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音频杂讯和破音的表征与解决之道
来源:本站整理  作者:佚名  2011-05-13 09:39:24



 音频杂讯和破音(click and pop)是扬声器或耳机产生的不良噪声。它是由注入扬声器线圈的瞬态电流脉冲引起的,该电流瞬间移动进出扬声器纸盆就造成了杂讯和破音。杂讯和破音可能使人的耳朵感到不愉快和厌烦。当音源上电或掉电(powering up or down),或当音频信号减弱或被不同负载复用时,就会产生杂讯和破音。这些情况产生的瞬态脉冲通过扬声器负载放电,从而造成一种不良的杂讯和破音。

  杂讯和破音的来源

  杂讯和破音瞬变的一些常见原因是:电源瞬变;DC输入瞬变;音频驱动器偏移电压。

  1. 电源瞬变

  当音频元件的DC电源转换开(ON)关(OFF)时,由于变化的电源电压转换速率(slew rate)的缘故,扬声器或耳机的电压可能出现反跳(bounce)。尽管电源旁路(by-pass)电容有助于减少一个元件电源引脚上的噪声尖峰,如图1所示的建立在V+引脚的低通滤波器(LPF)之上的一项技术,可以进一步减少电源引脚的瞬变。

  在IC的Vbattery电源引脚和V+引脚之间放上一个串联电阻RSeries,就构成了一个带有去耦电容Cin 的低通滤波器(LPF)。由于Intersil的音频开关IC消耗的电源电流≤10μA,这个解决方案很有效,在大小适当时,可以使串联电阻两端的电压降忽略不计。这个LPF可将DC电压的快转换速率瞬变转换成IC电源引脚上较慢的指数斜率。较慢的斜坡电压可以最大限度地减少电源的开关瞬变,同时消除开关输出端所有的注入电荷,这些电荷会导致负载上的杂讯和破音。

  2. DC输入瞬变

  图2显示了一个简化布局的驱动一个32Ω耳机的单电源音频放大器,它广泛用于许多便携式媒体播放器。音频放大器的输出信号DC偏置在系统电源电压的一半,允许在正负方向的完整的音频信号摆幅。220μF隔直流(DC blocking)电容可消除耳机负载的DC偏置。220μF电容和32Ω负载阻抗构成了一个有22Hz转角频率的高通滤波器(HPF),可覆盖整个音频带宽。

  图3显示了随着音频放大器的上电和掉电在耳机上出现的瞬态电压波形。当音频放大器在DC偏置上电(退出休眠模式)或掉电(进入休眠模式)时,由于电容器的dv/dt的原理,电容的VLoad节点会出现一个瞬间电压变化。由于负载存在一个对地的DC路径,使电容放电回到0V。负载两端突然的DC电压变化可导致扬声器纸盆随瞬态脉冲电流运动,而出现杂讯和破音。

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