专利名称：数模转换器中爆破噪声的消除装置及方法
技术领域：
本发明涉及音频数模转换(DAC)领域，尤其是指一种在音频数模转 换器中上下电过程和工作模式切换中引起的爆破(Pop—Click)噪声的消除装
置及方法。
背景技术：
2 - A数据转换技术是一项广泛应用于高精度音频数模转换的技术。利 用2-A数据转换技术的音频数模转换器主要由以下模块组成音频串行接 口 、芯片状态机、串行控制端口 、接CLKIN管脚的采样率检测/时钟管理器、 音量控制单元，去加重/插值滤波器，多位2-A调节器DSM与动态元件匹 配单元DEM，低通滤波器(模拟开关电容滤波器SCF)，混音器，输出放 大驱动单元，选择器和模拟参考电压发生器。图1所示为一个通道的数模 转换器基本结构框图。其中
芯片状态机控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下各单元电 路的开关程序。
串行控制端口从SCLK、 SDA、 SCS管脚接收用户的各种设置以及芯 片工作模式。
采样率检测/时钟管理器芯片时钟管理，同时检测音频串行数据的采
样率并送给状态机。
音频串行口从SDATA、 BCLK、 LRCK管脚接收多种格式的串行音 步^信号，并将串行数据并转化为并行格式。
音量控制单元控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变化速度。 去加重/插值滤波器、多位2-A调节器DSM和动态元件匹配单元DEM: 把高分辨率(典型值是16位到24位)、低采样频率(典型值是8KHz到 200KHz)的输入数据转化为低分辨率(典型值是1位到6位)、高采样频率(典型值是输入频率的32到128倍)的数字信号。
低通滤波器SCF:把上述低分辨率、高采样频率的数字信号转化为模 拟信号，输出至混音器。
混音器将数模转换器输出的音频模拟信号与其它模拟音频信号进行
混音处理，混音器的增益可以由用户设置。
输出放大驱动单元将混音器输出的音频模拟信号进行放大，驱动外 部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置。
选择器在音频数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟音频信号 或者输出模拟参考共模电压。
模拟参考电压发生器产生一个模拟参考共模电压(典型值是输入电 源电压的一半)。
目前商用数模转换器DAC存在的一个普遍问题是，在工作模式切换以
及芯片上下电过程中，DAC会产生爆破(Pop—Click)噪音。对于这些DAC 器件，在模拟输出端存在电压跳变，从而导致播放器的输入端存在输入电 压跳变，所以在上下电和工作模式的转换过程中，产生爆破(Pop—Click)噪音。
发明内容
本发明的目的是提出一种新的数控噪声消除装置及方法，以消除音频 数模转换器中工作模式切换和上下电过程中引起的爆破(Pop—Click)噪声， 用来解决音频数模转换器DAC的噪音问题。
本发明的目的是这样实现的
一种数模转换器中爆破噪声的消除装置，其包括芯片状态机，音量控
制单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元以及选择器
所述的芯片状态机，控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下各 单元电路的开关程序；
所述的音量控制单元，控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变化
速度；
所述的低通滤波器，把低分辨率、高采样频率的数字音频信号转化为 模拟音频信号，输出至混音器；所述的混音器，将低通滤波器输出的音频模拟信号与其它模拟音频信 号进行混音处理，混音器的增益可以由用户设置；
所述的输出放大驱动单元，将混音器输出的音频模拟信号进行放大， 驱动外部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置；
所述的选择器，在音频数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟音 频信号或者输出模拟参考共模电压；
所述数模转换器中爆破噪声的消除装置还包括一消噪控制单元，该消 噪控制单元根据所述芯片状态机的状态，在芯片工作模式切换过程中启动 模式切换控制程序，从而控制音量控制单元，低通滤波器，混音器，输出 放大驱动单元，选择器的开关及其增益的变化情况。
