专利名称：可去爆音的声频控制器及去爆音方法
技术领域：
本发明涉及声频电路及方法，尤指一种去爆音电路及方法。
背景技术：
声频(audio)电路或声频放大器将低功率声频信号放大以驱动转换器 (transducer)，例如扬声器。声频电路通常包含有运算放大器(OP amplifier)，其驱动能力 (driving ability) 一般可视需要而予以调整。例如，当声频电路驱动低阻抗装置时，即需 增大运算放大器的驱动能力，用以降低其总谐波失真(THD)。当声频电路处于电源开启或关闭的瞬时(transient)期间，由于电路内各电容的 充、放电速率不同，经常会造成刺耳的爆音(pop noise)。现有声频放大器在设计时皆会考 虑最后要推动的喇叭阻抗的范围，低阻抗与高阻抗喇叭所需的驱动能力不同，当前述运算 放大器的驱动能力增大时，爆音的情形将变得更严重，而当降低运算放大器的驱动能力时， 则无法推动高阻抗喇叭，增加了总谐波失真。换句话说，无法藉由调整声频电路的运算放大 器的驱动能力来同时解决总谐波失真和爆音这两项攸关声频电路输出音质的议题。例如， 当要降低总谐波失真时，则势必会增大爆音问题；反之，当要降低爆音问题时，则势必会增 加总谐波失真。有鉴于传统声频电路无法同时降低总谐波失真和消除爆音两项诉求，因此亟需提 出一种新颖的声频电路或控制器，用以达到去爆音及降低总谐波失真的双重目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可去爆音的声频控制器及去爆音方法，通 过调节放大器驱动能力，可以有效去除爆音，且不会增加总谐波失真(THD)。为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案本发明提供了 一种可去爆音的声频控制器，包含有放大器及比较器。放大器接收 声频输入信号并将其放大后，输出声频输出信号。比较器耦接于放大器，并接收一开关指示 信号。比较器比较开关指示信号和参考电压以产生一比较信号，用以控制放大器的驱动能 力。去爆音电路还可包含一时序控制电路，用以产生开关指示信号。去爆音电路还可包含 一信号旁路电路，当处于电源开启/关闭的瞬时期间或静音期间，用以将声频输出信号旁 路接地。本发明还提供了一种去爆音放方法，包含根据一工作期间产生一开关指示信号及 产生一驱动控制信号以响应于所述开关指示信号，以控制一放大器的驱动能力以去除爆
曰°综上所述，本发明所采用的可去爆音的声频控制器及去爆音方法通过使用比较器 输出比较信号控制放大器的驱动能力，可以有效达到消除爆音及降低总谐波失真的双重目 的。关于本发明的优点与精神可以藉由以下的
和具体实施方式
得到进一步的了解。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1为本发明实施例的去爆音电路示意图。图2(a)为根据本发明实施例的相关信号的波形图。图2(b)为根据本发明另一实施例的相关信号的波形图。图3为根据本发明实施例的去爆音方法流程图。主要组件符号说明本发明附图中所包含的各组件列示如下1去爆音电路
10控制器
100运算放大器
102比较器
12时序控制电路
14信号旁路电路
31-32步骤
311-312步骤
321-322步骤
具体实施例方式图1为本发明实施例的去爆音(de-pop)电路1，而图2(a)则为相关信号的波形 图。在本实施例中，去爆音电路1主要包含一去爆音控制器(以下简称控制器)10。此控制 器10的实施可以制作为单一集成电路，还可以结合其它电路于同一集成电路中。在本实施列中，控制器10包含一运算放大器(OP amplifier) 100以及比较器102， 运算放大器100藉由输入接脚IN以接收声频输入信号，其经放大后，藉由输出接脚OUT以 输出放大后的声频输出信号。在图1的例示电路中，电阻器Rl耦接于运算放大器100的输 出端与反相输入端(_)之间，另一电阻器R2耦接于反相输入端与接地(ground)之间，而声 频输入信号则耦接至运算放大器100的非反相输入端(+)。