通过试 验标定获得，并存储在微处理器的存储单元中，在本实施例中Vdrop为ASP芯片的VCC引脚 的电压开始下降时对应的电源输入端的电压值；
[0073] Λ T为检测电路相邻两次检测电源输入端的时间间隔；Μ为预设的电压下降斜率 阈值；13、￥_2、￥_ 1、￥(|为检测电路最近连续4次检测的电压值；
[0074] S24等待下一次检测的电压值，并针对下一次检测的电压值执行步骤S21。
[0075] S3静音模块根据静音控制指令对音频设备执行静音动作。所述静音模块包括控 制ASP单元静音动作的第一静音单元、控制功率放大单元静音动作的第二静音单元及控制 ASP单元和功率放大单元之间的节点静音动作的第三静音单元。所述第一静音单元、第二静 音单元及第三静音单元均为由三极管构成的开关控制单元。
[0076] 上述消除音频设备掉电POP声的装置及方法主要应用于车载音视频系统，也可应 用于其他领域的音频设备上。
[0077] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种消除音频设备掉电pop声的装置，与音频设备连接，所述音频设备包括依次连 接的电源输入端、ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，其特征在于，所述 消除音频设备掉电POP声的装置包括： 用于实时检测电源输入端的电压值，并将所检测的电压值传输至微处理器的检测电 路； 用于根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判断结 果输出相应的静音控制指令到静音模块的微处理器； 根据微处理器的静音控制指令对音频设备进行静音动作的静音模块。
2. 根据权利要求1所述的消除音频设备掉电POP声的装置，其特征在于：所述检测电 路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电源输入端连接，另一端串联电阻 R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
3. 根据权利要求2所述的消除音频设备掉电POP声的装置，其特征在于：所述微处理 器根据检测电路所检测的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据判断结果输出 相应的静音控制指令到静音模块的过程为 ： 判断检测电路当前检测的电压值\是否满足：V/I^ARl+R〗) *Vpop，若是则输出静音 控制指令到静音模块，否则判断最近N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、C，若 是则输出静音控制指令到静音模块，否则等待下一次检测的电压值， 条件 A:V_n> ……>V_2 > > V〇 条件 B : (V_N-VQ) /Ν* Λ T>M 条件 C :VQ〈R2AR1+R2) *Vdrop 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应的电源输入端的电压值，Vdrop为ASP单元供 电电压开始下降时对应的电源输入端的电压值，Λ T为检测电路相邻两次检测电源输入端 的时间间隔，Μ为预设的电压下降斜率阈值，V_N、……V_3、V_ 2、V_p V。为检测电路最近连续 N+1次检测的电压值，N为1以上的整数。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的消除音频设备掉电POP声的装置，其特征在于： 所述静音模块包括分别与微处理器及ASP单元连接的第一静音单元。
5. 根据权利要求4所述的消除音频设备掉电POP声的装置，其特征在于：所述静音模 块还包括分别与微处理器及功率放大单元连接的第二静音单元。
6. 根据权利要求5所述的消除音频设备掉电POP声的装置，其特征在于：所述静音模 块还包括分别与微处理器及ASP单元和功率放大单元之间的节点连接的第三静音单元。
7. -种消除音频设备掉电POP声的方法，所述音频设备包括依次连接的电源输入端、 ASP单元、功率放大单元及与电源输入端并联的大电容，其特征在于，所述消除音频设备掉 电POP声的方法包括以下步骤： S1通过检测电路实时检测电源输入端的电压值； S2通过微处理器根据电源输入端的电压值判断电源输入端是否处于掉电过程，并根据 判断结果输出相应的静音控制指令到静音模块； S3静音模块根据静音控制指令对音频设备执行静音动作。
8. 根据权利要求7所述的消除音频设备掉电POP声的方法，其特征在于：所述检测电 路包括第一电阻R1和第二电阻R2,第一电阻R1 -端与电源输入端连接，另一端串联电阻 R2后接地，同时与微处理器的输入端连接。
9. 根据权利要求8所述的消除音频设备掉电POP声的方法，其特征在于：所述步骤S2 具体过程如下： S21判断检测电路当前检测的电压值V。是否满足：V/I^ARl+R〗) *Vpop，若是则执行步 骤S22,否则执行步骤S23 ; S22输出静音控制指令到静音模块； S23判断最近连续N+1次检测的电压值是否满足同时满足条件A、B、C，若是则执行步骤 S22,否则执行步骤S24,其中， 条件 A:V_n> ……>V_2 > > V〇 条件 B : (V_N-VQ) /Ν* Λ T>M 条件 C :VQ〈R2AR1+R2) *Vdrop 其中，Vpop为音频设备产生POP声时对应的电源输入端的电压值，Vdrop为ASP单元供 电电压开始下降时对应的电源输入端的电压值，Λ T为检测电路相邻两次检测电源输入端 的时间间隔，Μ为预设的电压下降斜率阈值，V_N、……V_3、V_ 2、V_p V。为检测电路最近连续 N+1次检测的电压值，N为1以上的整数； S24等待下一次检测的电压值，并针对下一次检测的电压值执行步骤S21。
10. 根据权利要求7至9任一项所述的消除音频设备掉电POP声的方法，其特征在于： 所述静音模块包括控制ASP单元静音动作的第一静音单元、控制功率放大单元静音动作的 第二静音单元及控制ASP单元和功率放大单元之间的节点静音动作的第三静音单元。
【文档编号】H04R3/00GK104053091SQ201410275979
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】刘凌云 申请人:惠州华阳通用电子有限公司