音频放大器系统和方法中具有降低的爆音噪声的静噪机制技术方案

提供了用于音频放大器的改进的噪声性能的系统和方法。在一个示例中，系统包括至少包括第一级放大器和第二级放大器的多级放大器。该系统还包括设置在多级放大器内以配置多级放大器的多个开关。该系统还包括控制信号，该控制信号被配置为将多级放大器控制为正常放大模式或静噪状态，其中多级放大器适于在正常放大模式中放大输入信号，多级放大器适于在静噪状态中输出零信号，并且多级放大器的内部放大级在静噪状态中被禁用，并且至少第一级放大器和第二级放大器中的每一个的输出级在静噪状态中电短路和/或短接到固定偏置电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】音频放大器系统和方法中具有降低的爆音噪声的静噪机制相关申请的交叉引用本申请要求2019年1月7日提交的且标题为“MUTEMECHANISMWITHREDUCEDPOPNOISEINAUDIOAMPLIFIERSYSTEMSANDMETHODS”的美国临时专利申请No.62/789,461和2019年3月18日提交的且标题为“MUTEMECHANISMWITHREDUCEDPOPNOISEINAUDIOAMPLIFIERSYSTEMSANDMETHODS”的美国专利申请No.16/357,244的优先权和权益，其通过引用特此并入。
根据一个或多个示例，本公开总体上涉及处理模拟信号，并且更特别地例如涉及改进高性能音频放大器内的噪声性能。
技术介绍
许多现代设备（诸如膝上型计算机、计算机平板电脑、MP3播放器和智能电话）为内部或外部扬声器连接性提供高保真度音频信号。这样的系统可以数字地生成音频内容、将数字信号转换为模拟信号、放大模拟信号并将放大的模拟电流信号传送到音频换能器。在一些高保真度系统中，多级音频放大器包括噪声抑制电路，以在音频信号具有低电平时减少不想要的噪声。为了防止不想要的噪声，常规噪声抑制电路可能使多级音频放大器的输出短路。不幸的是，常规噪声抑制电路可能无法调整内部放大器级的偏置。当噪声抑制被解除（release）时，内部放大器级的内部节点不处于用于信号放大的正确电压，并且可能在增加的输入信号上引起电压毛刺（glitch），并且放大器输出可能产生“爆音噪声”。另外，常规噪声抑制电路可以使电阻放大器反馈短路以降低信号噪声。然而，如果仅电阻反馈被短路，则多级放大器仍然产生电路噪声，该电路噪声导致音频输出信号上的不想要的噪声。因此，例如，用户可能经受使用头戴式耳机设备的较不愉快的收听体验。鉴于前述内容，本领域仍然存在对提供改进的音频放大器性能的改进的低信号电平降噪的需要。
技术实现思路
本公开提供了解决本领域中对在现代设备（诸如包含扬声器连接性的现代设备）中使用的放大器内的改进的降噪的需要的系统和方法。在各种示例中，一种系统包括：多级放大器，所述多级放大器至少包括第一级放大器和第二级放大器；多个开关，所述多个开关设置在所述多级放大器内以配置所述多级放大器；以及控制信号，所述控制信号被配置为将所述多级放大器控制到正常放大模式或静噪状态，其中所述多级放大器适于在所述正常放大模式中放大输入信号，其中所述多级放大器适于在所述静噪状态中输出零信号，以及其中所述多级放大器的内部放大级在所述静噪状态中被禁用，并且所述至少第一级放大器和所述第二级放大器中的每一个的输出级在所述静噪状态中被电短路和/或短接到固定偏置电压。在各种示例中，一种系统包括：多级放大器，所述多级放大器包括多个放大器级；多个开关，所述多个开关设置在所述多级放大器内并且耦合到所述多个放大器级中的每个放大器级的输出；包络检测电路，所述包络检测电路适于感测所述多级放大器的输出端口处的电压以及响应于感测到的电压控制所述多个开关以将所述多个放大器级中的每个放大器级的输出电连接到DC电压信号，所述DC电压信号基本上等于所述多个放大器级中的每个放大器级的静态操作电压。在各种示例中，一种方法包括：供应包括多个放大器级的多级放大器；将多个开关设置在所述多级放大器内并且耦合到所述多个放大器级中的每个放大器级的输出；由包络检测电路感测所述多级放大器的输出端口处的电压；以及响应于感测到的电压，由所述包络检测电路控制所述多个开关以将所述多个放大器级中的每个放大器级的输出电连接到DC电压信号，所述DC电压信号基本上等于所述多个放大器级中的每个放大器级的静态操作电压。本公开的范围由权利要求限定，所述权利要求通过引用并入本部分中。通过考虑一个或多个示例的以下详细描述，将向本领域技术人员提供对本公开的更完整的理解，以及其附加优点的实现。将参考将首先简要描述的附图的附页。附图说明参考以下附图和下面的详细描述，可以更好地理解本公开的各方面及其优点。应当理解，相似的参考标号用于标识在附图中的一个或多个中图示的相似元件，其中附图中的示出是出于图示本公开的示例的目的，而不是出于限制本公开的示例的目的。