然而，本发明并不限定于图1所 示的放大器连接组态。比较器102藉由控制接脚以接收一开关指示信号CT。图2 (a)例示开关指示信 号CT，其低电平(或第一电平)电压表示声频电路系处于电源开启/关闭的瞬时期间，而 高电平(或第二电平)电压则表示声频电路系处于稳定的正常工作期间，而开关指示信号 CT由低电平转变为高电平的信号斜坡涵盖电源由关闭至开启的转态期间。开关指示信号 CT的产生可藉由选择时序控制电路12中串联的电阻器RCT及电容器CCT，以决定其充/放 电速率，以产生具不同斜率大小的开关指示信号CT。换句话说，时序控制电路12可将电源 HVDD (图2(a))的转态陡坡信号予以扩展，形成如开关指示信号CT的缓坡信号。在本实施 例中，时序控制电路12的电容器CCT两端还可并接一开关晶体管TCT，例如为npn双载子接 面晶体管，其可藉由前级电路(未图标)的控制，例如为数字电视控制芯片，以选择是否启用时序控制电路12。举例而言，如果开关晶体管TCT的基极接收一高电平控制信号，可令时 序控制电路12将开关指示信号CT的电位迅速放电至低电平，以关闭控制器10的音频放大 运作；如果开关晶体管TCT的基极接收一低电平控制信号，则启动时序控制电路12对开关 指示信号CT进行充放电。图2(a)为图1所示电路的相关信号的波形图。比较器102将开关指示信号CT和 一预设的参考电压(例如图式中的第一参考电压Vrefl)作比较。当开关指示信号CT小于 第一参考电压Vrefl时(亦即，处于电源开启或关闭的瞬时期间)，比较器102输出一低电 平的驱动控制信号0P，其控制运算放大器100降低其驱动能力(driving ability)，例如输 出的转换速率(slew rate)；当开关指示信号CT大于第一参考电压Vref 1时(亦即，处于 电源开启后或关闭前的正常工作期间)，比较器102输出一高电平的驱动控制信号0P，其控 制运算放大器100增强其驱动能力。熟知此技艺的人士根据以上揭露当可做出各种可能变 化，举例而言，比较器102可以与多个第一参考电压进行比较以产生多位的输出，以切换运 算放大器100的驱动能力。更进一步地，比较器102将开关指示信号CT和另一预设的参考电压(例如图式中 的第二参考电压Vref2)作比较。当开关指示信号CT小于第二参考电压Vref2时(亦即， 处于电源开启或关闭的瞬时期间)，控制器10还输出一低电平的去爆音切换信号SWP0P，举 例而言，可以利用一通用型输入输出(GPIO)脚位或者一专属脚位实现，其经由去爆音切换 信号SWPOP爆音切换接脚以控制信号旁路电路14，举例而言，开启晶体管Ql及Q2，因而将 (来自接脚OUT的)声频输出信号OUT的信号旁路传导至接地，而非流至输出装置(或负 载)。藉此，可以有效地去除或降低瞬时信号所产生的爆音。在图1的实施例示电路中，信 号旁路电路14包含晶体管Ql、Q2及多个电阻器。当开关指示信号CT大于第二参考电压 Vref2时，比较器102会输出一高电平的去爆音切换信号SWP0P，关闭晶体管Ql及Q2，使得 信号旁路电路14禁能，因而让声频输出信号OUT经由正常路径输出，例如经由图式中的耦 合电容器C而输出至输出装置或负载(例如扬声器)。在本实施例中，使用第一参考电压 Vrefl及第二参考电压Vref2以分别产生驱动控制信号OP及去爆音切换信号SWP0P。然而， 在其它实施例中，也可使用相同的参考电压，则所产生的驱动控制信号OP及去爆音切换信 号SWPOP会相同。当使用不同的参考电压(例如使用不同的第一参考电压Vrefl和第二参 考电压Vref2)，于电源开启或关闭的瞬时期间，由于此时的声频输出信号OUT尚未趋于稳 定，因而以低电平的去爆音切换信号SWPOP将声频输出信号OUT传导至接地，可进一步避免 爆音的产生。根据上述实施例，于电源开启或关闭的瞬时期间(或称为去爆音期间)，运算放大 器100藉由低电平的驱动控制信号OP而降低其驱动能力，使其具有较好的去爆音效果。