專利名稱：：用于通過將超聲波信號(hào)加到輸入音頻信號(hào)以改進(jìn)數(shù)字放大器的性能的系統(tǒng)和方法用于通過將超聲波信號(hào)加到輸入音頻信號(hào)以改進(jìn)數(shù)字放大器的性能的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
：脈沖寬度調(diào)制(PWM)放大器有時(shí)用于放大音頻信號(hào)。在兩電平PWM調(diào)制方案中，一對(duì)信號(hào)(A,B)被用于開關(guān)一對(duì)FET,從而使加在負(fù)載(揚(yáng)聲器)兩端的電壓交替地上升或下降(參見圖1)。信號(hào)A和B分別由一系列寬度變化的脈沖組成。如果音頻信號(hào)上升，那么高電平側(cè)的信號(hào)(A)將具有較寬的脈沖，而低電平側(cè)的信號(hào)(B)將具有較窄的脈沖。類似地，如果音頻信號(hào)下降，那么高電平側(cè)的信號(hào)(A)將具有較窄的脈沖，而低電平側(cè)的信號(hào)(B)將具有較寬的脈沖。某些PWM放大器使用三電平(BD類)調(diào)制方案而不是兩電平調(diào)制方案。在三電平PWM調(diào)制方案中，這對(duì)信號(hào)(A,B)被用于開關(guān)兩對(duì)FET。這些FET不僅僅能夠使揚(yáng)聲器電壓上升或下降，還可被控制以將負(fù)載的兩邊耦合到相同的電壓(即，不使電壓上升或下降)。圖2示出了示例性系統(tǒng)。三電平調(diào)制方案會(huì)具有兩個(gè)失真源，包括符合失真(coincidencedistortion)和死區(qū)失真(dead-timedistortion)。符合失真產(chǎn)生的原因在于，在低信號(hào)電平下，電橋的兩邊幾乎同時(shí)開關(guān)。死區(qū)失真在低信號(hào)電平下出現(xiàn)或者非常明顯的原因在于，死區(qū)發(fā)生在輸出電流接近0的時(shí)候。在過零點(diǎn)處，死區(qū)失真通常導(dǎo)致信號(hào)^f皮平坦化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明包括將超聲波信號(hào)(例如，頻率為》丈大器的開關(guān)頻率(FswMO的一半的音調(diào))引進(jìn)音頻信號(hào)的系統(tǒng)和方法。增加的超聲波信號(hào)使輸入信號(hào)(A,B)移動(dòng)，以使他們不會(huì)幾乎同時(shí)開關(guān)，并且使輸出電流是完全明確的，以消除低信號(hào)電平時(shí)的死區(qū)失真。增加超聲波信號(hào)使失真移到大于0的幅度。超過該幅度的信號(hào)將經(jīng)歷失真，但與幅度更低的信號(hào)的失真相比，該失真將不那么明顯。未超過該幅度的信號(hào)將根本不會(huì)經(jīng)歷失真。雖然也能通過使信號(hào)A和B之間產(chǎn)生相位差而達(dá)到相同的效果(例如，調(diào)整信號(hào)的相對(duì)定時(shí))，但是與之相比，增加信號(hào)更筒單、更容易實(shí)現(xiàn)，并且效率相同。增加超聲波信號(hào)的另一個(gè)好處是使開關(guān)能量遠(yuǎn)離開關(guān)頻率及其諧波頻率。這將能夠被用于避免潛在的干4尤AM無線電接收的問題。一個(gè)實(shí)施方式包括的開關(guān);^丈大器具有調(diào)制器、功率開關(guān)、超聲波信號(hào)發(fā)生器以及調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器接收來自于放大器輸入的音頻信號(hào)和來自于超聲波信號(hào)發(fā)生器的超聲波信號(hào)。調(diào)節(jié)器根據(jù)超聲波信號(hào)調(diào)節(jié)音頻信號(hào)，然后將已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)提供給調(diào)制器。調(diào)制器根據(jù)已調(diào)節(jié)的信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)波形，并將該開關(guān)波形提供給功率開關(guān)，該功率開關(guān)根據(jù)開關(guān)波形產(chǎn)生輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)器包括加法器，該加法器將超聲波信號(hào)加到輸入音頻信號(hào)。例如，超聲波信號(hào)可以是頻率為放大器的開關(guān)頻率的一半的音調(diào)。超聲波信號(hào)可根據(jù)非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出來調(diào)節(jié)，該非線性函數(shù)發(fā)生器是基于輸入的音頻信號(hào)來工作的。非線性函數(shù)發(fā)生器可被配置為當(dāng)音頻信號(hào)的值接近放大器能夠以實(shí)質(zhì)上線性的方式處理的最大值時(shí)減小超聲波信號(hào)的幅度。調(diào)節(jié)器可以可替換地配置為根據(jù)可編程增益系數(shù)來調(diào)節(jié)輸入音頻信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，放大器包括監(jiān)控器，該監(jiān)控器被配置為給調(diào)節(jié)器提供與放大器的運(yùn)行有關(guān)的信息。然后，該調(diào)節(jié)器可根據(jù)監(jiān)控器提供的信息調(diào)節(jié)其操作(例如，通過調(diào)節(jié)與超聲波信號(hào)相乘的增益系數(shù)，或調(diào)節(jié)與超聲波信號(hào)相乘的音頻信號(hào)的非線性函數(shù))。監(jiān)控器所提供的信息可包括，如音量控制器的設(shè)定值、輸入信號(hào)類型、輸入信號(hào)強(qiáng)度或放大器中的限幅發(fā)生。調(diào)節(jié)器可根據(jù)信號(hào)是否指示放大器的輻射干擾了無線電接收而被啟用或禁用。這些信號(hào)也可指示無線電接收機(jī)接收的頻率和帶寬。放大器自身可包含無線電接收機(jī)。在一個(gè)實(shí)施方式中，放大器還包括噪聲整形量化器,該噪聲整形量化器的噪聲傳遞函數(shù)具有零點(diǎn)，該零點(diǎn)實(shí)質(zhì)上減小了在超聲波信號(hào)的頻率處的噪聲傳遞函數(shù)。另一實(shí)施方式包括在對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行放大的開關(guān)放大器中實(shí)現(xiàn)的方法。所述方法包括產(chǎn)生超聲波信號(hào)，并在放大音頻信號(hào)之前將該超聲波信號(hào)加到音頻信號(hào)上。所述方法可減少低信號(hào)電平時(shí)放大器內(nèi)的符合失真，減少放大器內(nèi)的死區(qū)失真，并/或減少AM無線電頻帶內(nèi)的信號(hào)的輻射。在一個(gè)實(shí)施方式中，超聲波信號(hào)可包括頻率為開關(guān)放大器的開關(guān)頻率的一半的音調(diào)。所述方法可包括將增益系數(shù)存儲(chǔ)在可編程存儲(chǔ)器中并用該增益系數(shù)乘以超聲波信號(hào)。所述方法還可包括用音頻信號(hào)的非線性函數(shù)乘以超聲波信號(hào)。所述方法還可進(jìn)一步包括在音頻信號(hào)很大時(shí)，通過使非線性函數(shù)降低來減少放大器中的過載的可能性。