專利名稱：音頻再生裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)音頻再生裝置及方法，特別，適合于再生被記錄于CD(Compact Disc光盤)等的數(shù)字信號記錄媒體的數(shù)字式的聲音數(shù)據(jù)并進(jìn)行模擬輸出的數(shù)字功率放大器。
背景技術(shù)：
先前，作為將原本是模擬信號的聲音信息以數(shù)字信號進(jìn)行表現(xiàn)的手段，一直采用PCM多比特方式(以下，簡稱為PCM方式)?，F(xiàn)在廣泛被使用的CD，也采用此PCM方式。在PCM方式中，是在每個抽樣頻率(44.1kHz)的時刻進(jìn)行根據(jù)量化特性運(yùn)算而將模擬信號置換成數(shù)字信號，對于全部的抽樣點(diǎn)將數(shù)據(jù)的絕對量記錄于CD。
但在最近，通過使用Δ∑調(diào)制用以控制量化噪音的分布，從而使由數(shù)字信號向原來的模擬信號的復(fù)原性比起PCM方式提高的1比特方式受到重視。在1比特方式中，是僅對前一數(shù)據(jù)的變化量作為2值信號加以記錄，因而沒有如PCM方式的信息量抽取或內(nèi)插，所以通過量化而被取得的1比特信號具有極為接近模擬的特性。
因此，在根據(jù)1比特方式的音頻再生裝置(數(shù)字功率放大器)——所謂1比特放大器中，與PCM方式不同不需要D/A倒相器，通過設(shè)置于最終段的低通濾波器僅用以消除高頻率成分的數(shù)字信號以簡單的處理具有可再現(xiàn)原本的模擬信號的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是表示先前的1比特放大器的概略構(gòu)成方塊圖。在圖1中，Δ∑調(diào)制部52，針對由CD 51再生的數(shù)字聲音的1比特信號進(jìn)行根據(jù)Δ∑調(diào)制的變換處理，取得PWM(Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)制)信號。而且，將被取得的PWM信號供給于驅(qū)動電路53。驅(qū)動電路53，使用由Δ∑調(diào)制部52供給的PWM信號，生成用以驅(qū)動功率放大器54的控制信號。
功率放大器54，是由全電橋的開關(guān)電路所構(gòu)成，通過控制各開關(guān)元件的ON狀態(tài)的時間，根據(jù)被供給的電源電壓用以放大音頻信號并進(jìn)行輸出。作為用以控制該切換的信號，使用了在時間軸持有模擬性的寬度PWM信號。通過該功率放大器54放大的音頻信號，通過低通濾波器(LPF)55形成模擬音頻信號，由揚(yáng)聲器56輸出。
如上述，若使用如此構(gòu)成的1比特放大器，則在再生時不用進(jìn)行D/A變換動作，通過低通濾波器55僅除去高頻信號以單純的處理可用以再現(xiàn)原來的模擬信號?？墒?，在如此的構(gòu)成中，因功率放大器54的電源電壓的變動等，會在被放大的音頻信號中產(chǎn)生誤差或失真，造成再生聲音的音質(zhì)不良。
即，譬如在輸出大的聲音時，持有電源的輸出阻抗中因?yàn)闀鲃臃浅６嗟碾娏?，所以電源電壓會下降。?dāng)電源電壓下降后，則使音頻信號的輸出水平形成達(dá)到頂點(diǎn)會削頂，波形會產(chǎn)生失真。另外，用以輸出較小的聲音時，也在用以輸出上升界限或下降界限的急峻的信號時，會使電源電壓進(jìn)行下降或上升，在輸出波形形成產(chǎn)生失真的原因。
因此，為了用以解決如此的問題，有一種1比特放大器，它將電源電壓會產(chǎn)生變動的功率放大器54的輸出信號反饋到Δ∑調(diào)制部52，并使用該反饋信號校正電源電壓的變動分之后以生成PWM信號，從而可實(shí)時調(diào)整PWM信號的脈沖寬度。
可是，即使具備上述的反饋回路的1比特放大器，也不能將電源電壓的變動完全消失，在被放大音頻信號的波形依然會有產(chǎn)生失真情形的問題。
雖然也可將含電源電壓的變動分的音頻信號通過AD變頻器變換成數(shù)字信號后，再通過實(shí)施數(shù)字運(yùn)算校正失真，但該情形的運(yùn)算是非常復(fù)雜，要簡易實(shí)現(xiàn)高性能是有困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是為了用以解決如此問題的發(fā)明，其目的在于可更簡單且確實(shí)地抑制用于功率放大器的電源電壓的變動，進(jìn)一步減少隨著電源電壓的變動的再生聲音的音質(zhì)惡化。