附图中的部件不一定是按比例的，而是将重点放在清楚地图示本公开的原理上。图1图示了包括常规噪声抑制电路的多级放大器的示意图。图2图示了根据本公开的示例的具有改进的降噪的多级放大器的示例性示意图。图3图示了根据本公开的示例的具有改进的降噪的差分多级放大器的示例性示意图。图4图示了根据本公开的具有改进的降噪的单端多级放大器的示例性示意图。图5是图示根据本公开的示例的用于多级放大器中的降噪电路的操作的方法的流程图。具体实施方式本公开描述了系统和方法，其解决了本领域中对包含内部和外部扬声器放大器功能性的现代设备的多级放大器中的改进的降噪机制的需要。以下讨论将针对具有静噪机制示例的多级音频放大器。图1图示了包括常规噪声抑制电路的多级放大器100的示意图。如图1中所示，多级放大器100包括第一级放大器102、第二级放大器104、噪声抑制开关106以及包络检测和控制电路108。在一个示例中，多级放大器100被实现为多级差分放大器，其中第一级放大器102和第二级放大器104被实现为差分放大器。在另一示例中，多级放大器100被实现为多级单端放大器，其中第一级放大器102和第二级放大器104被实现为单端放大器。第一级放大器102在反相输入端口102A处接收输入信号101，并在非反相输入端口102B处接收输入信号103。第一级放大器102在反相端口102C处提供放大的输出信号105，并将放大的输出信号105传递到第二级放大器104的反相输入端口104A。第一级放大器102在非反相端口102D处提供放大的输出信号107，并将放大的输出信号107传递到第二级放大器104的非反相输入端口104B。第二级放大器104在输出端口104C处提供多级放大器输出信号109，并在输出端口104D处提供多级放大器输出信号111。在一个示例中，噪声抑制开关106包括电连接到多级放大器输出信号109的开关接帚（wiper）106A和电连接到多级放大器输出信号111的开关接帚106B。包络检测和控制电路108被实现为控制噪声抑制开关106的开关臂106C以断开和闭合噪声抑制开关106。在一个示例中，噪声抑制开关106由包络检测和控制电路108闭合，以在输入信号101和103具有低电平的时段期间将多级放大器输出信号109短接到多级放大器输出信号111。在图1中所示的示例中，当噪声抑制开关106闭合时，多级放大器100反馈被打断。在这方面，即使反相输入端口102A和非反相输入端口102B处的小输入偏移也将导致输出端口104C和输出端口104D处的大信号。多级放大器100的输出端口处的大信号将引起闭合的开关106与多级放大器100之间的争用（contention），该争用导致流过开关106的大电流，并且开关10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n多级放大器，所述多级放大器至少包括第一级放大器和第二级放大器；/n多个开关，所述多个开关设置在所述多级放大器内以配置所述多级放大器；/n控制信号，所述控制信号被配置为将所述多级放大器控制到正常放大模式或静噪状态；/n其中所述多级放大器适于在所述正常放大模式中放大输入信号；/n其中所述多级放大器适于在所述静噪状态中输出零信号；以及/n其中所述多级放大器的内部放大级在所述静噪状态中被禁用，并且所述至少第一级放大器和所述第二级放大器中的每一个的输出级在所述静噪状态中被电短路和/或短接到固定偏置电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190107 US 62/789461;20190318 US 16/3572441.一种系统，包括：
多级放大器，所述多级放大器至少包括第一级放大器和第二级放大器；
多个开关，所述多个开关设置在所述多级放大器内以配置所述多级放大器；
控制信号，所述控制信号被配置为将所述多级放大器控制到正常放大模式或静噪状态；
其中所述多级放大器适于在所述正常放大模式中放大输入信号；
其中所述多级放大器适于在所述静噪状态中输出零信号；以及
其中所述多级放大器的内部放大级在所述静噪状态中被禁用，并且所述至少第一级放大器和所述第二级放大器中的每一个的输出级在所述静噪状态中被电短路和/或短接到固定偏置电压。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多级放大器的所述级中的至少一个被配置为差分放大器，并且其中所述差分放大器的内部放大级的输出在所述静噪状态中彼此电短接。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多级放大器的所述级中的至少一个被配置为单端放大器，其中所述单端放大器的内部放大级的输出在所述静噪状态中短接到固定偏置电压，并且其中所述多级放大器的输出在所述静噪状态中电短接到接地信号。