至 于电源开启后或关闭前的正常工作期间，运算放大器100可藉由高电平的驱动控制信号OP 而增大其驱动能力，此可降低其总谐波失真(THD)，特别是在驱动低阻抗装置时更为显著。 换句话说，本发明兼顾去爆音及降低总谐波失真这两项音质的控制。图2(b)显示根据本发明另一实施例的图1所示电路的相关信号的波形图，可以去 除静音(mute)运作的爆音。当电视进行转台操作时会频繁地需要静音与回复音量的运作， 利用图1的电路实施例可以有效地去除爆音。举例而言，电视芯片(未示出)在接收到转台 指令时，可以宣告图1中的0N/0FF控制信号，如图2(b)所示。请同时参考图1与图2(b)，当0N/0FF控制信号经由宣告由低电平拉到高电平时，晶体管TCT被导通接地，开关指示信 号CT也迅速地拉到低电平，也就是说，驱动控制信号OP令运算放大器100的驱动能力被迅 速调低，去爆音切换信号SWPOP也迅速地拉到低电平，令信号旁路电路14迅速启动，避免爆 音产生。经过一预定时间后，例如可以由系统业者设定调整，0N/0FF控制信号的宣告结束， 由高电平拉到低电平时，晶体管TCT被关闭，开关指示信号CT经由电容器CCT缓慢充电， 直到超过参考电压Vref，此时音频输入也趋稳定，增加运算放大器100的驱动能力，去爆音 切换信号SWPOP方令信号旁路电路14关闭，正常驱动喇叭输出，因此避免了爆音产生。在 本实施例中，使用相同的参考电压，则所产生的驱动控制信号OP及去爆音切换信号SWPOP 会相同。然而，在其它实施例中，也可使用不同的参考电压，如图2(a)所示，第一参考电压 Vrefl及第二参考电压Vref2，以分别于不同时间点产生驱动控制信号OP及去爆音切换信 号 SWPOP。图3为根据本发明实施例的一种去爆音方法流程图。首先，以步骤31来判定工作 期间。在一实施例中，如图2(a)所示，「工作期间」包含电源开启/关闭的瞬时期间以及正 常工作期间。在另一实施例中，如图2(b)所示，「工作期间」包含转台操作时的静音期间以 及非静音期间。在一实施例中(图2(a))，此判定步骤31可以由以下次步骤来实施。首先，于次 步骤311，以时序控制电路12将电源HVDD的转态陡坡信号予以扩展，产生开关指示信号CT 的缓坡信号。接着，于次步骤312，以比较器102将开关指示信号CT和参考电压(例如第一 参考电压Vrefl)进行比较来判定一电源开启/关闭的瞬时期间或一正常工作期间。当开 关指示信号CT小于第一参考电压Vrefl时，则判定为电源开启/关闭的瞬时期间，反之则 判定为正常工作期间。在另一实施例中(图2(b))，此判定步骤31则由以下次步骤来实施。首先，于次步 骤311，以0N/0FF控制信号来产生开关指示信号CT。当0N/0FF控制信号经由宣告由低电 平拉到高电平时，开关指示信号CT也迅速地拉到低电平。当0N/0FF控制信号经由宣告由 高电平拉到低电平时，开关指示信号CT经由电容器CCT缓慢充电，直到超过参考电压。接 着，于次步骤312，以比较器102将开关指示信号CT和参考电压Vref进行比较来判定一静 音期间或一非静音期间。当开关指示信号CT小于参考电压Vref时，则判定为静音期间，反 之则判定为非静音期间。接下来，于步骤32中，根据不同的判定期间，控制运算放大器100的驱动能力以进 行去爆音。在一实施例中(图2(a))，此步骤32可以由以下次步骤来实施。首先，于次步骤 321，以比较器102比较开关指示信号CT和参考电压(例如第一参考电压Vrefl)，用以产 生驱动控制信号0P，举例而言，于电源开启/关闭的瞬时期间，产生低电平的驱动控制信号 OP用以降低运算放大器100的驱动能力；于正常工作期间，产生高电平的驱动控制信号OP 用以增强其驱动能力。接着，于次步骤322，以比较器102比较开关指示信号CT和参考电压 (例如第二参考电压Vref2)，用以控制去爆音切换信号SWP0P。去爆音切换信号SWPOP系可 将声频输出信号选择性地旁路接地，举例而言，于电源开启/关闭的瞬时期间，产生低电平 的去爆音切换信号SWP0P，用以将声频输出信号旁路传导至接地，藉以去除或降低爆音；于 正常工作期间，则产生高电平的去爆音切换信号SWP0P，让声频输出信号以正常路径输出， 例如经由图1的耦合电容器C而输出至输出装置(或负载)。