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法包括監(jiān)控放大器的運(yùn)行以檢測(cè)與限幅相關(guān)的條件或與過載相關(guān)的條件，并響應(yīng)于所;險(xiǎn)測(cè)到的條件而調(diào)節(jié)超聲波信號(hào)。所檢測(cè)到的條件可包括實(shí)際限幅或初期限幅，或?qū)嶋H過載或初期過載。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法是在含有噪聲整形量化器的放大器中實(shí)現(xiàn)的。在該實(shí)施方式中，所述方法可包括通過將量化器的噪聲傳遞函數(shù)配置為在頻率接近超聲波信號(hào)頻率處具有減小的幅度以減少超聲波信號(hào)與量化器產(chǎn)生的噪聲之間的音頻互調(diào)結(jié)果。又一實(shí)施方式所包含的系統(tǒng)包括開關(guān)放大器、控制器和網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)。放大器使用具有基波頻率的開關(guān)波形，并且放大器具有至少一個(gè)可調(diào)的工作參數(shù)?？刂破鞅慌渲脼閺木W(wǎng)絡(luò)接收機(jī)接收信息，并響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)接收到指示該放大器可能產(chǎn)生對(duì)無線電接收機(jī)千擾的信息而調(diào)節(jié)放大器的工作參數(shù)以減少在基波頻率或其諧波頻率處的信號(hào)的幅度。所述網(wǎng)絡(luò)可包括各種類型的網(wǎng)絡(luò)，例如有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、電力線網(wǎng)絡(luò)、MOST網(wǎng)絡(luò)、CAN網(wǎng)絡(luò)、IEEE802.11網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)或各種其他類型的網(wǎng)絡(luò)。很多其他實(shí)施方式也是可能的。附圖的筒要說明在閱讀了下面的詳細(xì)描述并參考了附圖以后，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。圖1是"i兌明一對(duì)FET的原理圖，這對(duì)FET由兩電平調(diào)制系統(tǒng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)生施加到揚(yáng)聲器的輸出音頻信號(hào)。圖2是iJL明兩對(duì)FET的原理圖，這兩對(duì)FET由三電平調(diào)制系統(tǒng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生施加到揚(yáng)聲器的輸出音頻信號(hào)。圖3是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。圖4是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)的原理框圖。圖5-7是表示三電平橋式輸出的死區(qū)效應(yīng)的時(shí)域圖。圖8和9是表示使三電平系統(tǒng)中電橋的一邊的PWM輸出延遲以產(chǎn)生電流波紋并使電流過零點(diǎn)遠(yuǎn)離低輸出電平所產(chǎn)生的效果的時(shí)域圖。圖10是示出了三電平輸出級(jí)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和波形的示意圖，所述波形示出了增加頻率為開關(guān)頻率的一半的音調(diào)是如何影響三電平調(diào)制的。圖11是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的、包括噪聲整形器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。圖12和13是表示增加頻率為開關(guān)頻率的一半的音調(diào)產(chǎn)生相同頻率的電流波紋的時(shí)i^圖。圖14是表示所增加的音調(diào)的幅度控制電流的幅度并從而控制線性區(qū)域的"寬度"的時(shí)域圖。圖15是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方式的原理框圖。圖16是示出了用來調(diào)節(jié)所增加的超聲波信號(hào)的候選多項(xiàng)式函數(shù)的示意圖。圖17和18是表示增加頻率為開關(guān)頻率一半的音調(diào)的效果的頻域圖。圖19是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的、放大器被耦合到AM無線電接收機(jī)的系統(tǒng)的原理框圖。圖20是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的、放大器通過網(wǎng)絡(luò)連接到其他音頻系統(tǒng)部件的系統(tǒng)的原理框圖。圖21是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的、使用監(jiān)控器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。雖然可對(duì)本發(fā)明做出多種修改且本發(fā)明具有多種替換形式，但是通過圖形和伴隨的詳細(xì)描述中的實(shí)施例示出了具體的實(shí)施方式。然而，應(yīng)理解，這些圖形和詳細(xì)描述并不旨在將本發(fā)明局限于所描述的具體的實(shí)施方式。相反地，該公開旨在覆蓋落在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有的修改、等同形式或替代形式。詳細(xì)描述本發(fā)明包括音調(diào)(例如，頻率為力文大器的開關(guān)頻率F^她的一半的音調(diào))被引進(jìn)音頻信號(hào)中的系統(tǒng)和方法。所增加的超聲波信號(hào)使輸入信號(hào)(A,B)移動(dòng)，以使他們不會(huì)幾乎同時(shí)開關(guān)，并且所增加的超聲波信號(hào)使輸出電流是完全明確的，以消除低信號(hào)電平時(shí)的死區(qū)失真。增加頻率為Fswltoh/2的音調(diào)使失真移動(dòng)至大于零的幅度。超過該幅度的信號(hào)將經(jīng)歷該失真，但與幅度更低的信號(hào)時(shí)的失真相比，該失真將不那么明顯。未超過該幅度的信號(hào)將根本不會(huì)經(jīng)歷該失真。雖然通過使信號(hào)A和B之間產(chǎn)生相位差也能達(dá)到相同的效杲，但是增加頻率為開關(guān)頻率一半的音調(diào)更簡(jiǎn)單、更容易實(shí)現(xiàn)，并且效果相同。增加頻率為開關(guān)頻率一半的音調(diào)的另一個(gè)好處是使開關(guān)能量遠(yuǎn)離開關(guān)頻率及其諧波頻率。這能夠用于避免潛在的干擾AM無線電接收的問題。參見圖3,其中示出了說明才艮據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。在該實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)器110接收音頻信號(hào)和來自于超聲波信號(hào)發(fā)生器120的信號(hào)作為輸入信號(hào)。調(diào)節(jié)器110根據(jù)來自超聲波信號(hào)發(fā)生器120的超聲波信號(hào)調(diào)節(jié)該音頻信號(hào)，并向調(diào)制器130提供該已調(diào)節(jié)的信號(hào)。