本發(fā)明的音頻再生裝置，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為具備第1控制回路，對供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓進(jìn)行反饋，生成上述脈沖寬度調(diào)制信號以校正在進(jìn)行上述音頻信號的放大過程中使用的第1信號；及第2控制回路，將由上述脈沖寬度調(diào)制信號生成的第3信號前饋到放大用電源的供給控制部，以校正為了控制上述放大用電源的供給的第2信號。
本發(fā)明的其他方案，其特征在于上述第1信號及上述第2信號是相同者。
本發(fā)明其他方案，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為具備第1控制回路，將供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓反饋到放大用電源的供給控制部；及第2控制回路，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，使用上述第1控制回路及上述第2控制回路進(jìn)行上述放大用電源的供給控制。
本發(fā)明的其他方案，其特征為具備調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理而生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；及校正裝置，反饋輸入供給于上述放大裝置的電源電壓所對應(yīng)的振幅信號，同時前饋輸入根據(jù)由上述調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號，用以校正上述規(guī)定的控制信號。
本發(fā)明的其他方案，上述電源供給控制裝置，是依據(jù)上述規(guī)定的控制信號進(jìn)行控制，使來自上述放大用電源的電力斷續(xù)地供給到上述放大裝置的開關(guān)電源，而上述校正裝置，根據(jù)上述反饋輸入及上述前饋輸入的信號校正上述規(guī)定的控制信號的脈沖寬度。
本發(fā)明的其他方案，其特征是具備有Δ∑調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)Δ∑調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；三角波產(chǎn)生裝置，根據(jù)規(guī)定的時鐘信號產(chǎn)生三角波信號信號生成裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號；第1比較裝置，將對應(yīng)被供給于上述放大裝置的電源電壓的振幅信號輸入一方的輸入端子，同時將來自上述放大用電源的信號及由上述信號生成裝置生成的信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號并生成差分信號；以及第2比較裝置，將由上述三角波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的三角波信號輸入一方的輸入端子，同時將由上述第1比較裝置輸出的差分信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號生成上述規(guī)定的控制信號，并供給到上述電源供給控制裝置。