4.一种系统，包括：
多级放大器，所述多级放大器包括多个放大器级；
多个开关，所述多个开关设置在所述多级放大器内并且耦合到所述多个放大器级中的每个放大器级的输出；
包络检测电路，所述包络检测电路适于：
感测所述多级放大器的输出端口处的电压；以及
响应于感测到的电压，控制所述多个开关以将所述多个放大器级中的每个放大器级的输出电连接到DC电压信号，所述DC电压信号基本上等于所述多个放大器级中的每个放大器级的静态操作电压。


5.根据权利要求4所述的系统，其中所述包络检测电路适于响应于所述感测到的电压低于所述多级放大器的空闲噪声阈值来控制所述多个开关，并且其中所述多个开关中的至少一个开关耦合到所述多级放大器的输入端口，所述多级放大器能够操作以由所述包络检测电路将所述输入端口电连接到所述DC电压信号。


6.根据权利要求4所述的系统，其中所述多级放大器是多级差分放大器，所述多级差分放大器包括串联电耦合的多个差分放大器，其中所述多个差分放大器中的每一个包括差分输出端口对，所述差分输出端口对包括反相输出端口和非反相输出端口，并且其中所述包络检测电路适于当所述感测到的电压低于所述多级差分放大器的空闲噪声阈值时，控制所述多个开关以将所述多个差分放大器中的每个差分放大器的所述反相输出端口电连接到所述非反相输出端口。


7.根据权利要求6所述的系统，还包括差分放大器复制偏置电压信号，所述差分放大器复制偏置电压信号被配置为基本上等于所述静态操作电压，其中所述包络检测电路适于当所述感测到的电压低于所述多级差分放大器的空闲噪声阈值时，控制所述多个开关以将所述差分放大器复制偏置电压信号电连接到所述多级差分放大器的差分输入对中的每个输入。


8.根据权利要求7所述的系统，其中所述包络检测电路适于当所述感测到的电压低于所述多级差分放大器的空闲噪声阈值时，控制所述多个开关以将所述差分放大器复制偏置电压信号电连接到所述多级差分放大器的差分输出对中的每个输出。


9.根据权利要求7所述的系统，其中所述包络检测电路适于当所述感测到的电压低于所述多级差分放大器的空闲噪声阈值时，控制所述多个开关以将所述多级差分放大器的差分输入端口对彼此电短接。


10.根据权利要求4所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：申旦，B·查拉，L·克雷斯皮，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US