一種消除插入音頻設備POP聲的方法與流程

2023-05-22 03:17:41 2

本發明涉及電子技術應用領域，尤其涉及即插即拔的音頻設備中消除插入音頻設備POP聲的方法。

背景技術：

現代生活，越來越趨向於智能化，高速化，集成化，小型化的生活方式，各種功能集成到了一個接口，從而達到系統或是設備接口簡化，體積更小，如Type C接口，蘋果的Lighting接口。這些接口既可以實現USB數據傳輸，充電等功能，同時也能傳輸音頻數據，即可以通過一些轉換電路實現音頻播放功能，如Type C接口的耳機設備，Lighting接口的耳機設備，各種音響系統等。

傳統的Type C接口，Lighting接口的耳機設備及某些其他音響系統，其供電系統及數據傳輸系統均由TYPE C接口或是Lighting接口提供，當這些設備連接到Type C和Lighting時，設備在上電過程中突然有電源衝擊從而導致有POP聲音。

以Lighting接口的耳機設備為例，其電路方框圖如圖1所示：由Lighting接口1，Cable2，LAM3，供電系統4，CODEC5，MCU6，耳機7組成。

Lighting接口1通過CABLE2把POWER，D+，D-，Ground以及others傳輸給LAM(Lighting音頻模組)，LAM解析出I2S信號給CODEC，CODEC經過DAC將I2S的數據轉換成音頻輸出給耳機，將耳機的MIC的信號經過ADC通過I2S將數據傳給LAM，從而完成音頻處理過程。MCU與CODEC通訊通過I2C完成，MCU與LAM通訊通過UART(Serial)完成。

電源則取自於蘋果Lighting接口的POWER，經過LAM輸出Accessory POWER，通過供電系統4，經由內部電源轉換電路，輸出1.8V電壓供給相應MCU，CODEC等。當插入耳機時，即電源瞬間供應，CODEC正在初始化。音頻PA上電打開，產生POP聲。

技術實現要素：

鑑於此，為了解決上述技術問題，本發明提供一種結構簡單，操作簡便，成本低廉的能夠消除插入上電POP聲的方法。

具體的，本發明提供的一種消除插入上電POP聲的方法，其特徵在於，包括利用插入設備延時控制電路延時打開音頻開關電路的步驟；以及，等設備初始化完成後，利用MCU控制所述音頻開關電路打開或關閉、以對音頻設備中CODEC輸出的音頻進行通斷的步驟，其中，在所述音頻開關電路上電後，延時控制電路生成一個CTRL信號(控制信號)，生成的CTRL信號(控制信號)為高電平，利用所述CTRL信號控制所述音頻開關電路，將所述CODEC輸出的聲音通過所述音頻開關電路傳送到耳機端。

根據本發明上述消除插入上電POP聲的方法，其特徵在於,在整個音頻系統正常工作時，也可以由MCU或是CODEC同時控制所述音頻開關電路的通斷。

根據本發明上述消除插入上電POP聲的方法，其特徵在於,所述音頻開關電路還連接有增益電路，通過設置該增益電路，統一對音頻輸入信號調整增益。

根據本發明上述消除插入上電POP聲的方法，其特徵在於,在所述音頻開關電路上還連接有多個熱敏電阻，以進一步消除POP聲對耳機的衝擊。

根據本發明，由於設置了延時控制電路和音頻開關電路，能夠延時打開音頻開關電路，等待設備初始化完成後，控制CODEC輸出的聲音與耳機在音頻開關電路中隔斷，從而消除上電時CODEC產生POP聲，即使意外產生POP聲，該POP聲也無法傳輸到耳機端，有效避免刺耳的POP聲對耳朵產生刺激，形成聽力傷害。

根據本發明，由於設置了增益電路，能夠平滑音頻輸出，不必對每個輸出通道單個進行控制，能夠額外避免意外的POP聲對耳朵產生刺激，形成聽力傷害。

根據本發明，由於設置了多個熱敏電阻，能夠隨著設備使用時間的延長，補償電路中的阻抗，能夠進一步消除因長時間使用可能導致的不期望的POP聲的影響。

附圖說明

圖1示出的是現有技術中傳統的Lighting接口的耳機設備的電路方框圖。

圖2示出的是本發明具體實施方式中Lighting接口的耳機設備的電路方框圖。

具體實施方式

下面參照附圖通過具體實施方式對本發明作出詳細的描述，儘管本發明具體實施方式是以Lighting接口為例進行的說明，但是，本領域技術人員應當懂得，該具體實施方式僅僅是示例性的，本發明並不僅限於該具體實施方式中。

本發明可以適用於包括Lighting接口、Type C接口在內的所有類型的即插即拔的音頻設備，凡由接口供電的設備均適用於本發明(如：USB AUDIO，Light接口音頻設備，TYPE C接口音頻設備等)。

在圖1中，示出了現有技術中傳統的Lighting接口的耳機設備的電路方框圖。圖中包括Lighting接口1，Cable2，LAM3，供電系統4，CODEC5，MCU6，耳機7等等，如圖2所示，示出的是本發明具體實施方式中Lighting接口的耳機設備的電路方框圖，是在圖1所示的傳統電路的基礎上增加了插入設備延時控制電路8和音頻開關電路9。