調(diào)制器130從該已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并將該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)提供給功率開關(guān)140。功率開關(guān)140產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)，該模擬輸出信號(hào)被用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載150，如揚(yáng)聲器。應(yīng)注意，雖然圖3將功率開關(guān)140的輸出顯示為僅被施加于負(fù)載150的一側(cè)，但是用這種方式表示功率開關(guān)和負(fù)載的耦合是為了簡(jiǎn)化。實(shí)際上，如圖2所示，在三電平系統(tǒng)中，功率開關(guān)輸出的兩個(gè)模擬信號(hào)將被施加于該負(fù)載的相對(duì)側(cè)。在下面的系統(tǒng)框圖中，也做了這種筒化。參見圖4,示出了說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)的原理框圖。在該實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)器210具有用于接收音頻信號(hào)的第一輸入以及用于接收由超聲波信號(hào)發(fā)生器220產(chǎn)生的超聲波信號(hào)的第二輸入。音頻信號(hào)被提供給加法器240和非線性函數(shù)發(fā)生器230。非線性函數(shù)發(fā)生器230產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)是接收到的音頻信號(hào)的非線性函數(shù)。此非線性函數(shù)信號(hào)提供給乘法器250。乘法器250接收來自于信號(hào)發(fā)生器220的超聲波信號(hào)，并根據(jù)來自非線性函數(shù)發(fā)生器230的信號(hào)輸出來調(diào)節(jié)該超聲波信號(hào)。然后，將已調(diào)節(jié)的超聲波信號(hào)提供給加法器240,在加法器240中，所述已調(diào)節(jié)的超聲波信號(hào)被加至輸入音頻信號(hào)，以產(chǎn)生已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)，該已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)即為調(diào)節(jié)器210的輸出信號(hào)。三電平橋式輸出的死區(qū)圖5-7示出了來自于仿真的時(shí)域圖，并說明了三電平橋式輸出的死區(qū)效應(yīng)。出于說明的目的，該死區(qū)^fc故大并被設(shè)置為70ns。圖5中的曲線示出了對(duì)輸入80hm負(fù)載的48伏電源的滿刻度分貝值為-20的320Hz音調(diào)的一個(gè)周期內(nèi)的輸出電壓和電感電流。對(duì)于三電平調(diào)制，小信號(hào)電平的電感電流中有很小的波紋。這意味著對(duì)于小信號(hào)電平，將產(chǎn)生過零點(diǎn)。在三電平系統(tǒng)中，所有的信號(hào)將呈現(xiàn)這種類型的失真，但是在低信號(hào)電平下該失真似乎更為嚴(yán)重，因?yàn)榕c該信號(hào)相比，該失真相當(dāng)明顯。圖6和7進(jìn)一步放大過零點(diǎn)區(qū)域，以突出細(xì)節(jié)部分。與對(duì)兩電平調(diào)制一樣，使電橋的一邊的PWM輸出信號(hào)延遲將產(chǎn)生電流波紋，并使電流過零點(diǎn)遠(yuǎn)離低輸出電平。圖8和9的時(shí)域圖是通過將信號(hào)B相對(duì)于信號(hào)A延遲1/4個(gè)開關(guān)周期的時(shí)間得到的。增加頻率為Fswitch/2的音調(diào)對(duì)三電平調(diào)制失真的影響通過增加音調(diào)能夠影響三電平調(diào)制(BD類)的兩個(gè)失真源符合失真在低信號(hào)電平下，電橋的兩邊將幾乎同時(shí)開關(guān)。為了減小從一邊到另一邊的耦合，將兩個(gè)開關(guān)事件從時(shí)間上分開是有利的。死區(qū)失真在低信號(hào)電平下出現(xiàn)輸出級(jí)中的死區(qū)，這是因?yàn)楫?dāng)輸出電流接近0時(shí)出現(xiàn)死區(qū)，因而，在死區(qū)內(nèi)輸出電平是依賴信號(hào)的。圖10示出了增加頻率為Fswtch/2的音調(diào)是如何影響三電平調(diào)制PWM波形的。頻率為Fswltoh/2的音調(diào)，其頻率為開關(guān)頻率的一半，對(duì)于384kHz的開關(guān)頻率，音調(diào)的頻率相當(dāng)于192kHz。幅度為alpha的Fswlteh/2的音調(diào)可作為采樣序列+alpha,-alpha,+alpha,-alpha等而有效地產(chǎn)生。圖10示出了當(dāng)將該采樣序列加到0輸入信號(hào)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況。當(dāng)相位=0時(shí)，-alpha^皮力口入。當(dāng)相4立=1時(shí)，屮alpha一皮加入。兩組A和B的曲線示出了對(duì)符合失真的影響。最上面一組曲線對(duì)應(yīng)于0輸入和alpha=0，這意^木著兩個(gè)調(diào)制輸出A和B同時(shí)開關(guān)。最下面一組曲線對(duì)應(yīng)于alpha=0.25。對(duì)于相位=0，調(diào)制器輸入為-alpha,這意味著B側(cè)將在A側(cè)變大之前變小。對(duì)于相位=1，調(diào)制器輸入為alpha,這意味著A側(cè)將在B側(cè)變大之后變小。A側(cè)和B側(cè)不再同時(shí)開關(guān)。已經(jīng)通過使用輸出級(jí)的非常簡(jiǎn)化的模型對(duì)死區(qū)失真進(jìn)行了描述。當(dāng)使用如圖IO所示的接在負(fù)載的兩端單個(gè)電容的LC濾波器時(shí)發(fā)生死區(qū)失真問題。在死區(qū)內(nèi)——即當(dāng)兩個(gè)半橋之一中的上或下FET都沒有導(dǎo)通時(shí)——輸出電平將由電流I的方向決定。當(dāng)從半橋流出的電感電流是正的(1>0)時(shí)，那么它的輸出將在死區(qū)內(nèi)被拉到低電平。當(dāng)從半橋流出的電感電流是負(fù)的(I<0)時(shí),那么它的輸出將在死區(qū)內(nèi)被拉到高電平。這兩組曲線示出了零輸入信號(hào)對(duì)電流的影響。在上面一組曲線中，A和B同時(shí)開關(guān)并且電流I變?yōu)?。在下面一組曲線中，B在A之前開關(guān)，并且此時(shí)電流在O附近波動(dòng)。對(duì)于相位=0,電流變?yōu)樨?fù)，對(duì)于相位=1，電流變?yōu)檎?，但?dāng)A側(cè)和B側(cè)開關(guān)時(shí)，電流明確地為負(fù)或正。當(dāng)加入小輸入信號(hào)時(shí)，電流I將被該信號(hào)調(diào)制。在第一種情況下，對(duì)于alpha二O，這將導(dǎo)致死區(qū)內(nèi)的輸出電平取決于該信號(hào)——并且因此產(chǎn)生失真。對(duì)于alpha>0的情況，只要由該信號(hào)產(chǎn)生的電流調(diào)制比頻率為Fswitch/2的音調(diào)的電流波紋小，那么在開關(guān)事件下，我們?nèi)詫⒌玫秸?fù)明確的電流——且因此不會(huì)產(chǎn)生失真。