该消除装置还包括去加重/插值滤波器及多位2-A调节器DSM与动态
元件匹配单元DEM，音频信号经音量控制单元输出至该去加重/插值滤波器 及多位S - A调节器DSM与动态元件匹配单元DEM以及所述低通滤波器， 然后经低通滤波器输出至所述混音器。
一种数模转'换器中爆破噪声的消除方法，其特征在于在芯片上电、 下电、从待机模式切换至正常工作模式以及从正常工作模式切换至待机模 式时，都有与之对应的一个开关控制程序，用来消除相应的工作过程中产 生的爆破噪声；
(1) 上电过程中的控制程序如下 步骤l、选择器选择输出模拟参考共模电压；
- 步骤2、混音器和输出放大驱动单元都进入待机模式；音量控制单元的 初始设置是最大衰减N dB，混音器的增益是最大衰减M dB，输出放大驱 动单元的增益是最大衰减K dB;
(2) 下电过程中的控制程序如下
步骤1、将音量控制单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减NdB,输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一步长逐 渐减小至最大衰减KdB，混音器的增益从用户设置开始以某一歩长逐渐减 小至最大衰减MdB;
步骤2、混音器和输出放大驱动单元进入待机模式；
步骤3、选择器选择输出模拟参考共模电压；(3)从待机模式切换至正常工作模式的控制程序如下 歩骤1、状态机接收到正常工作的指令，消噪控制单元启动从待机模式 到正常模式的切换程序；此时选择器仍然选择输出模拟共模电压(模拟地 电平)；
步骤2、混音器从待机模式切换到正常工作模式，混音器输出模拟地电
平；
步骤3、混音器的增益以某一步长从最大衰减MdB缓慢增加到用户设 置的增益；
步骤4、输出放大驱动单元从待机模式切换到正常工作模式，输出模拟 地电平，输出放大驱动单元的增益仍然为最大衰减KdB增益；
步骤5、消噪控制单元切换选择器，选择输出放大驱动单元的信号，由 于此时选择器的两个输入都保持在模拟共模电压，所以在选择器切换时保 证了芯片模拟输出的平滑过渡；
步骤6、输出放大驱动单元的增益以某一步长从最大衰减KdB缓慢增 加到用户设置的增益；
步骤7、音量控制单元从待机模式切换切换到正常工作模式，此时音量 控制单元的增益为最大衰减NdB;
步骤8、音量控制单元的增益以某一步长从-NdB缓慢增加到用户设置 的增益，从而使得模拟输出端的信号电平从模拟共模电压(模拟地电平) 缓慢变化成用户音频模拟信号；
(4)从正常模式切换至待机模式的控制程序如下
步骤1、状态机接收到进入待机模式工作的指令(例如用户通过串行控 制端口设置寄存器)，消噪控制单元启动从正常模式到待机模式的切换程 序；
步骤2、音量控制单元的增益从用户设置开始以某一歩长逐渐减小至最 大衰减NdB ;
歩骤3、音量控制单元、去加重/插值滤波器、多位2-A调节器DSM 与动态元件匹配单元DEM切换到待机模式；
步骤4、输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减KdB;步骤5、混音器的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减
MdB;
步骤6、选择器选择模拟参考电压输出； 步骤7、输出放大驱动单元进入待机工作模式； 步骤8、混音器和低通滤波器也都进入待机工作模式。 所述的控制程序中，音量控制单元、混音器、输出放大驱动单元的增 益变化顺序根据不同的数模转换器结构可以作相应调换；音量控制单元、 混音器、输出放大驱动单元的开关顺序根据不同的数模转换器结构可以作 相应调换。
在音频数模转换器的硅管芯片上，音频数据通过音频串行口进入音量 控制单元，用户通过串行控制接口设置音量控制单元的音量和音量衰减缓 变速度；音频信号经过音量控制单元输出至去加重/插值滤波器、多位S-A调节器与动态元件匹配单元以及低通滤波器。低通滤波器的输出与其它 模拟音频输入信号都进入混音器，混音后的输出进入输出放大驱动器。用 户可以通过串行控制接口控制混音器和输出放大驱动器的增益。芯片状态 机控制上述单元，同时根据音量控制单元的反馈信号和用户的设置控制消 噪控制单元。在芯片工作模式的切换过程中，消噪控制单元控制音量控制 单元、混音器和输出放大驱动器的增益变化。
在上电过程中，选择器选择输出模拟参考电压，屏蔽了输出放大驱动 单元的输出信号，有效消除数据转换通道在上电过程中产生的爆破 (Pop—Click)噪声。上电过程持续一段时间后，所述的数模转换器自动进 入待机工作模式。