该次步骤321及322亦可同时进行或顺序颠倒。在另一实施例中(图2(b))，此步骤32则由以下次步骤来实施。于次步骤321， 以比较器102比较开关指示信号CT和参考电压Vref，用以产生驱动控制信号0P，举例而 言，于静音期间，藉由导通开关晶体管TCT以迅速将该开关指示信号CT的电平拉低，以降 低该放大器之驱动能力；于非静音期间，产生高电平的驱动控制信号OP用以增强其驱动能 力。于次步骤322，以比较器102比较开关指示信号CT和参考电压Vref，用以控制去爆音 切换信号SWP0P，举例而言，于静音期间，产生低电平的去爆音切换信号SWP0P，用以将声频 输出信号旁路传导至接地，藉以去除爆音；于非静音期间，则产生高电平的去爆音切换信号 SWP0P，让声频输出信号以正常路径输出，例如经由图1中的耦合电容器C而输出至输出装 置(或负载)。该次步骤321及322亦可同时进行或顺序颠倒。综上所述，本发明揭露了一种可去爆音的声频控制器，包含放大器以及耦接于放 大器的比较器，放大器经由一输入接脚接收声频输入信号，并将其放大后，经由一输出接脚 以输出声频输出信号；比较器经由一控制接脚接收一开关指示信号；比较器比较开关指示 信号和参考电压以产生比较信号以控制该放大器的驱动能力。本发明还揭露了一种去爆音方法，包含步骤如下根据工作期间产生开关指示信 号，举例而言，开关指示信号用以指示电源开启/关闭的瞬时期间以及正常工作期间；或 者，开关指示信号用以指示静音期间以及非静音期间。产生开关指示信号的步骤系将电源 开启/关闭的瞬时期间的转态陡坡信号予以扩展为开关指示信号的缓坡信号；以及，产生 驱动控制信号以响应于该开关指示信号，以控制放大器的驱动能力以去除爆音，举例而言， 藉由比较开关指示信号和参考电压以产生驱动控制信号，当驱动控制信号为第一电平时， 降低放大器的驱动能力；而当驱动控制信号号为第二电平时，则增强放大器的驱动能力，举 例而言，于静音期间藉由导通开关晶体管以迅速将开关指示信号的电平拉低，以降低放大 器的驱动能力，举例而言，藉由比较开关指示信号和另一参考电压以产生去爆音切换信号， 以将声频输出信号选择性地旁路接地，较佳地，该另一参考电压的电平系高于该参考电压 的电平。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其 它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述的权利要求范围 内。
权利要求
一种可去爆音的声频控制器，其特征在于，其包含一放大器，用以接收一声频输入信号，并将其放大后以输出一声频输出信号；及一比较器，耦接于所述放大器，用以接收一开关指示信号；其中，所述比较器比较所述开关指示信号和一参考电压以产生一比较信号以控制所述放大器的驱动能力。
2.如权利要求1所述的声频控制器，其特征在于，所述放大器更包含一输入接脚与一 输出接脚，所述放大器经由所述输入接脚接收所述声频输入信号，并经由所 述输出接脚输 出所述声频输出信号。
3.如权利要求2所述的声频控制器，其特征在于，所述声频控制器更包含一控制接脚， 所述比较器经由所述控制接脚接收所述开关指示信号。
4.如权利要求1所述的声频控制器，其特征在于，所述放大器系为一运算放大器。
5.如权利要求1所述的声频控制器，其特征在于，所述开关指示信号用以指示一电源 开启/关闭的瞬时期间及一正常工作期间。
6.如权利要求1所述的声频控制器，其特征在于，所述开关指示信号用以指示一静音 期间及一非静音期间。
7.如权利要求3所述的声频控制器，其特征在于，其可藉由所述控制接脚耦接于一时 序控制电路，所述时序控制电路用以产生所述开关指示信号。
8.如权利要求7所述的声频控制器，其特征在于，所述时序控制电路包含串联的电阻 器及电容器，连接于一电源与一接地之间。
9.如权利要求7所述的声频控制器，其特征在于，所述时序控制电路将所述电源的一 转态陡坡信号予以扩展形成所述开关指示信号的一缓坡信号。