本發(fā)明的其他方案，其特征是具備有Δ∑調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)Δ∑調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；三角波產(chǎn)生裝置，根據(jù)規(guī)定的時鐘信號產(chǎn)生三角波信號信號生成裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號；第1比較裝置，將對應(yīng)被供給于上述放大裝置的電源電壓的振幅信號及由上述信號生成裝置生成的信號輸入一方的輸入端子，同時將來自上述放大用電源的信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號并生成差分信號；以及第2比較裝置，將由上述三角波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的三角波信號輸入一方的輸入端子，同時將由上述第1比較裝置輸出的差分信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號生成上述規(guī)定的控制信號，并供給到上述電源供給控制裝置。
本發(fā)明的其他方案，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為檢測出供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓并反饋到放大用電源的供給控制部，根據(jù)所反饋的電源電壓，進(jìn)行用于上述放大用電源的供給控制的控制信號的脈沖寬度的校正。
本發(fā)明的其他方案，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，根據(jù)所前饋的信號，進(jìn)行用于上述放大用電源的供給控制的控制信號的脈沖寬度的校正。
本發(fā)明的聲音再生方法，是根據(jù)數(shù)字音頻信號依據(jù)被生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過濾波處理用以，輸出模擬音頻信號的聲音再生方法中，其特征為進(jìn)行上述音頻信號的放大用以反饋輸入根據(jù)被供給于放大裝置的電源電壓的振幅信號，同時將上述脈沖寬度調(diào)制信號為基礎(chǔ)，將與被供給于上述放大裝置的電源電壓以略同振幅用以生成反相的信號并進(jìn)行前饋輸入，用以生成上述脈沖寬度調(diào)制信號在進(jìn)行上述音頻信號的放大過程中能用以校正規(guī)定的控制信號。
本發(fā)明的其他方案，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為將供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓的振幅信號反饋到放大用電源的供給控制部，同時根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，進(jìn)行對上述放大裝置的上述放大用電源的供給控制所使用規(guī)定控制信號的校正。
若依據(jù)如上述構(gòu)成的本發(fā)明，則使被供給于放大裝置的電源壓被檢測并被反饋控制，使用反饋信號使電源電壓的變動分被校正。另外，形成用以驅(qū)動控制放大裝置的基礎(chǔ)由脈沖寬度調(diào)制信號，與被供給于放大裝置的電源電壓以略相同振幅使反相的信號被生成并被前饋控制，使用前饋信號使電源電壓的變動預(yù)先被相抵使校正被進(jìn)行。


圖1是表示先前1比特放大器構(gòu)成圖。
圖2是表示根據(jù)實(shí)施本發(fā)明的音頻再生裝置的本實(shí)施例1比特放大器的構(gòu)成例圖。
圖3是為了用以說明第1及第2比較器，三角波產(chǎn)生部的動作的波形圖。
圖4是用于說明本實(shí)施例的前饋控制的動作原理圖。
圖5是表示根據(jù)本實(shí)施例的1比特放大器其他構(gòu)成例圖。
圖中1…DAC部 2、53…驅(qū)動電路，3、54…功率放大器 4、10、55…低通濾波器5…開關(guān)電源 6…驅(qū)動器7…第1比較器8…第2比較器9…三角彼產(chǎn)生部 11…倒相器51…CD 52…Δ∑調(diào)制部56…揚(yáng)聲器 A、B、C…節(jié)點(diǎn)C1～C4…電容器 D1…二極管k…系數(shù) L1～L3…線圈Q1、Q2…pMOS晶體管 Q3～Q5…nMOS晶體管V0…電源電壓Vp…電源。
具體實(shí)施例方式
以下，將本發(fā)明的一實(shí)施例根據(jù)圖式加以說明。