在下电过程中，首先将音量控制单元、输出放大驱动单元、混音器的 增益从各自的用户设置开始以某一步长逐渐减小至各自的最大衰减，使得 数模转换器的模拟输出端电压从音频信号的电平逐渐衰减到模拟共模电 压。然后，消噪控制单元控制选择器选择模拟参考电压输出，使得数模转 换器的模拟输出端实现电平的平稳过渡。最后，断开芯片的电源，由于模 拟参考电压在下电过程中随着电源电压缓慢下降到低电平，此时选择器屏 蔽了输出放大驱动单元的输出信号，有效消除数据转换通道在下电过程中 产生的爆破(Pop—Click)噪声。在待机工作模式下，选择器选择输出共模电压。当用户配置好所有的 寄存器设置后，状态机从待机状态切换到正常工作状态，同时消噪控制单 元启动混音器、输出放大驱动单元以及音量控制单元从待机模式到正常模 式的切换程序。首先打开混音器，输出放大驱动单元，由待机模式进入正常
工作模式，输出模拟共模电压(模拟地电平)；消噪控制单元切换选择器，
选择输出放大驱动单元的信号。消噪控制单元控制混音器、输出放大驱动 单元、音量控制单元的增益各自以某一歩长从最大衰减缓慢增加到用户设 置的增益，使得音频数据从最小值缓慢变化到用户需要的增益水平,使得模 拟输出端的信号电平从模拟共模电压缓慢变化成音频模拟信号，有效地避
免了由待机模式切换至正常模式过程中电压跳变而引起的爆破(Pop—Click)噪声。
在正常工作模式下，当用户发出进入待机模式的指令后，状态机从正 常模式切换到待机模式，消噪控制单元启动音量控制单元、混音器和输出 放大驱动单元从正常模式到待机模式的切换程序。音量控制单元、输出放 大驱动单元、混音器的增益各自从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最
大衰减；音量控制单元、去加重/插值滤波器、多位2:-A调节器DSM与动 态元件匹配单元DEM切换到待机模式；数模转换器的模拟输出端电压从用 户音频信号的电平逐渐衰减到模拟共模电压，消噪控制单元控制选择器选 择模拟参考电压输出，使得数模转换器的模拟输出端实现电平的平稳过渡。 输出放大驱动单元，混音器和低通滤波器也都进入待机工作模式。数模转 换器的模拟输出端保持输出模拟共模电压，有效地避免了从正常模式到待 机模式的切换过程中引起的爆破(Pop—Click)噪声。 本发明的效果
本发明的噪声消除装置及方法，可以解决音频数模转换器模拟输出端 存在电压跳变的问题，从而可以解决音频数模转换器在工作模式切换和上 下电过程中引起的爆破(Pop—Click)噪声问题。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图 对本发明进行详细的描述。
图1为本发明数模转换器DAC产品的结构示意图； 图2为本发明的消噪控制单元控制结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图1及图2对本发明的数模转换器中工作模式切换引起的 爆破(Pop—Click)噪声消除方法的具体实施方式
作详细说明。
所述的数模转换器DAC包括以下模块音频串行接口 11、芯片状态机 21、消噪控制单元31、串行控制端口23、接CLKIN管脚的采样率检测/时 钟管理器22、音量控制单元12，去加重/插值滤波器13，多位Z-A调节器 DSM与动态元件匹配单元DEM14，低通滤波器(模拟开关电容滤波器SCF) 15，混音器16，输出放大驱动单元17，选择器18和模拟参考电压发生器 24。
所述的芯片状态机21，控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下 各单元电路的开关程序；
所述的音量控制单元12，控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变 化速度；
所述去加重/插值滤波器13及多位2 - A调节器DSM和动态元件匹配单 元DEM 14:用于把高分辨率(典型值是16位到24位)、低采样频率(典 型值是8KHz到200KHz)的输入数据转化为低分辨率(典型值是1位到6 位)、高采样频率(典型值是输入频率的32到128倍)的数字信号。
所述的低通滤波器15，把低分辨率、高采样频率的数字音频信号转化 为模拟音频信号，输出至混音器；
所述的混音器16，将低通滤波器输出的音频模拟信号与其它模拟音频 信号进行混音处理，混音器的增益可以由用户设置；
所述的输出放大驱动单元17，将混音器输出的音频模拟信号进行放大， 驱动外部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置；