對(duì)于更高幅度的信號(hào)，即該信號(hào)電流比Fswiteh/2波紋電流大，失真沒有被消除，但現(xiàn)在它發(fā)生在這樣的信號(hào)電平處，即，該信號(hào)電平將有助于"遮蔽"這個(gè)效應(yīng)。增加頻率為Fswiteh/2的音調(diào)將4吏"交叉"死區(qū)失真遠(yuǎn)離0，對(duì)處在失真將很明顯的低電平下的輸入信號(hào)基本上消除了過零死區(qū)失真。當(dāng)使用在負(fù)載的兩邊具有分開的電容器的輸出LC濾波器時(shí)，加入音調(diào)對(duì)死區(qū)失真的影響就更小，類似于橋聯(lián)^莫式中的驅(qū)動(dòng)單個(gè)負(fù)載的兩個(gè)半橋輸出濾波器。增加音調(diào)具有類似于使全橋三電平調(diào)制方案的一側(cè)延遲的好處，但是是以完全不同的方式得到這些好處的。例如，參見Risbo和Anderskouv的專利PCT/DK99/00418(US,6,373,336B1)。加入音調(diào)的一個(gè)問題是它將出現(xiàn)在寬帶輸出頻譜中。該音調(diào)的電平根據(jù)可編程的因子alpha而調(diào)節(jié)，以使能夠在頻譜曲線中音調(diào)的"可見性"與使失真遠(yuǎn)離0電平的程度之間得到折中。加入音調(diào)常常將使饋入放大器下一級(jí)的信號(hào)的峰值振幅增加，從而減小了在限幅或其他過載情況發(fā)生之前能夠被處理的最大輸入信號(hào)。在包含噪聲整形器的放大器中，通常首先是噪聲整形器進(jìn)行限幅。這種放大器展示在圖11中，圖11是說明了包含噪聲整形器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。該系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)器410，調(diào)節(jié)器410被配置為接收輸入音頻信號(hào)，并用從超聲波信號(hào)發(fā)生器420接收到的超聲波信號(hào)來調(diào)節(jié)該音頻信號(hào)。調(diào)節(jié)后的音頻信號(hào)被提供給噪聲整形器425,而不是將該信號(hào)直接提供給調(diào)制器430。噪聲整形器425量化該信號(hào)，之后將該信號(hào)傳到調(diào)制器430。然后，調(diào)制器430根據(jù)該音頻信號(hào)產(chǎn)生帶有已調(diào)制的信號(hào)的脈沖，并將這些脈沖信號(hào)提供給功率開關(guān)440。然后，功率開關(guān)的輸出信號(hào)被用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載450。為了解決噪聲整形器中的限幅，該音調(diào)可按多項(xiàng)式P(X)=1-X2調(diào)節(jié)，其中X是該音調(diào)被加入之前的信號(hào)電平。因?yàn)閄的取值范圍是-1到1,因此在高電平下，即x接近-l或l時(shí)，l-xS將接近0，而對(duì)于低信號(hào)電平，即X接近O時(shí)，l-x2將接近l。但另一個(gè)問題是，音調(diào)會(huì)與PWM輸出的非線性區(qū)域中的Fswitch/2附近的噪聲整形器噪聲互調(diào)。如果噪聲預(yù)算(noisebudget)里有"空間"，那么為噪聲整形器設(shè)計(jì)一種在Fswiteh/2音調(diào)附近輕微下降的噪聲傳遞函數(shù)以減少將互調(diào)回到該音頻頻帶內(nèi)的噪聲量是有益的。圖12和13的曲線示出了增加頻率為Fswitch/2的音調(diào)產(chǎn)生相同頻率的電流波紋。對(duì)于低信號(hào)電平，這意味著在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)該電流將與0相交，并意味著輸出是線性的。頻率為Fswlteh/2的音調(diào)的幅度alpha控制該電流的幅度，并因此控制該線性區(qū)域的"寬度"。當(dāng)alpha=l/16時(shí)，得到了圖14所示的曲線，該曲線說明了這點(diǎn)。對(duì)AM無線電接收的影響頻率為Fswitch/2的音調(diào)還能被用于使能量遠(yuǎn)離開關(guān)音調(diào)頻率Fswltch。當(dāng)放大器用零輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，非常少的信號(hào)能量將分布在音頻頻帶內(nèi)，并且較少的能量通過噪聲整形器分布在更高的頻率，但開關(guān)頻率處的能級(jí)將處于其峰值。當(dāng)輸入信號(hào)被調(diào)制時(shí)，更多的能量將位于其他頻率處，因此開關(guān)音調(diào)處的能量將下降。使信號(hào)遠(yuǎn)離開關(guān)音調(diào)能夠被用來實(shí)現(xiàn)"避AM無線電(AM-radioavoidance)，'。AM無線電的載波頻帶(500到1500kHz)位于D類放大器的開關(guān)頻率的基波和諧波范圍內(nèi)(基波250到1000MHz)。因此，當(dāng)D類》欠大器接近AM無線電使用時(shí)，開關(guān)音調(diào)的基波和諧波會(huì)千擾AM無線電頻帶。一種避免這種情況的方法是當(dāng)D類放大器千擾無線電時(shí)，改變其開關(guān)頻率，例如在Melanson的美國(guó)專利申請(qǐng)2004/0100328中描述的。然而，改變正在工作的D類放大器的開關(guān)頻率是有問題的，因此另一種方法是使用頻率為Fswltoh/2的音調(diào)。當(dāng)頻率為Fswitch的音調(diào)干擾AM無線電接收時(shí)，頻率為Fswitch/2的音調(diào)可被增大以使能量偏離頻率Fswtch。為了使最大能量偏離，我們需要使頻率為Fswiteh/2的所加入的音調(diào)電平最大化而不被限幅。通常，當(dāng)音調(diào)根據(jù)多項(xiàng)式P(x)和因子alpha而調(diào)節(jié)時(shí)，信號(hào)加上增加的音調(diào)后的最大信號(hào)值將小于或等于lxl+alpha^P(x)1。為了保證該信號(hào)不被限幅，我們需要選擇P(x)以使IP(x)l《(l-lxl)/alpha，或者當(dāng)alpha=l時(shí)，我們需要IP(x)l<=1-|x|。對(duì)于形式為P(x)=l-x2的二階多項(xiàng)式(如被用于避免三電平調(diào)制的低電平下的失真的多項(xiàng)式)，"最佳的結(jié)果"^J殳置alpha-0.5(當(dāng)0<=x<=l時(shí)，求解alpha*(l-x2)+x<=1所得)。然而，對(duì)于輸入信號(hào)x=0，這個(gè)多項(xiàng)式換算所產(chǎn)生的頻率為Fswlteh/2的音調(diào)的電平僅為最大電平的1/2。通過使用四階多項(xiàng)式P(x)=b4*x4+b2*x2+b0,并選擇b4=1.3863,b2=-2.2725,b0=0.8863和alpha=l能得到一個(gè)更好的解。然而，因?yàn)樘岢龅膶?shí)施方式不處理比2大的系數(shù)，因此我們可將這些系數(shù)除以2/b2，得到b4=1.2200，b2=-2和b0=0.7800和alpha=b2/2=U363。參見圖15，示出了說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)的原理框圖。在該實(shí)施方式中，該調(diào)節(jié)器使用頻率為開關(guān)頻率一半的方波。該方波由四階多項(xiàng)式P(x)=b4*x4+b2*x2+b0所定義的非線性函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖16示出了候選多項(xiàng)式尺度函數(shù)。