芯知识｜语音芯片IC上断电/切换DAC输出时有“嗒声”的解决方案解析

 

一、功放“嗒声”的根源与影响

在

语音芯片

IC系统中，功放输出端在上电、断电或切换DAC输出模式时产生的“嗒声”（Click/Pop噪声），本质上是瞬态电压突变引发的冲击效应。当语音芯片的供电电压突然建立或跌落时，其内部DAC电容或输出端耦合电容会经历快速充放电过程，形成瞬间直流偏置。该电压突变被后级功放放大后，驱动喇叭音圈产生机械振动，从而发出可闻的“嗒”声。

此类噪声不仅影响用户体验（如医疗设备中干扰患者、智能家居中破坏静谧性），长期还可能降低喇叭寿命。

以

唯创电子

的WTN6040F-8S为例，其采用12位PWM输出，若未合理处理上电时序，3V~5.5V宽压供电场景下极易因电源抖动超过1.3V而引发噪声。

二、核心解决方案一：时序控制优化

1. 上电延迟开启功放

唯创语音芯片（如WTN6040系列）上电初始化耗时约100ms~200ms。此期间电源不稳定且DAC输出未校准。推荐设计：

使用MCU或延时电路，在芯片VDD稳定后额外延迟300ms以上再使能功放

确保语音芯片完成初始化（如WTN6040F的13.1072MHz时钟稳定）

2. 断电提前关断功放

在系统断电前，利用电压检测电路或MCU监控VDD跌落：

当检测到电压低于LVR阈值（如WTN6040F的1.7V低压复位点）时，立即拉低功放使能脚

早于语音芯片进入欠压保护状态，切断噪声传导路径

3. DAC切换同步控制

若需动态切换PWM/DAC输出模式（如WT588F同时支持两种输出）：

先关闭功放使能

通过串口发送切换指令（一线/UART）

等待10ms输出稳定后再重新使能功放

硬件设计技巧：在功放输入级加入RC缓启动电路（如100kΩ+10μF），可进一步抑制瞬态电流。

三、核心解决方案二：巧用BUSY状态信号

唯创语音芯片普遍内置BUSY引脚（Playback Busy Indicator），该信号可直接联动功放开关，实现零代码噪声抑制：

芯片型号​	BUSY电平逻辑​	驱动能力​	适用方案​
WT588F系列​	播放时高电平，平时低电平​	最大30mA倒灌电流​	直接控制小功率功放EN脚​
WTN6040F-8S​	播放时低电平，空闲高电平​	4.19mA@2.0V输出​	需加三极管扩流​

连接示例：

plaintext

WTN6040F_BUSY(PA2) → NPN三极管基极  

三极管集电极 → 功放芯片SD/SHDN脚 

 

播放时BUSY拉低 → 三极管导通 → 功放使能

播放结束BUSY变高 → 功放立即休眠86

此方案精准匹配音频信号的起止边界，避免MCU软件延时误差。

四、核心解决方案三：MCU主动管控策略

在智能设备中（如BLE烟雾报警器），主控MCU可深度协同语音芯片：

1、上电阶段

MCU复位后先初始化GPIO，保持功放关闭

通过UART发送语音芯片唤醒命令（如WT2605C需>2ms高脉冲）

检测BUSY脚或延迟50ms后再开启功放

2、模式切换时

void SwitchToDACMode(void) {

   AMP_Disable();  // 关闭功放

   UART_Send("SWITCH_DAC"); // 发送DAC切换指令

   Delay_ms(15);   // 等待输出稳定

   AMP_Enable();   // 重新使能功放

}

3、断电流程

系统收到关机中断后：

立即执行AMP_Disable()

保存用户数据后再切断语音芯片供电

实测案例：在唯创WT2605C BLE方案中，通过MCU在断电前5ms关闭功放，噪声幅度降低92%。

五、芯片级优化与选型建议

唯创新一代芯片已在硬件层面集成噪声抑制技术：

上电/掉电噪声抑制电路：

如WT588F02BP-14S内置电压斜坡控制器，使DAC输出电压缓慢建立

零交叉检测：

WTN6040FP-14S在切换输出时自动检测过零点，避免电压突变

深度休眠管理：

待机电流<4μA（WTN6系列），通过BUSY信号快速唤醒功放，减少开关频次

选型优先级指南：

高集成方案 → 选用内置D类功放的WTN6040FP-14S（直驱4Ω/3W喇叭，自带EMI滤波）

长语音+智能控制 → 选择WT2605C+外挂Flash，通过MCU精细管理时序

超低成本场景 → WTN6040F-8S搭配三极管BUSY控制电路，BOM成本增加仅0.1元

结语

功放“嗒声”本质是系统时序错位的物理现象，唯创语音芯片通过

硬件信号（BUSY）、软件协议及架构设计

三重路径提供闭环解决方案。最优实践是“

软硬协同

”：

硬件：

优先选用内置抗噪电路的新型号（如WTN6040FP）

软件：

严格遵循“先关功放→切换模式→延迟开启”的铁律

随着语音交互向医疗、安防等高敏场景渗透，唯创在WT2605C等芯片中进一步融合了动态压摆率控制（Slew Rate Control）技术，从源头压制瞬态噪声，推动“静默开关”成为行业新基准。

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