所述的选择器18，在音频数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟 音频信号或者输出模拟参考共模电压；
所述模拟参考电压发生器24用于产生一模拟参考共模电压；
所述消噪控制单元31根据所述芯片状态机的状态，在芯片工作模式切换过程中启动模式切换控制程序，从而控制音量控制单元，低通滤波器， 混音器，输出放大驱动单元，选择器的开关及其增益的变化情况。
在上电过程中，所述的数模转换器的模拟输出开始在地电位(0伏)，
此时消噪控制单元电路31根据芯片状态机21的状态，强制控制选择器18 选择输出模拟参考电压。由于模拟参考电压在上电过程中随着电源电压缓 慢抬升到正常的共模电压值(典型值是输入电源电压的一半)，此时选择器 18屏蔽了输出放大驱动单元17的输出信号，有效消除数据转换通道在上电 过程中产生的爆破(Pop_Click)噪声。上电过程持续一段时间后(视具体 应用而定)，所述的数模转换器自动进入待机工作模式。在用户进行设置之 前，选择器18—直选择输出模拟参考电压。上电复位后，音量控制单元13 的初始设置是最大衰减NdB，混音器16的增益是最大衰减MdB，输出放 大驱动单元17的增益是最大衰减K dB。混音器16和输出放大驱动单元17 都工作在待机模式。
在下电过程中，首先将音量控制单元12的增益从用户设置开始以某一 步长逐渐减小至最大衰减NdB，输出放大驱动单元17的增益从用户设置开 始以某一步长逐渐减小至最大衰减KdB，混音器16的增益从用户设置开始 以某一步长逐渐减小至最大衰减MdB，使得数模转换器的模拟输出端电压 从音频信号的电平逐渐衰减到模拟共模电压。然后，消噪控制单元31控制 选择器18选择模拟参考电压输出，使得数模转换器的模拟输出端实现电平 的平稳过渡。最后，断开芯片的电源，由于模拟参考电压在下电过程中随 着电源电压缓慢下降到地电平，此时选择器18屏蔽了输出放大驱动单元17 的输出信号，有效消除数据转换通道在下电过程中产生的爆破(Pop_Click) 噪声。
在待机工作模式下，所述的数模转换器的模拟输出是共模电压值(模拟 地电平)，音量控制单元12被强制在最大衰减NdB，数字输出为最小幅值， 混音器16的增益是最大衰减MdB，输出放大驱动单元17的增益是最大衰 减KdB，选择器18选择输出共模电压。当用户配置好所有的寄存器设置后， 发出进入正常工作模式的指令。当状态机21接收到用户的指令后，状态机 21从待机状态切换到正常工作状态，同时消噪控制单元31启动混音器16、 输出放大驱动单元17以及音量控制单元12从待机模式到正常模式的切换程序。首先打开混音器16，输出放大驱动单元17,由待机模式进入正常工
作模式，输出模拟共模电压(模拟地电平)，消噪控制单元31切换选择器 18，选择输出放大驱动单元17的信号。然后，消噪控制单元31控制混音 器16的增益以某一歩长从-MdB缓慢增加到用户设置的增益，消噪控制单 元31控制输出放大驱动单元17的增益以某一步长从-KdB缓慢增加到用户 设置的增益，消噪控制单元31控制音量控制单元12的增益以某一步长从 -NdB缓慢增加到用户设置的增益，使得音频数据的增益从最大衰减缓慢变 化到用户需要的增益水平，所以在选择器切换时保证了数模转换器模拟输 出的平滑过渡，从而使得模拟输出端的信号电平从模拟共模电压缓慢变化 成用户音频模拟信号，结束从待机模式到正常模式的切换程序，有效地避 免了从待机模式到正常模式的切换过程中电压跳变而引起的爆破 (Pop_Click)噪声。
本发明从待机模式到正常模式的切换程序如下
步骤l、状态机21接收到正常工作的指令(例如用户通过串行控制端
口设置寄存器)，消噪控制单元31启动从待机模式到正常模式的切换程序。 此时选择器18仍然选择输出模拟共模电压(模拟地电平)。
步骤2、混音器16从待机模式切换到正常工作模式，混音器16输出模 拟地电平。
步骤3、混音器16的增益以某一步长从最大衰减MdB缓慢增加到用户 设置的增益。
步骤4、输出放大驱动单元17从待机模式切换到正常工作模式，输出 模拟地电平，输出放大驱动单元的增益仍然为最大衰减KdB增益。
步骤5、消噪控制单元31切换选择器18，选择输出放大驱动单元17 的信号，由于此时选择器18的两个输入都保持在模拟共模电压，所以在选 择器切换时保证了芯片模拟输出的平滑过渡。
步骤6、输出放大驱动单元17的增益以某一步长从最大衰减KdB缓慢 增加到用户设置的增益。
歩骤7、音量控制单元12从待机模式切换切换到正常工作模式，此时 音量控制单元的增益为最大衰减NdB。