實(shí)線是尺度函數(shù)在不被限幅的情況下的可能的最大電平l-|xl。多項(xiàng)式必須保持大于類似的下限lx卜l,以確保IP(x)l<=l-W。虛線表示二階多項(xiàng)式P(x)與-x2，alpha的最大設(shè)置值為0.5。由菱形展示的線表示四階多項(xiàng)式P(x)=1.3863*x4-2.2725*x2+0.8863，且alpha=l，而點(diǎn)劃線示出了P(x)*2/2.2725=1.22*x4-2.00*X2+0.78形式的四階多項(xiàng)式，且最大系數(shù)值為2。當(dāng)輸入音頻(x)為O或低電平時(shí)，使用四階多項(xiàng)式使我們具有更大的alpha范圍并對(duì)F,teh功率具有更好的抑制能力。多項(xiàng)式被所選作調(diào)節(jié)頻率為F^她/2的音調(diào)的"可預(yù)知"的方式。與其他非線性尺度函數(shù)相比，例如與將得到頻率為Fswlteh/2的音調(diào)的最大值而未4皮限幅的P(x)4-lxl相比，我們能夠預(yù)測(cè)并確定他們由輸入信號(hào)產(chǎn)生的諧波不會(huì)影響音頻頻帶的性能。我們可以使用更高階的多項(xiàng)式以更接近最大值，但是所增加的計(jì)算成本和諧波使得這樣做不值得。仿真得到的圖17和18中的曲線說明了增加頻率為Fswltch/2的音調(diào)的影響。配置為開關(guān)頻率384kHz，級(jí)768，具有耦合到8ohm負(fù)載的22uH/0.47uFLC濾波器的"理想"半橋輸出級(jí)。輸入為5kHz純正弦波，其滿刻度分貝值為-60。圖17中的曲線示出了當(dāng)alpha-O時(shí)頻率為384kHz的基波開關(guān)音調(diào)和頻率為1152kHz的三次諧波。在頻率為768kHz的二次諧波附近，我們只能看到頻率為5kHz的輸出音調(diào)的"拷貝"。圖18中的曲線使用的是相同的配置，但是將系數(shù)alpha=160/128=1.25乘以多項(xiàng)式1.22*x4-2.00*x2+0.78?，F(xiàn)在我們看到頻率為Fswitch/2的音調(diào)和它的諧波——并且我們看到頻率為Fsw她和3F,toh的音調(diào)實(shí)質(zhì)上被減小了。下表總結(jié)了alpha=0,140/128和160/128的情況下的性能。設(shè)置alpha=160/128能夠?qū)㈩l率為F,toh的基波減小超過20dB，并將三次諧波減小超過10dB。但代價(jià)是所報(bào)告的SNR從70dB降低到40dB附近，例如對(duì)于-60dB的輸入電平，噪聲的滿刻度分貝值即從-130增加到-100。如前所述，所增加的噪聲可能是歸因于頻率為Fswltch/2的音調(diào)與由噪聲整形器所產(chǎn)生的接近Fswitch/2的噪聲分量之間的互調(diào)。表13-4:仿真的放大器性能和噪聲峰值電平<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>然而，遺憾的是，設(shè)置alpha=160/128沒有在所有信號(hào)電平下避免限幅。這一點(diǎn)可以參見圖16來理解設(shè)置alpha二145.5/128將提供菱形所示的效杲。設(shè)置alpha=160/128按比例增加了菱形所示的曲線并因此不滿足必要條件，即當(dāng)多項(xiàng)式按alpha的比例調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)該小于1-lxi以避免限幅，這種不滿足條件的情況大約發(fā)生在x-.027到x=0.422范圍內(nèi)。alpha的值=140/128允許對(duì)于在-1到1的范圍內(nèi)的所有x避免限幅并具有合理的安全裕度，同時(shí)仍提供對(duì)頻率為F一tch的輸出音調(diào)減少11.5dB的效果。因此，當(dāng)在非常低的信號(hào)電平時(shí)，可以優(yōu)選地使用alpha=160/128，并且當(dāng)檢測(cè)到輸入信號(hào)電平可能超過如0.027的閾值時(shí)，可以優(yōu)選地提供一種將alpha值減小到，例如140/128的方法。當(dāng)頻率為Fswlteh/2的音調(diào);故以某一實(shí)質(zhì)電平加入時(shí)，由此所產(chǎn)生的增加的噪聲電平在無線電再現(xiàn)的背景下是可接受的。因?yàn)橐阅骋粚?shí)質(zhì)電平加入頻率為Fswltch/2的音調(diào)的原因是為了減少某些AM無線電千擾分量，因此，在需要時(shí)動(dòng)態(tài)地接入頻率為Fswitoh/2的音調(diào)是有利的。為此，放大器需要知道開關(guān)頻率Fswitch或其諧波何時(shí)千擾AM接收。圖19示出了被配置為給放大器提供該信息的示例性系統(tǒng)。參見圖19，其中示出了系統(tǒng)的原理框圖，在該系統(tǒng)中，》丈大器#皮耦合到AM無線電接收機(jī)上。該系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)器510、超聲波信號(hào)發(fā)生器520、調(diào)制器530、功率開關(guān)540和負(fù)載550，他們中的每一個(gè)都基本上按上面所描述的配置。然而，在該系統(tǒng)中，無線電接收機(jī)560不僅給調(diào)節(jié)器510提供輸入音頻信號(hào)，而且經(jīng)由控制信號(hào)線570給調(diào)節(jié)器提供控制信息。例如，控制信息可包括這樣的信息，如對(duì)應(yīng)于所接收的音頻信號(hào)的載波頻率和該無線電接收機(jī)敏感的頻帶的寬度，或者指示超聲波信號(hào)是否干擾無線電信號(hào)的接收的邏輯信號(hào)。例如，對(duì)于前面的配置，給定開關(guān)頻率Fswiteh，AM無線電中心頻率Fc，以及所期望的圍繞Fc的"無音調(diào)"帶寬bw，我們需要對(duì)F^teh/2的音調(diào)做如下操作^口果((Fswitch>Fc-bw&&Fswitch<Fc+bw)H(3*Fswitch>Fc-bw&&3*Fswitch<Fc+bw》將F篇她/2音調(diào)開啟否則將F,tch/2音調(diào)關(guān)閉當(dāng)然，如果需要頻率為Fswltch/2的音調(diào)用于減少死區(qū)失真或減少符合失真的目的，那么可將命令"將F^teh/2音調(diào)關(guān)閉"解釋為將系數(shù)alpha減小到一個(gè)合適的下限值而不是完全將該音調(diào)移除。如果帶寬bw和電流頻率Fc由"知道"無線電頻率的外部控制器提供，那么放大器中的處理器能夠?qū)Υ诉M(jìn)行計(jì)算——或者外部控制器能夠?qū)Υ诉M(jìn)行計(jì)算并提供單個(gè)邏輯信號(hào)來開啟頻率為Fswlteh/2的音調(diào)——或者通過通信接口或者簡(jiǎn)單地通過激活GPIO輸入管腳。對(duì)于很多應(yīng)用(例如，AVR,MediaPC，車頭單元，等等)，AM無線電和D類放大器都位于具有全局控制器的單個(gè)單元內(nèi)，該控制器能夠控制頻率為Fc的信號(hào)或頻率為Fswltch/2的邏輯開啟信號(hào)的通信。在其他應(yīng)用中，AM無線電和D類放大器位于分開的單元內(nèi)，這些分開的單元仍通過某種網(wǎng)絡(luò)連接被連接，并且近到足以讓開關(guān)音調(diào)影響AM無線電接收。該類型的系統(tǒng)的實(shí)例可以是住宅里的網(wǎng)絡(luò)化的(以太網(wǎng)上的UPnP或WiFi)有源揚(yáng)聲器，或者是汽車?yán)锓珠_的網(wǎng)絡(luò)化單元(MOST系統(tǒng))。