10.如权利要求8所述的声频控制器，其特征在于，所述时序控制电路更包含一开关晶 体管，并接于所述电容器的两端，其中所述开关晶体管受控于一前级电路以选择是否启用 所述时序控制电路。
11.如权利要求10所述的声频控制器，其特征在于，所述开关晶体管系为一npn双载子接面晶体管。
12.如权利要求1所述的声频控制器，其特征在于，当所述比较信号为一第一电平时， 降低所述放大器的驱动能力；而当所述比较信号为一第二电平时，则增强所述放大器的驱 动能力。
13.如权利要求3所述的声频控制器，其特征在于，所述输出接脚可耦接于一信号旁路 电路，可用以将所述声频输出信号旁路接地。
14.如权利要求13所述的声频控制器，其特征在于，所述比较器更可藉由比较所述开 关指示信号和一另一参考电压而产生一爆音切换信号，以控制所述信号旁路电路是否将所 述声频输出信号旁路接地。
15.如权利要求14所述的声频控制器，其特征在于，所述另一参考电压的电平系高于 所述参考电压的电平。
16.一种去爆音方法，其特征在于，其包含根据一工作期间产生一开关指示信号；及产生一驱动控制信号以响应于所述开关指示信号，以控制一放大器的驱动能力以去除爆音。
17.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，所述开关指示信号用以指示一电 源开启/关闭的瞬时期间以及一正常工作期间。
18.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，所述开关指示信号用以指示一静 音期间以及一非静音期间。
19.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，所述产生开关指示信号的步骤系 将一电源开启/关闭的瞬时期间的一转态陡坡信号予以扩展为一开关指示信号的缓坡信 号。
20.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，所述产生驱动控制信号的步骤系 藉由比较所述开关指示信号和一参考电压以产生所述驱动控制信号。
21.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，当所述驱动控制信号为一第一电 平时，降低所述放大器的驱动能力；而当所述驱动控制信号号为一第二电平时，则增强所述 放大器的驱动能力。
22.如权利要求20所述的去爆音方法，其特征在于，所述产生驱动控制信号的步骤更 包含藉由比较所述开关指示信号和一另一参考电压以产生一去爆音切换信号。
23.如权利要求22所述的去爆音方法，其特征在于，所述另一参考电压的电平系高于 所述参考电压的电平。
24.如权利要求22所述的去爆音方法，其特征在于，所述去爆音切换信号系可将一声 频输出信号选择性地旁路接地。
25.如权利要求16所述的去爆音方法，其特征在于，所述产生开关指示信号的步骤系 于一静音期间藉由导通一开关晶体管以迅速将所述开关指示信号的电平拉低，以降低所述 放大器的驱动能力。
全文摘要
本发明公开了一种可去爆音的声频控制器及去爆音方法，通过调节放大器驱动能力，可以有效去除爆音，且不会增加总谐波失真(THD)。该声频控制器包含有放大器及比较器。放大器接收声频输入信号并将其放大后，输出声频输出信号。比较器耦接于放大器，并接收一开关指示信号。比较器比较开关指示信号和一参考电压以产生比较信号，用以控制放大器之的驱动力驱动能力；该方法根据一工作期间产生一开关指示信号，并产生一驱动控制信号以响应于该开关指示信号，以控制一放大器的驱动能力以去除爆音。
文档编号H04R3/00GK101924969SQ200910203689
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者洪国强, 陈佐民 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司;晨星半导体股份有限公司