步骤8、音量控制单元12的增益以某一步长从-NdB缓慢增加到用户设置的增益，从而使得模拟输出端的信号电平从模拟共模电压(模拟地电平) 缓慢变化成用户音频模拟信号。
以上各步骤实施中并不局限于所述具体次序。
在正常工作模式下，音量控制单元12、混音器16和输出放大驱动单元 17的增益都是用户的设置，选择器18选择输出放大驱动单元17的信号。 当用户发出进入待机模式的指令后，状态机21从正常模式切换到待机模式， 消噪控制单元31启动音量控制单元12、混音器16和输出放大驱动单元17 从正常模式到待机模式的切换程序。首先，音量控制单元12的增益从用户 设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减NdB,输出放大驱动单元17的增 益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减KdB，混音器16的增益 从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减MdB，将音量控制单元12、 去加重/插值滤波器13、多位2 - A调节器DSM与动态元件匹配单元DEM 14 切换到待机模式，数模转换器的模拟输出端电压从音频信号的电平逐渐衰 减到模拟共模电压。然后，消噪控制单元31控制选择器18选择模拟参考 电压输出，使得数模转换器的模拟输出端实现电平的平稳过渡。输出放大 驱动单元17，混音器16和低通滤波器15也都进入待机工作模式。数模转 换器的模拟输出端保持输出模拟共模电压，结束从正常模式到待机模式的 切换程序。在这个切换过程中，有效地避免了从正常模式到待机模式的切 换过程中引起的爆破(Pop—Click)噪声。
本发明从正常模式到待机模式的切换程序如下
歩骤l、状态机21接收到进入待机模式工作的指令(例如用户通过串 行控制端口设置寄存器)，消噪控制单元31启动从正常模式到待机模式的 切换程序。
步骤2、音量控制单元12的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减NdB 。
步骤3、音量控制单元12、去加重/插值滤波器13、多位S-A调节器 DSM与动态元件匹配单元DEM 14切换到待机模式。
步骤4、输出放大驱动单元17的增益从用户设置开始以某一步长逐渐 减小至最大衰减KdB。
步骤5、混音器16的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减MdB 。
步骤6、选择器18选择模拟参考电压24输出。
步骤7、输出放大驱动单元17进入待机工作模式。
步骤8、混音器16和低通滤波器15也都进入待机工作模式。
以上各步骤实施中并不局限于所述具体次序。
本发明的技术内容及技术特征己揭示如上，然而熟悉本领域的技术人 员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修 饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种 不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
权利要求
1、一种数模转换器中爆破噪声的消除装置，其包括芯片状态机，音量控制单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元以及选择器所述的芯片状态机，控制着芯片的工作模式，以及不同工作模式下各单元电路的开关程序；所述的音量控制单元，控制对输入的音频数据进行衰减及其衰减变化速度；所述的低通滤波器，把低分辨率、高采样频率的数字音频信号转化为模拟音频信号，输出至混音器；所述的混音器，将低通滤波器输出的音频模拟信号与其它模拟音频信号进行混音处理，混音器的增益可以由用户设置；所述的输出放大驱动单元，将混音器输出的音频模拟信号进行放大，驱动外部的耳机或者扬声器，放大器增益可由用户设置；所述的选择器，在音频数模转换器的模拟输出端用来选择输出模拟音频信号或者输出模拟参考共模电压；其特征在于所述数模转换器中爆破噪声的消除装置还包括一消噪控制单元，该消噪控制单元根据所述芯片状态机的状态，在芯片工作模式切换过程中启动模式切换控制程序，从而控制音量控制单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元，选择器的开关及其增益的变化情况。