對(duì)于這些類型的系統(tǒng)，指示頻率Fc的信號(hào)或指示需要Fswiteh/2音調(diào)的邏輯信號(hào)可以通過網(wǎng)絡(luò)連接來傳送。參見圖20,其中示出了說明系統(tǒng)的原理框圖，在該系統(tǒng)中，放大器通過網(wǎng)絡(luò)與其他音頻系統(tǒng)部件相連。在該實(shí)施例中，開關(guān)放大器610按前所述的方式工作以驅(qū)動(dòng)負(fù)載620。放大器610從如AM無線電接收機(jī)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件接收輸入音頻信號(hào)。放大器610被配置為從控制器630接收工作參數(shù)?？刂破?3(U皮耦合到網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)640,該網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)被配置為經(jīng)由音頻網(wǎng)絡(luò)接收控制信息并將該控制信息提供給控制器630。頻率為Fswit￡h/2的音調(diào)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)避死區(qū)失真和避AM無線電都能通過加入由相同類型多項(xiàng)式來按比例調(diào)節(jié)的音調(diào)來實(shí)現(xiàn)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中x是輸入信號(hào)，y是輸出信號(hào)，其等于信號(hào)+按比例調(diào)節(jié)的音調(diào)，alpha是比例因子，以及b0,b2和b4是多項(xiàng)式系數(shù)。通常，這將通過定制硬件和更為一般性的類似DSP的數(shù)據(jù)通路的組合來實(shí)現(xiàn)。alpha的設(shè)置可通過寄存器位來控制。例如，alpha能夠通過寄存器的8位值來控制，單位為1/128。這允許alpha^皮設(shè)置在0到255/128的范圍內(nèi)，分辨率為1/128。如前所述，數(shù)字PWM放大器通常的實(shí)現(xiàn)將是執(zhí)行乘法累加型指令的定制硬件和更為一般性的類似DSP的數(shù)據(jù)通路的組合。頻率為Fswiteh/2的音調(diào)可以筒單地為序列-1,1,-1,1等。因此按比例調(diào)節(jié)的形式的alpha*tone能夠以硬件有效地產(chǎn)生，并作為"系數(shù)"PWMtonea被提交給數(shù)據(jù)通路。如果該音調(diào)表示為在每個(gè)采樣點(diǎn)上在0和1之間交替變化的信號(hào)"fs2tone"，那么硬件能夠產(chǎn)生PWMtonea=(fs2tonealpha:-alpha)fs2tone=fs2tone;給定輸入信號(hào)PWMx,然后數(shù)據(jù)通道計(jì)算出信號(hào)與按比例調(diào)節(jié)后的音調(diào)的輸出總和PWMy:然后該數(shù)據(jù)通道計(jì)算PWMxx=PWMx承PWMxscale=(b4*PWMxx+b2)*PWMxx+bOPWMy=PWMx+scale*PWMtonea值"PWMxx"和"scale"被保存在中間存儲(chǔ)器中，因此F，她/2塊不需要數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系數(shù)b0-b4被存儲(chǔ)在系數(shù)存儲(chǔ)器中。當(dāng)使用頻率為Fswitch/2的音調(diào)來移動(dòng)三電平調(diào)制模式里的死區(qū)失真時(shí)，對(duì)于x=0,多項(xiàng)式P(x)=1-x2的值為1，對(duì)于x=l或x=-1，多項(xiàng)式P(x)=1-乂2的值為0,因此選擇b44,b2二l和b(M是很好的選擇。通常，alpha選擇為接近于O.l。放大器中的處理器能夠在任何時(shí)候更新比例因子alpha和系數(shù)b0，b2和b4。這能被用于對(duì)音量控制器、輸入信號(hào)類型和強(qiáng)度、噪聲整形器內(nèi)的限幅等放大器工作條件中的變化做出動(dòng)態(tài)的響應(yīng)，從而維持由于增加頻率為Fswlteh/2的音調(diào)產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)之間的最佳平衡。參見圖21,其示出了說明根據(jù)可選實(shí)施方式的使用監(jiān)控器的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理框圖。在該實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)器310接收音頻信號(hào)和來自信號(hào)發(fā)生器320的超聲波信號(hào)作為輸入，并且基于這些輸入信號(hào)產(chǎn)生已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)。該已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)被提供給調(diào)制器330，調(diào)制器330根據(jù)已調(diào)節(jié)的音頻信號(hào)產(chǎn)生帶有已調(diào)制輸出信號(hào)的脈沖。該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)又被用于驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)340。用這些帶有已調(diào)制信號(hào)的脈沖，功率開關(guān)340產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載350的才莫擬音頻信號(hào)。該系統(tǒng)不同于圖3所示的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)包含監(jiān)控器單元360。監(jiān)控器單元360從調(diào)制器330和功率開關(guān)340接收信息，并且監(jiān)控該信息以確定超聲波信號(hào)是否應(yīng)該,皮調(diào)節(jié)或者被接通或斷開。如果監(jiān)控器360確定需要做一個(gè)變化，那么監(jiān)控器能夠給調(diào)節(jié)器310提供合適的控制信號(hào)。應(yīng)注意，前面描述的實(shí)施方式旨在是說明性的?？商鎿Q實(shí)施方式可通過使用不同于上面所描述的機(jī)制或算法來實(shí)現(xiàn)上述的一個(gè)或更多特征，或者使用不同于前述實(shí)施例中使用的參數(shù)。例如，雖然某些實(shí)施方式可增加頻率為開關(guān)頻率一半的音調(diào)，但是不是在所有實(shí)施方式中都是這種情況，并且可^^用其他頻率的音調(diào)或多個(gè)音調(diào)或者其他超聲波信號(hào)。類似地，可替換實(shí)施方式可在非上述特定類型的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)網(wǎng)絡(luò)、電力線網(wǎng)絡(luò)、CAN網(wǎng)絡(luò)，IEEE802.11網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)，Zigbee網(wǎng)絡(luò)，等等?？