POP”噪声是指音频器件在上电、断电瞬间以及上电稳定后,各种操作带来的瞬态冲击所产生的爆破声
本文将讨论几种常用的解决方法及其工作原理,这些方法针对具体的集成电路具有各自特点,应用时需要根据实际情况综合考虑
图 1:单端模式与桥式模式输出电路示意图
本文提到的音频系统是指音频半导体器件,包括音频数模转换器、模数转换器、音频放大器等的应用系统
产生“POP”噪声的瞬态冲击通常是一种很窄的尖脉冲,用傅立叶分析展开后,其频谱分量很丰富,且在频域内的能量分布相对平均
本文下面讨论的几种“POP”噪声解决方法的目的,就是要降低 20Hz~20kHz 范围内的谐波分量
对绝大多数人而言,如果信号的峰峰值电压小于 10mV,就已经听不见了
桥式(BTL)输出与单端(SE)输出 图 2:桥式模式与单端模式输出的“ POP” 噪声
桥式结构输出相对单端模式输出而言有很多优点,比如桥式模式可在相同的电源电压 Vdd 条件下,输出较高的电压 VOBTL=2*VOSE,在相同的负载条件下输出更大的功率
图 1 为这两种输出电路的示意图
需要指出的是,桥式模式能有效抑制共模噪声
输出功率相同时,桥式模式的噪声明显小于单端模式的噪声(如图 2 所示,蓝色通道接负载两端,绿色通道接电源 Vdd)
这是因为相同的冲击会同时出现在桥式输出结构的“+”、“-”两端,并通过负载后相互抵消,不对扬声器做功,因而不会发出“POP”声
这种结构对于上电、掉电噪声以及操作噪声都有很好的抑制作用
图3:桥式结构的两种电路形式
常见的桥式结构有两种,它们对抑制“POP”声的能力有细微差别
图3 左边的电路是两个放大单元并联连接,同一个输入信号分别进入两个放大单元AMP1、AMP2 的“+”、“-”输入端,而且使它们的放大倍数保持相同、相位保持相反(相差180 度)
在这里,AMP1 单元网络的增益 GAINU