圖2是表示根據(jù)實(shí)施本發(fā)明的音頻再生裝置的本實(shí)施例的1比特放大器構(gòu)成例圖。如圖2所示，本實(shí)施例的1比特放大器，是具備有DAC部1，驅(qū)動電路2，功率放大器3，LPF 4，通過CD 51將被再生的數(shù)字音頻信號為基礎(chǔ)在DAC部根據(jù)生成的PWM信號，使驅(qū)動電路2用以控制功率放大器3的放大時間，將被取得的放大信號通過通過于LPF 4，取的模擬音頻信號。
上述DAC部1，是由CD 51對被再生的數(shù)字聲音的1比特信號，根據(jù)Δ∑調(diào)制進(jìn)行變換處理，取得PWM信號。該DAC部1，是具備有Δ∑調(diào)制處理部，由CD 51對被再生的數(shù)字的1比特信號根據(jù)根據(jù)Δ∑調(diào)制通過進(jìn)行變換處理用以生成PWM信號；及時刻控制器，將其動作時刻由水晶發(fā)振器根據(jù)被產(chǎn)生的時鐘信號進(jìn)行控制。
驅(qū)動電路2，是由DAC部1使用被供給的PWM信號用以生成功率放大器3的驅(qū)動控制信號。而且，根據(jù)生成的驅(qū)動控制信號，以全電橋用以構(gòu)成功率放大器3將各開關(guān)元件(pMOS晶體管Q1、Q2及nMOS晶體管Q3、Q4)呈ON狀態(tài)用以控制時間，并進(jìn)行驅(qū)動。這樣，功率放大器3，是僅被控制的驅(qū)動時間分，由電源Vp根據(jù)被供給的電源電壓用以放大音頻信號并進(jìn)行輸出。
通過該功。率放大器3被放大的音頻信號，是通過由線圈L1、L2及電容器C1所構(gòu)成LPF 4形成模擬音頻信號，由揚(yáng)聲器56被輸出。
在功率放大器3用以供給電源電壓的電源Vp，是被設(shè)有開關(guān)電源5。開關(guān)電源5，是具備開關(guān)元件的nMOS晶體管Q5，用以驅(qū)動該nMOS晶體管Q5的驅(qū)動器6，被連接于nMOS晶體管Q5及功率放大器3之間的線圈L3，及在nMOS晶體管Q5及線圈L3的信號線及接地之間相互被連接成并列的電容器C2、C3及二極管D1。
開關(guān)電源5，是由電源Vp將電力以斷續(xù)能供給到功率放大器3通過nMOS晶體管Q5進(jìn)行控制，通過用以變更其斷續(xù)周期或1周期內(nèi)呈ON/OFF狀態(tài)的時間比，對功率放大器3能進(jìn)行賦予規(guī)定的負(fù)荷電力。此時，為了用以控制nMOS晶體管Q5呈ON/OFF狀態(tài)的控制信號，是由功率放大器3根據(jù)含被反饋的電源電壓V0的變動分的信號等進(jìn)行生成。
即，為了用以檢測被供給于功率放大器3的電源電壓V0的變動，將功率放大器3的電源供給側(cè)的節(jié)點(diǎn)D連接于第1比較器7的負(fù)側(cè)的輸入端子，同時將功率放大器3的接地側(cè)的節(jié)點(diǎn)E通過電源Vp連接于第1比較器7的正側(cè)的輸入端子。這樣，在第1比較器7的負(fù)側(cè)的輸入端子是使功率放大器3的電源電壓V0被供給，而在正側(cè)的輸入端子是使電源Vp的正的電壓被供給。
第1比較器7，是用以比較由電源Vp被供給的信號，及由功率放大器3根據(jù)被供給的電源電壓V0的振幅的信號，并用以生成其差分信號進(jìn)行輸出到第2比較器8的正側(cè)的輸入端子。
此時電阻R4及電容器C4，是在被取得的差分信號通濾波器順暢進(jìn)行作用。另外，在第2比較器8的負(fù)側(cè)的輸入端子，是通過三角波產(chǎn)生部9使被生成的三角波信號被輸入。
第2比較器8，是用以比較由第1比較器7被輸出的差分信號，及通過三角波產(chǎn)生部9被生成的三角波信號，用以生成脈沖信號為了用以控制開關(guān)電源5內(nèi)的nMOS晶體管Q5的驅(qū)動。如此被生成的脈沖信號，是被供給于開關(guān)電源5內(nèi)的驅(qū)動器6，這樣使nMOS晶體管Q5呈ON/OFF狀態(tài)被控制。
三角波產(chǎn)生部9，是由DAC部1內(nèi)未圖示控制器在被輸出的每時鐘信號(與被供給于Δ∑調(diào)制處理部的時鐘信號相同)的各脈沖，僅用以積分其脈沖寬度的時間分的信號是通過重復(fù)進(jìn)行再設(shè)定的動作，用以產(chǎn)生三角波信號。用以生成三角波信號作為原來的信號，使用與用以控制DAC部1內(nèi)的Δ∑調(diào)制處理部等的時鐘信號相同的時鐘信號，通過使用多個時鐘信號可防止多余的干擾。