商鎿Q實(shí)施方式不需要包括關(guān)于上迷實(shí)施方式所描述的所有特征，例如監(jiān)控?zé)o線電干擾或通過音頻信號(hào)的非線性函數(shù)調(diào)節(jié)所加入的超聲波信號(hào)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以使用各種不同的科技和技術(shù)中的任何一種來表示信息和信號(hào)。例如，貫穿前面描述的全文中引用的數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)、位等等可通過電壓、電流、電磁波等或其組合來描述。使用任何合適的傳輸媒質(zhì)，包括電線，金屬絲(metallictrace)等，可以在所公開的系統(tǒng)的部件之間進(jìn)行信息和信號(hào)的通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步了解，結(jié)合于此公開的實(shí)施方式而描述的各種說明性的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可作為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或以上二者的組合來實(shí)現(xiàn)。為了清楚說明硬件和軟件的這種互換性，各種示例性部件、塊、模塊、電路和步驟在前面是就其功能性而做的描述。這種功能是作為硬件還是軟件來實(shí)現(xiàn)取決于具體的應(yīng)用和施加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制。對(duì)于每個(gè)具體的應(yīng)用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可用各種不同的方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解釋為造成對(duì)本發(fā)明的范圍的偏離。結(jié)合于此公開的實(shí)施方式而描述的各種示例性的邏輯塊、模塊和電路可用以下多種方式實(shí)現(xiàn)或完成，即專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或其他邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立的硬件部件、或以上器件被設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)于此所描述的功能的任意組合。已經(jīng)在前面關(guān)于具體的實(shí)施方式描述了可由本發(fā)明提供的利益和優(yōu)點(diǎn)。這些利益和優(yōu)點(diǎn)，以及任何可能導(dǎo)致他們發(fā)生或變得更加明顯的任何元件和限制條件不應(yīng)被看作是任何權(quán)利要求或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵性的、必要的、或基本的性質(zhì)。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)"包括(comprise)"、"包括(comprising)"或其任意其它變化形式旨在被解釋為非排他性地包括這些術(shù)語(yǔ)之后的元件和限制條件。因此，包含一組元件的系統(tǒng)、方法或其他實(shí)施方式不應(yīng)只局限于這些元件，而是可以包括未明確列出來的或所要求保護(hù)的實(shí)施方式中的固有的其他元件。雖然參考特定的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，這些實(shí)施方式是示例性的，并且本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施方式。對(duì)上述實(shí)施方式的變更、修改、增加和改進(jìn)是可能的?？梢灶A(yù)期，這些變更、修改、增加和改進(jìn)落在于隨后的權(quán)利要求中所詳細(xì)描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種開關(guān)放大器，包括輸入端，其接收音頻信號(hào)；調(diào)制器，其根據(jù)所述音頻信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)波形；以及功率開關(guān)，其根據(jù)所述開關(guān)波形產(chǎn)生輸出；所述放大器的改進(jìn)之處在于所述放大器還包括超聲波信號(hào)發(fā)生器，其產(chǎn)生超聲波信號(hào)；以及調(diào)節(jié)器，其根據(jù)所述超聲波信號(hào)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中所迷調(diào)節(jié)器包括加法器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放大器，其中所迷調(diào)節(jié)器包括非線性函數(shù)發(fā)生器，其依靠所述音頻信號(hào)纟皮4貴入，以及乘法器；其中所述乘法器被配置為用所述非線性函數(shù)發(fā)生器的輸出與所述超聲波信號(hào)相乘；以及其中所述調(diào)節(jié)器^^皮配置為將所述乘法器的輸出加到所述音頻信號(hào)上；4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放大器，其中所述超聲波信號(hào)發(fā)生器被配置為當(dāng)所述音頻信號(hào)的值接近所述放大器能夠以實(shí)質(zhì)上線性方式處理的最大值時(shí)，減小所述超聲波信號(hào)的幅度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中所迷開關(guān)波形的頻率為Fs，而所述超聲波信號(hào)是頻率為Fs/2的音調(diào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其包括用于存儲(chǔ)增益系數(shù)的可編程存儲(chǔ)器，其中所述調(diào)節(jié)器被配置為根據(jù)所述增益系數(shù)調(diào)節(jié)所述音頻信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，進(jìn)一步包括監(jiān)控器單元，所述監(jiān)控器單元4^配置成向所述調(diào)節(jié)器提供涉及所述放大器的運(yùn)行的信息，其中所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)下述項(xiàng)中至少一項(xiàng)(a)增益系數(shù)，其與所述超聲波信號(hào)相乘，以及(b)所述音頻信號(hào)的非線性函數(shù)，其基于所述信息與所述超聲波信號(hào)相乘。8.根據(jù)權(quán)利要求7所迷的放大器，其中由所述監(jiān)控器單元提供的所述信息包括下述項(xiàng)中之一(i)音量控制器的設(shè)定值；(ii)輸入信號(hào)類型；(iii)輸入信號(hào)強(qiáng)度；以及(iv)在所述放大器中發(fā)生限幅。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，進(jìn)一步包括具有噪聲傳遞函數(shù)的噪聲整形量化器，其中所述超聲波信號(hào)包括具有頻率的音調(diào)，且所述噪聲傳遞函數(shù)具有零點(diǎn)，所述零點(diǎn)在所述音調(diào)的所述頻率處實(shí)質(zhì)上減少所述噪聲傳遞函數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放大器，其中所述開關(guān)波形的頻率為Fs,而所述音頻的所述頻率為Fs/2。