音頻雜音(click and pop)是揚聲器或耳機產生的不良噪聲。它是由注入揚聲器線圈的瞬態(tài)電流脈沖引起的，該電流瞬間移動進出揚聲器紙盆就造成了雜音。雜音可能會使人的耳朵感到不舒服和厭煩。當音源上電或掉電，或當音頻信號減弱或被不同負載復用時，就會產生雜音。這些情況產生的瞬態(tài)脈沖通過揚聲器負載放電，從而引起令人討厭的雜音。
為延長電池壽命，筆記本電腦、手機、MP3播放器等便攜式媒體設備采用了節(jié)能設置(如待機、休眠模式等)，同時集成了USB或多個音源開關，雜音瞬變正變得日益突出。本文介紹了雜音瞬變是如何產生和測量的。給出了對雜音的客觀和主觀描述。提出了一項旨在減少瞬變出現(xiàn)以消除雜音的指導原則。還對不同的雜音消除技術與某些設計中最新Intersil器件的性能進行了比較。
雜音的來源
雜音瞬變的一些常見原因是：電源瞬變、DC輸入瞬變、音頻驅動器偏置電壓。
1.電源瞬變
當音頻元件的DC電源轉換開(ON)關(OFF)時，由于變化的電源電壓轉換速率(slew rate)的緣故，揚聲器或耳機的電壓可能出現(xiàn)反跳(bounce)。盡管電源旁路(by-pass)電容有助于減少一個元件電源引腳上的噪聲尖峰，如圖1所示，將低通濾波器(LPF)構建在V+引腳之上的技術可以進一步減少電源引腳的瞬變。
在IC的Vbattery電源引腳和V+引腳之間放上一個串聯(lián)電阻RSeries，就構成了一個帶有去耦電容Cin 的低通濾波器(LPF)。由于Intersil的音頻開關IC消耗的電源電流≤10μA，這個解決方案很有效，在大小適當時，可以使串聯(lián)電阻兩端的電壓降忽略不計。這個LPF可將DC電壓的快轉換速率瞬變轉換成IC電源引腳上較慢的指數(shù)斜率。較慢的斜坡電壓可以最大限度地減少電源的開關瞬變，同時消除開關輸出端所有的注入電荷，這些電荷會導致負載上的雜音。
2.DC輸入瞬變
圖2顯示了驅動一個32Ω耳機的單電源音頻放大器的簡化布局，它廣泛用于許多便攜式媒體播放器。音頻放大器輸出信號被DC偏置為系統(tǒng)電源電壓的一半，從而允許完整的音頻信號在正負方向擺動。220μF隔直流(DC blocking)電容可消除耳機負載的DC偏置。220μF電容和32Ω負載阻抗構成了一個有22Hz轉角頻率的高通濾波器(HPF)，可覆蓋整個音頻帶寬。
圖3顯示了隨著音頻放大器的上電和掉電在耳機上出現(xiàn)的瞬態(tài)電壓波形。當音頻放大器在DC偏置上電(退出休眠模式)或掉電(進入休眠模式)時，由于電容器的dv/dt原理，電容的VLoad節(jié)點會出現(xiàn)一個瞬間電壓變化。由于負載存在一個對地的DC路徑，使電容放電回到0V。負載兩端突然的DC電壓變化可導致?lián)P聲器紙盆隨瞬態(tài)脈沖電流運動，而出現(xiàn)雜音。
3. 音頻驅動器DC偏置電壓
圖4顯示了一個不需要隔直流電容的音頻驅動器輸出級應用，因為這里沒有DC偏置電壓。該應用通常使用有負擺幅能力的雙電源音頻驅動器或單電源音頻驅動器。音頻驅動器的運算放大器(op-amp)可以具有范圍在±10mV至±20mV的DC偏置電壓。由于沒有使用隔直流電容，當開關打開時，這個偏置電壓直接與揚聲器負載耦合(或在關閉時去耦)。該偏移電壓可以大到足以使揚聲器出現(xiàn)雜音。
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