圖3是表示由第1比較器7被輸出的差分信號，及藉由三角波產(chǎn)生部9被生成的三角波信號，為了決定nMOS晶體管Q5的驅(qū)動時刻用以生成脈沖信號的情形的波形圖。
圖3中，被輸入于第2比較器8的負(fù)側(cè)端子的節(jié)點(diǎn)B的三角彼信號，是對于該第2比較器8的輸出節(jié)點(diǎn)C的脈沖信號形成決定“H”或“L”時的閾值。即，第2比較器8的輸出節(jié)點(diǎn)C的脈沖信號，是使被輸入于第2比較器8的正側(cè)端子的節(jié)點(diǎn)A的差分信號電平比被輸入于負(fù)側(cè)端子的節(jié)點(diǎn)B的三角波信號電平更大時形成“H”，使差分信號的電平比三角波信號的電平更小時形成“L”。
如此的動作狀態(tài)中，在某時刻t產(chǎn)生變動成電源電壓V0，則由第1比較器7使被出的節(jié)點(diǎn)A的差分信號譬如如圖3進(jìn)行變化。這樣因?yàn)槭沟?比較器8的閾值進(jìn)行變動，所以節(jié)點(diǎn)C的脈沖信號的脈沖寬度也如圖3進(jìn)行變化。這樣，根據(jù)電源電壓V0的變動將開關(guān)電源5內(nèi)的nMOS晶體管Q5的驅(qū)動時刻作為可變，由電源Vp對功率放大器3形成可用以控制電源電壓的供給。
譬如，在某時刻t使電源電壓V0進(jìn)行上升，則由第1比較器7被輸出節(jié)點(diǎn)A的差分信號，是如圖3在變小方向進(jìn)行變化。這樣，由第2比較器8使被輸出節(jié)點(diǎn)C的脈沖信號的脈沖寬度W比至此為止形成更狹窄。這樣，使開關(guān)電源5內(nèi)的nMOS晶體管Q5形成短的呈ON狀態(tài)的時間，所以使被供給于功率放大器3的電源電壓V0下降，使電源電壓V0變動被控制。
本實(shí)施例，是將功率放大器3的輸出信號在DAC部1內(nèi)的Δ∑調(diào)制處理部進(jìn)行反饋并非用以校正PWM信號的脈沖寬度，而由電源Vp用以控制電源電壓的供給在開關(guān)電源5將電源電壓進(jìn)行反饋，根據(jù)電源電壓的變動能直接用以控制該電源電壓的供給。因此，比起先前可進(jìn)行精確度良好的反饋控制。
另外，本實(shí)施例，是如以上對電源Vp除了反饋控制回路之外，也構(gòu)成以下所述前饋控制回路。通過DAC部1對被生成的數(shù)字的PWM信號設(shè)有LPF 10進(jìn)行低通濾波器處理，通過該LPF 10用以生成模擬的PWM信號。而且，將該模擬的PWM信號進(jìn)行供給到第1比較器7的正側(cè)的輸入端子。通過以上的第1及第2比較器7、8，三角波產(chǎn)生部9，LPF 10使本發(fā)明的校正裝置被構(gòu)成。
PWM信號，是由于為了用以控制放大音頻信號的時間形成原來信號，所以通過PWM信號的脈沖寬度可預(yù)先預(yù)測音頻信號的放大時間，即，音頻信號的振幅是可預(yù)先預(yù)測。譬如，使PWM信號的脈沖寬度大時，則將大的振幅的音頻信號作為再生聲音可預(yù)測進(jìn)行輸出。另外，產(chǎn)生于功率放大器3的電源電壓V0，是根據(jù)被再生的音頻信號的振幅進(jìn)行變動。
因此，PWM信號及電源電壓V0的變動可說持有某程度相關(guān)。因此，本實(shí)施例，是將該P(yáng)WM信號在開關(guān)電源5進(jìn)行前饋由電源Vp通過用以控制電力供給，能用以控制產(chǎn)生于功率放大器3的電源電壓V0的變動。
圖4是根據(jù)本發(fā)明為了用以說明前饋控制的動作原理圖。于此，是，通過功率放大器3被放大并由揚(yáng)聲器56被輸出使音頻信號的波形Va形成如圖4所示。該情形，被供給于功率放大器3的電源電壓V0，是根據(jù)聲音輸出波形Va的振幅進(jìn)行如圖4(b)的變動。
本實(shí)施例，是如圖2所示，由DAC部1對被輸出的PWM信號以LPF10進(jìn)行低通濾波器處理，將其輸出信號通過第1及第2比較器7、8在開關(guān)電源5通過進(jìn)行前饋，僅用以校正圖4(c)所示波形分的電壓加以控制。圖4(c)所示波形，是與圖4(b)所示電源電壓V0的變動分以反相使振幅大致形成相等的波形。通過加上如該圖4(c)的波形的前饋控制，將電源電壓V0的變動通過相抵預(yù)先進(jìn)行消除。