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中所述調(diào)節(jié)器根據(jù)一個(gè)或更多信號(hào)而被啟用或禁用，所述一個(gè)或更多信號(hào)表示所述放大器的輻射是否引起干擾無線電接收。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器，進(jìn)一步包括控制輸入，所述控制輸入被配置為接收信號(hào)，所述信號(hào)表示所述放大器的輻射是否引起千擾無線電接收。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的放大器，其中所述控制輸入是電輸入。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的放大器，其中所述控制輸入是控制端口上的邏輯位位置。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大器，其中表示所迷放大器的輻射是否引起干擾無線電接收的所述信號(hào)還表示無線電接收機(jī)接收的頻率。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的放大器，其中表示所述放大器的輻射是否引起干擾無線電接收的所述信號(hào)還表示所述無線電接收機(jī)接收的帶寬。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的放大器，其進(jìn)一步包括無線電接收機(jī)。18.—種裝置，其包括開關(guān)放大器，其使用具有基波頻率的開關(guān)波形，所述放大器具有至少一個(gè)可調(diào)的工作參數(shù)；控制器，其耦合到所述放大器；以及網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)，其耦合到所述控制器并耦合到網(wǎng)絡(luò)；其中所述控制器^皮配置為從所述網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)接收信息；其中所述控制器被配置為響應(yīng)于所述網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)接收到指示所述放大器可能千擾無線電接收的信息而調(diào)節(jié)所述工作參數(shù)，以減少在所述基波頻率處或在所述基波頻率的諧波處的信號(hào)的幅度。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括下述網(wǎng)絡(luò)之一有線網(wǎng)絡(luò)；無線網(wǎng)纟各；以及光學(xué)網(wǎng)絡(luò)。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中通用網(wǎng)絡(luò)選自下述網(wǎng)絡(luò)之一以太網(wǎng)絡(luò)；電力線網(wǎng)絡(luò)；MOST網(wǎng)絡(luò)；CAN網(wǎng)絡(luò)；正EE802.11網(wǎng)絡(luò)；藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)；以及Zigbee網(wǎng)絡(luò)。21.—種在對(duì)音頻信號(hào)放大的開關(guān)放大器中改進(jìn)所述放大器的性能的方法，其包括如下步驟產(chǎn)生超聲波信號(hào)；以及將所述超聲波信號(hào)加到所述音頻信號(hào)。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中改進(jìn)所述放大器的性能的所述方法包括減少所述J:大器內(nèi)在低信號(hào)電平下的符合失真。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中改進(jìn)所述放大器的性能的所述方法包括減少所i4i文大器內(nèi)的死區(qū)失真。24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中改進(jìn)所述放大器的性能的所述方法包括減小AM無線電頻帶內(nèi)的信號(hào)的輻射。25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中產(chǎn)生超聲波信號(hào)的所述步驟包括產(chǎn)生音調(diào)，其中所述音調(diào)的頻率是所述開關(guān)放大器的開關(guān)頻率的一半。26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括在可編程存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)增益系數(shù)；以及用所述增益系數(shù)乘以所述超聲波信號(hào)。27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括用所述音頻信號(hào)的非線性函數(shù)乘以所述超聲波信號(hào)。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括通過將所述非線性函數(shù)配置成在所述音頻信號(hào)^艮大時(shí)減少來減小所述^:大器中的過載的可能性。29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括通過監(jiān)控所述放大器的運(yùn)行以檢測(cè)條件來減小限幅或過載的可能性，所述條件選自由以下各項(xiàng)組成的組(a)限幅，(b)過載，(c)初期限幅，及(d)初期過載；以及響應(yīng)于被;險(xiǎn)測(cè)到的所述條件而調(diào)節(jié)所述超聲波信號(hào)。30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述超聲波信號(hào)包括具有相應(yīng)頻率的音調(diào)，并且其中所述方法在包括噪聲整形量化器的^:大器中實(shí)現(xiàn)，所述噪聲整形量化器具有噪聲傳遞函數(shù)，所述方法進(jìn)一步包括通過將所述量化器的所述噪聲傳遞函數(shù)配置為在頻率接近所述音調(diào)的所述頻率處具有減小的幅度來減少所述音調(diào)與由所迷量化器產(chǎn)生的噪聲之間的音頻互調(diào)結(jié)果。全文摘要在音頻信號(hào)由開關(guān)放大器放大之前將超聲波信號(hào)引入音頻信號(hào)的系統(tǒng)和方法。所增加的超聲波信號(hào)(例如，頻率為放大器的開關(guān)頻率的一半的音調(diào))移動(dòng)一組功率開關(guān)的輸入信號(hào)，以使他們不會(huì)幾乎同時(shí)開關(guān)。超聲波信號(hào)使輸出電流是完全確定的，以消除低信號(hào)電平時(shí)的死區(qū)失真。增加音調(diào)超聲波信號(hào)會(huì)使失真移到大于零的幅度。超過該幅度的信號(hào)將經(jīng)歷失真，但與幅度更低的信號(hào)相比，該失真將不那么明顯。未超過該幅度的信號(hào)將根本不會(huì)經(jīng)歷失真。增加超聲波信號(hào)還可使能量遠(yuǎn)離干擾AM無線電接收的開關(guān)頻率以及其諧波頻率。文檔編號(hào)H03F3/38GK101371434SQ200780002954公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2007年1月24日優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日發(fā)明者彼得·G·克雷文,杰克·B·安德森申請(qǐng)人:D2音頻有限公司