Lighting接口1通過CABLE2把POWER，D+，D-，Ground以及others傳輸給LAM(Lighting音頻模組)，LAM解析出I2S信號給CODEC，CODEC經過DAC將I2S的數據轉換成音頻輸出給耳機，耳機的MIC的信號經過ADC通過I2S將數據回傳給LAM，從而完成音頻處理過程。MCU與CODEC通訊通過I2C完成，MCU與LAM通訊通過UART(Serial)完成。

電源則取自於Lighting接口1的POWER，經過LAM輸出Accessory POWER，通過供電系統4，經由內部電源轉換電路，輸出1.8V電壓供給所述CODEC5、MCU6、音頻開關電路9等。當插入耳機7出時，即電源瞬間供應，CODEC正在初始化。音頻PA上電打開，產生POP聲。

當耳機插入Lighting接口1(也可以是Type_c接口)時，延時控制電路8延時了音頻開關電路9打開，等設備初始化完成後交由MCU6控制打開或關閉，既避免了上電過程中產生的POP聲還可以在音樂停止時關掉電源和打開電源消除POP聲。

當耳機7插入Lighting接口1時，延時控制電路8生成一個CTRL信號(控制信號)，正常情況下該CTRL信號為高電平，此信號控制音頻開關電路9，第一接線NO1與端子COM1導通，第二接線NO2與端子COM2導通，CODEC5輸出的聲音通過音頻開關傳送到耳機7端。此時，由於音頻開關的電源被延時打開，這個CRTL控制信號對開關不起作用，開關還是處於默認狀態，從而CODEC的輸出的聲音無法通過音頻開關傳送到耳機端。當音頻開關上電後通過MCU的IO再將CTRL信號設為高電平，正常輸出將音頻信號傳輸到耳機。這樣，避免了上電聽到POP聲。在播放中如需中途開關CODEC時也可正常控制音頻開關，提高了用戶體驗。其中，CTRL信號電平的高低設定可自行設定，在整個音頻系統正常工作時亦可以由MCU6或是CODEC5同時控制音頻開關電路9的通斷。

本發明中，所述延時控制電路8包括延時開關電路端DELAY-in和控制端CTRL(圖中未示出)，延時開關電路端連接音頻輸入電路，所述控制端CTRL連接所述音頻開關電路9。所述延時控制電路的延時開關電路在音頻開關上電後通過MCU的IO接收延時指令，並生成CTRL信號指令，通過控制端CTRL將該指令發送到音頻開關電路9，直到音頻設備初始化完畢，再延時打開音頻開關，此時，所述CTRL信號為高電平信號，音頻開關電路在接收到音頻開關控制信號後，與其音頻信號輸出端輸出音頻信號，從而能夠從耳機中接收正常音頻。通過延時消除上電POP聲的方式將不能接收到初始化時來自CODEC的音頻信號，但是，通常這個時間很短，作為用戶還是完全可以實現滿意體驗。同樣，如果用戶在播放期間如需中途開關CODEC，由於設置本發明的電路，也可正常控制音頻開關而不再聽到討厭的POP聲，提高了用戶體驗。

優選的，所述音頻開關電路9還連接有增益電路(未示出)，通過設置該增益電路，統一對音頻輸入信號調整增益，這樣，可以根據來自MCU的信號和延時控制電路的CTRL信號，自主統一的對音頻輸入信號進行增益調整，控制音量水平，不但省去每一個音頻信號輸出通道增益調整部分，而且可以進一步避免POP聲意外地傳到耳朵中。

在本發明中，所述延時控制電路8和音頻開關電路9可以集成在一個端子中，也可以獨立通過接線連接。作為集成端子，該延時控制電路8的所述延時開關電路端和所述控制端同時連結於同一個音頻輸入信號的輸入接線上，而該音頻開關電路則與所述延時控制電路8的控制端連接。

優選的，在所述音頻開關電路上還連接有多個熱敏電阻(未示出)，以進一步消除意外的POP聲對耳機的衝擊。隨著音頻設備在線使用時間的加長，會產生一定的熱量，對於USB AUDIO設備更是如此，在部分設計不佳的方案中，如果散熱做得不是很好，該熱量甚至能夠導致電子設備的燒毀。同樣，由於溫度的升高，電子器件的物理性能會發生遷移，時常會產生很多不期望的不愉快的體驗，為此，在音頻開關電路上設置多個熱敏電阻，進一步避免長時間使用後輸出音頻音量產生遷躍而對耳朵刺激過大，尤其能夠進一步消除在音頻設備實用途中反覆上電掉電而產生POP聲的刺激。

以上根據具體實施方式對本發明作出了詳細描述，然而，所述描述是例示性的，本發明不僅僅限於實施例中，本領域技術人員完全能夠根據本發明教導而對其作出各種形式的替換或者變更，在不脫離本發明宗旨和精神的前提下，凡是對本發明作出的各種變更及修飾均視為本發明所涵蓋的內容，均落入所附權利要求的範圍之內。