具體而言，用以生成LPF 10中的模擬的PWM信號時，使圖4(c)的波形能形成—kVa(k為系數(shù))用以控制上述模擬的PWM信號的振幅。形成電源電壓V0的變動的要因的電源Vp的輸出阻抗，是根據(jù)開關(guān)電源5的電容器C2、C3等的特性因?yàn)榇笾聸Q定，所以為了能抑制電源電壓V0的變動必要的系數(shù)k值，是由該電容器C2、C3等的特性大致特意決定。因此，如圖4(c)需要前饋控制可將LPF 10預(yù)先設(shè)計放著。
如以上詳細(xì)說明，本實(shí)施例中，是用以檢測產(chǎn)生于功率放大器3的電源電壓V0的變動在電源Vp的開關(guān)電源巳除了反饋的第1控制回路之外，通過DAC部1使用被生成PWM信號在開關(guān)電源5也設(shè)有前饋的第2控制回路。
這樣，比起單純進(jìn)行反饋控制的情形可使控制精確度提高，僅以反饋控制是不能中斷除去也可有效用以抑制電源電壓的變動。另外，將音頻信號進(jìn)行數(shù)字化通過實(shí)施數(shù)字運(yùn)算與校正方法比較，可更簡易進(jìn)行控制。因此，若依據(jù)本實(shí)施例，則隨著電源電壓的變動將再生聲音的音質(zhì)劣化形成可簡易，且更確實(shí)進(jìn)行抑制。
圖5是表示根據(jù)本實(shí)施例1比特放大器的其他構(gòu)成例圖，與圖2所示的構(gòu)成要素具有同樣機(jī)能的構(gòu)成要素是賦予同樣編號。圖5所示1比特放大器，是由LPF 10將被輸出的模擬的PWM信號通過通過于倒相器11用以反轉(zhuǎn)位相，將該位相反轉(zhuǎn)后的信號能進(jìn)行供給于第1比較器7的負(fù)側(cè)的輸入端子。
即，圖5的例，是由功率放大器3在開關(guān)電源5將反饋的電源電壓V0通過PWM信號能進(jìn)行控制。該情形，由功率放大器3進(jìn)行反饋的電源電壓V0，是通過2個的電阻R1、R2進(jìn)行分壓成適當(dāng)?shù)闹挡⑦M(jìn)行供給到第1比較器7的負(fù)側(cè)的輸入端子。
如此的構(gòu)成時，也比單純進(jìn)行反饋控制的情形可使控制控制精確度提高，僅以反饋控制是不能除去中斷也可有效用以控制電源電壓的變動。另外，通過數(shù)字運(yùn)算比起校正方法，可更簡易進(jìn)行控制。因此，隨著電源電壓的變動等將再生聲音的音質(zhì)劣化形成可簡易，且更確實(shí)進(jìn)行抑制。
此外，以上說明的實(shí)施例，只不過是表示用以實(shí)施本發(fā)明時的具。體化的一例，通過此等本發(fā)明的技術(shù)性的范圍并非被解釋成限定性的。即，本發(fā)明是不要脫離其精神，或其主要特征，可以各種形式進(jìn)行實(shí)施。
譬如，上述實(shí)施例，是將模擬的PWM信號進(jìn)行反饋時，以圖4(c)—kVa波形加以控制用以設(shè)計LPF 10。LPE 10是以普通能進(jìn)行低通濾波器處理，對其輸出信號用以反轉(zhuǎn)位相并乘于系數(shù)k將回路另外設(shè)置也可。
另外，上述實(shí)施例，是不管反饋控制或前饋控制皆對電源Vp用以構(gòu)成控制回路，但不一定被限定于該例。譬如，反饋控制回路，是在DAC部1進(jìn)行反饋用以校正PWM信號的脈沖寬度的控制回路，或在驅(qū)動電路2進(jìn)行反饋用以校正功率放大器3的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度的控制回路，或以其他控制回路也可。
本發(fā)明是如上述，除了用以檢測放大裝置的電源電壓并進(jìn)行反饋控制之外，形成用以驅(qū)動控制放大裝置的基礎(chǔ)使用脈沖寬度調(diào)制信號能進(jìn)行前饋控制，所以比起單純進(jìn)行反饋控制的情形可使控制的精確度提高。另外，通過數(shù)字運(yùn)算比起用以校正電源電壓的變動方法，可更簡易進(jìn)行控制。因此，隨著電源電壓的變動等將再生聲音的音質(zhì)劣化形成可簡易，且更確實(shí)進(jìn)行抑制。