2、 一种如权利要求1所述的数模转换器中爆破噪声的消除装置，其特 征在于该消除装置还包括去加重/插值滤波器及多位2-A调节器DSM与 动态元件匹配单元DEM，音频信号经音量控制单元输出至该去加重/插值滤 波器及多位2 - A调节器DSM与动态元件匹配单元DEM以及所述低通滤波 器，然后经低通滤波器输出至所述混音器。
3、 一种如权利要求1所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于在数模转换器芯片上电、下电过程中，通过对应的一个开关控制 程序来消除该过程中产生的爆破噪声；(1)上电过程中的控制程序如下 步骤l、选择器选择输出模拟参考共模电压；步骤2、混音器和输出放大驱动单元都进入待机模式；音量控制单元的初始设置是最大衰减N dB，混音器的增益是最大衰减M dB，输出放大驱 动单元的增益是最大衰减K dB;(2)下电过程中的控制程序如下歩骤1、将音量控制单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减NdB,输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一歩长逐渐 减小至最大衰减KdB，混音器的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减MdB;步骤2、混音器和输出放大驱动单元进入待机模式；步骤3、选择器选择输出模拟参考共模电压。
4、 一种如权利要求3所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于所述音量控制单元、混音器、输出放大驱动单元的增益变化顺序 根据不同的数模转换器结构可以作相应调换；音量控制单元、混音器、输 出放大驱动单元的开关顺序根据不同的数模转换器结构也可以作相应调 换。
5、 一种如权利要求1所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于在数模转换器芯片从待机模式切换至正常工作模式以及从正常工作模式切换至待机模式时，都有与之对应的一个开关控制程序来消除该工作过程中产生的爆破噪声；(1 )从待机模式切换至正常工作模式的控制程序如下步骤l、状态机接收到正常工作的指令，消噪控制单元启动从待机模式到正常模式的切换程序；此时选择器仍然选择输出模拟共模电压(模拟地 电平)；步骤2、混音器从待机模式切换到正常工作模式，混音器输出模拟地电平；步骤3、混音器的增益以某一步长从最大衰减MdB缓慢增加到用户设 置的增益；步骤4、输出放大驱动单元从待机模式切换到正常工作模式，输出模拟 地电平，输出放大驱动单元的增益仍然为最大衰减KdB增益；步骤5、消噪控制单元切换选择器，选择输出放大驱动单元的信号，由 于此时选择器的两个输入都保持在模拟共模电压，所以在选择器切换时保证了芯片模拟输出的平滑过渡；步骤6、输出放大驱动单元的增益以某一步长从最大衰减KdB缓慢增 加到用户设置的增益；步骤7、音量控制单元从待机模式切换切换到正常工作模式，此时音量 控制单元的增益为最大衰减NdB;步骤8、音量控制单元的增益以某一步长从-NdB缓慢增加到用户设置 的增益，从而使得模拟输出端的信号电平从模拟共模电压(模拟地电平) 缓慢变化成用户音频模拟信号；(2)从正常模式切换至待机模式的控制程序如下步骤1、状态机接收到进入待机模式工作的指令(例如用户通过串行控 制端口设置寄存器)，消噪控制单元启动从正常模式到待机模式的切换程 序；步骤2、音量控制单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最 大衰减NdB ;步骤3、音量控制单元、去加重/插值滤波器、多位2-A调节器DSM 与动态元件匹配单元DEM切换到待机模式；步骤4、输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减KdB;步骤5、混音器的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减 MdB;步骤6、选择器选择模拟参考电压输出； 步骤7、输出放大驱动单元进入待机工作模式； 步骤8、混音器和低通滤波器也都进入待机工作模式。
6、 一种如权利要求5所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于所述音量控制单元、混音器、输出放大驱动单元的增益变化顺序 根据不同的数模转换器结构可以作相应调换；音量控制单元、混音器、输 出放大驱动单元的开关顺序根据不同的数模转换器结构也可以作相应调 换。