另外，作為反饋控制回路，是用以檢測放大裝置的電源電壓并在電源的供給控制部通過用以構(gòu)成進(jìn)行反饋的控制回路將電源電壓的變動通過電源的供給控制直接可進(jìn)行抑制，可使控制的精確度提高。對于前饋控制回路也同樣，使用PWM信號在電源的供給控制部通過加上前饋，將電源電壓的變動。
可直接進(jìn)行抑制，可使控制的精確度提高。
本發(fā)明，是使用于功率放大器的電源電壓的變動可更簡易且確實(shí)進(jìn)行抑制，隨著電源電壓的變動將再生聲音的音質(zhì)劣化可有效利用成更少。
權(quán)利要求
1.一種音頻再生裝置，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為具備第1控制回路，對供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓進(jìn)行反饋，生成上述脈沖寬度調(diào)制信號以校正在進(jìn)行上述音頻信號的放大過程中使用的第1信號；及第2控制回路，將由上述脈沖寬度調(diào)制信號生成的第3信號前饋到放大用電源的供給控制部，以校正為了控制上述放大用電源的供給的第2信號。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻再生裝置，其中上述第1信號及上述第2信號是相同者。
3.一種音頻再生裝置，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為具備第1控制回路，將供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓反饋到放大用電源的供給控制部；及第2控制回路，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，使用上述第1控制回路及上述第2控制回路進(jìn)行上述放大用電源的供給控制。
4.一種音頻再生裝置，其特征為具備有調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理而生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；及校正裝置，反饋輸入供給于上述放大裝置的電源電壓所對應(yīng)的振幅信號，同時前饋輸入根據(jù)由上述調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號，用以校正上述規(guī)定的控制信號。
5.如權(quán)利要求4所述的音頻再生裝置，其中上述電源供給控制裝置，是依據(jù)上述規(guī)定的控制信號進(jìn)行控制，使來自上述放大用電源的電力斷續(xù)地供給到上述放大裝置的開關(guān)電源，而上述校正裝置，根據(jù)上述反饋輸入及上述前饋輸入的信號校正上述規(guī)定的控制信號的脈沖寬度。
6.一種音頻再生裝置，其特征是具備有Δ∑調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)Δ∑調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；三角波產(chǎn)生裝置，根據(jù)規(guī)定的時鐘信號產(chǎn)生三角波信號信號生成裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號；第1比較裝置，將對應(yīng)被供給于上述放大裝置的電源電壓的振幅信號輸入一方的輸入端子，同時將來自上述放大用電源的信號及由上述信號生成裝置生成的信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號并生成差分信號；以及第2比較裝置，將由上述三角波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的三角波信號輸入一方的輸入端子，同時將由上述第1比較裝置輸出的差分信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號生成上述規(guī)定的控制信號，并供給到上述電源供給控制裝置。
7.一種音頻再生裝置，其特征是具備Δ∑調(diào)制處理裝置，對被輸入的數(shù)字音頻信號進(jìn)行根據(jù)Δ∑調(diào)制的變換處理，生成脈沖寬度調(diào)制信號；放大裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大；濾波裝置，通過對由上述放大裝置輸出的信號進(jìn)行濾波處理生成模擬音頻信號；電源供給控制裝置，依據(jù)規(guī)定的控制信號對上述放大裝置的放大用電源的供給進(jìn)行控制；三角波產(chǎn)生裝置，根據(jù)規(guī)定的時鐘信號產(chǎn)生三角波信號信號生成裝置，根據(jù)由上述Δ∑調(diào)制處理裝置生成的上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號；第1比較裝置，將對應(yīng)被供給于上述放大裝置的電源電壓的振幅信號及由上述信號生成裝置生成的信號輸入一方的輸入端子，同時將來自上述放大用電源的信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號并生成差分信號；以及第2比較裝置，將由上述三角波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的三角波信號輸入一方的輸入端子，同時將由上述第1比較裝置輸出的差分信號輸入另一方的輸入端子，比較2個的輸入信號生成上述規(guī)定的控制信號，并供給到上述電源供給控制裝置。
8.一種音頻再生裝置，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為檢測出供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓并反饋到放大用電源的供給控制部，根據(jù)所反饋的電源電壓，進(jìn)行用于上述放大用電源的供給控制的控制信號的脈沖寬度的校正。
9.一種音頻再生裝置，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，根據(jù)所前饋的信號，進(jìn)行用于上述放大用電源的供給控制的控制信號的脈沖寬度的校正。
10.一種聲音再生方法，是根據(jù)數(shù)字音頻信號依據(jù)被生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過濾波處理用以輸出模擬音頻信號的聲音再生方法中，其特征為進(jìn)行上述音頻信號的放大用以反饋輸入根據(jù)被供給于放大裝置的電源電壓的振幅信號，同時將上述脈沖寬度調(diào)制信號為基礎(chǔ)，將與被供給于上述放大裝置的電源電壓以略同振幅用以生成反相的信號并進(jìn)行前饋輸入，用以生成上述脈沖寬度調(diào)制信號在進(jìn)行上述音頻信號的放大過程中能用以校正規(guī)定的控制信號。
11.一種聲音再生方法，是相應(yīng)根據(jù)數(shù)字音頻信號所生成的脈沖寬度調(diào)制信號進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征為將供給于進(jìn)行上述音頻信號的放大的放大裝置的電源電壓的振幅信號反饋到放大用電源的供給控制部，同時根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，生成與被供給于上述放大裝置的電源電壓大致相同振幅且反相的信號并前饋到上述放大用電源的供給控制部，進(jìn)行對上述放大裝置的上述放大用電源的供給控制所使用規(guī)定控制信號的校正。
全文摘要
一種音頻再生裝置，在檢測功率放大器(3)的電源電壓(V0)的變動反饋到開關(guān)電源(5)的控制回路的基礎(chǔ)上，再設(shè)置采用將成為驅(qū)動控制功率放大器(3)的基礎(chǔ)的PWM信號前饋到開關(guān)電源(5)的控制回路，不僅負(fù)反饋控制也通過進(jìn)行配合前饋控制，從而比起單純進(jìn)行反饋控制的情形可使控制精確度提高，并可有效控制電源電壓的變動的同時，比起通過數(shù)字運(yùn)算校正電源電壓的變動的情形可更簡易進(jìn)行地控制。
文檔編號H03F3/217GK1494762SQ02804268
公開日2004年5月5日 申請日期2002年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月29日
發(fā)明者喜多村守 申請人:新瀉精密株式會社