7、 一种如权利要求1所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于在芯片上电、下电、从待机模式切换至正常工作模式以及从正常工作模式切换至待机模式时，都有与之对应的一个开关控制程序，用来消 除相应的工作过程中产生的爆破噪声；(1) 上电过程中的控制程序如下 步骤l、选择器选择输出模拟参考共模电压；步骤2、混音器和输出放大驱动单元都进入待机模式；音量控制单元的 初始设置是最大衰减N dB，混音器的增益是最大衰减M dB，输出放大驱 动单元的增益是最大衰减K dB;(2) 下电过程中的控制程序如下步骤1、将音量控制单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减NdB,输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一步长逐 渐减小至最大衰减KdB，混音器的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减 小至最大衰减MdB;步骤2、混音器和输出放大驱动单元进入待机模式； 步骤3、选择器选择输出模拟参考共模电压；(3) 从待机模式切换至正常工作模式的控制程序如下步骤1、状态机接收到正常工作的指令，消噪控制单元启动从待机模式到正常模式的切换程序；此时选择器仍然选择输出模拟共模电压(模拟地 电平)； _步骤2、混音器从待机模式切换到正常工作模式，混音器输出模拟地电平；步骤3、混音器的增益以某一步长从最大衰减MdB缓慢增加到用户设 置的增益；步骤4、输出放大驱动单元从待机模式切换到正常工作模式，输出模拟 地电平，输出放大驱动单元的增益仍然为最大衰减KdB增益；步骤5、消噪控制单元切换选择器，选择输出放大驱动单元的信号，由 于此时选择器的两个输入都保持在模拟共模电压，所以在选择器切换时保 证了芯片模拟输出的平滑过渡；步骤6、输出放大驱动单元的增益以某一步长从最大衰减KdB缓慢增 加到用户设置的增益；歩骤7、音量控制单元从待机模式切换切换到正常工作模式，此时音量控制单元的增益为最大衰减NdB;步骤8、音量控制单元的增益以某一步长从-NdB缓慢增加到用户设置的增益，从而使得模拟输出端的信号电平从模拟共模电压(模拟地电平)缓慢变化成用户音频模拟信号；(4)从正常模式切换至待机模式的控制程序如下步骤1、状态机接收到进入待机模式工作的指令(例如用户通过串行控 制端口设置寄存器)，消噪控制单元启动从正常模式到待机模式的切换程序；步骤2、音量控制单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最 大衰减NdB ;步骤3、音量控制单元、去加重/插值滤波器、多位Z-A调节器DSM 与动态元件匹配单元DEM切换到待机模式；步骤4、输出放大驱动单元的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小 至最大衰减KdB;步骤5、混音器的增益从用户设置开始以某一步长逐渐减小至最大衰减 MdB;步骤6、选择器选择模拟参考电压输出； 步骤7、输出放大驱动单元进入待机工作模式； 步骤8、混音器和低通滤波器也都进入待机工作模式。 8、 一种如权利要求7所述的数模转换器中爆破噪声的消除方法，其特 征在于音量控制单元、混音器、输出放大驱动单元的增益变化顺序根据 不同的数模转换器结构可以作相应调换；音量控制单元、混音器、输出放 大驱动单元的开关顺序根据不同的数模转换器结构可以作相应调换。
全文摘要
一种数模转换器中工作模式切换引起的爆破(Pop_Click)噪声消除装置及方法，该装置包括包括芯片状态机，音量控制单元，去加重/插值滤波器、多位∑-Δ调节器与动态元件匹配单元，低通滤波器，混音器，输出放大驱动单元，选择器以及消噪控制单元；在芯片工作模式的切换过程中，消噪控制单元控制音量控制单元、混音器和输出放大驱动器的增益变化。本发明解决了音频数模转换器模拟输出端存在电压跳变的问题，从而可以解决音频数模转换器在上下电过程中以及正常和待机模式切换中的存在的爆破噪声问题。
文档编号H03M1/08GK101409560SQ20081018117
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月26日 优先权日2008年11月26日
发明者青 凌, 张保华, 清 於, 李跃辉, 坤 林, 燕 王 申请人:苏州顺芯半导体有限公司