本發(fā)明關(guān)于一種立體聲信號驅(qū)動的裝置和方法。

背景技術(shù)：

以往，模擬音頻播放常應(yīng)用在收音機、模擬電視等，以模擬信號直接驅(qū)動喇叭。隨著科技的進步，個人電腦和網(wǎng)絡(luò)的演進及數(shù)字音頻信號處理的發(fā)展，數(shù)字音頻播放已經(jīng)應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)如電影院、家用、汽車等音響，以及數(shù)字電視、各種型式電腦、隨身聽、手機等。其中音頻信號驅(qū)動的功能必須具備低雜音、高品質(zhì)的特性，使得音響效果更為完善。

現(xiàn)有的一些音頻信號驅(qū)動技術(shù)已使用數(shù)字信號處理來改善前端輸入音頻信號的失真和噪聲干擾。一種技術(shù)如圖1所示，將立體聲的雙聲道的脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation,PCM)信號經(jīng)過三角積分調(diào)制器(Sigma-Delta Modulator,SDM)來產(chǎn)生脈沖密度調(diào)制(Pulse Density Modulation,PDM)信號，再經(jīng)由轉(zhuǎn)換器輸出脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)信號來驅(qū)動外部負載，例如雙聲道耳機。參考圖1，其中需要一個隔離電容將每一單聲道的PWM信號中的直流成分運用高通濾波器去除，然后才能驅(qū)動耳機。若不將直流成分移除，會有大直流電流流過耳機單體。

本發(fā)明提出一種立體聲信號驅(qū)動的技術(shù)，經(jīng)由接收立體聲信號的處理，將耳機的中性線也使用PWM信號驅(qū)動以取代原有的接地，以達到無須高通濾波器也能達到無直流漏電的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例可提供關(guān)于一種立體聲信號驅(qū)動的裝置和方法。

所公開的一實施例是關(guān)于一種立體聲信號驅(qū)動的裝置，應(yīng)用于驅(qū)動一第一外部負載和一第二外部負載，此裝置包含：一三角積分調(diào)制器(SDM)，將輸入的一第一脈沖編碼調(diào)制(PCM)信號和一第二脈沖編碼調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一脈沖密度調(diào)制(PDM)信號和一第二脈沖密度調(diào)制信號；一編碼轉(zhuǎn)換器，將第一脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制(PDM)信號、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號；一脈沖寬度調(diào)制器，將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號、一第二脈沖寬度調(diào)制信號和一第三脈沖寬度調(diào)制信號；一信號轉(zhuǎn)換器，將第一脈沖寬度調(diào)制信號、第二脈沖寬度調(diào)制信號和第三脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號、一第二驅(qū)動信號和一第三驅(qū)動信號；一第一功率驅(qū)動器，接收第一驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載；以及一第二功率驅(qū)動器，接收第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動該第二外部負載。

所公開的另一實施例是關(guān)于一種立體聲信號驅(qū)動的方法，應(yīng)用于驅(qū)動一第一外部負載和一第二外部負載，此方法包含:使用一三角積分調(diào)制器(SDM)將輸入的一第一脈沖編碼調(diào)制信號和一第二脈沖編碼調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一脈沖密度調(diào)制信號和一第二脈沖密度調(diào)制信號；使用一編碼轉(zhuǎn)換器將第一脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號；使用一脈沖寬度調(diào)制器將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制信號、一第二脈沖寬度調(diào)制信號和一第三脈沖寬度調(diào)制信號；使用一信號轉(zhuǎn)換器將第一脈沖寬度調(diào)制信號、第二脈沖寬度調(diào)制信號和第三脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號、一第二驅(qū)動信號和一第三驅(qū)動信號；使用一第一功率驅(qū)動器，接收第一驅(qū)動信號和該第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載；以及使用一第二功率驅(qū)動器，接收第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第二外部負載。

附圖說明

圖1是一示意圖，說明傳統(tǒng)兩線式PWM耳機驅(qū)動技術(shù)。

圖2是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明一種立體聲信號驅(qū)動的裝置。

圖3是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的脈沖編碼調(diào)制信號。

圖4是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中轉(zhuǎn)換后的脈沖密度調(diào)制信號。

圖5是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的編碼轉(zhuǎn)換器。

圖6是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的脈沖寬度調(diào)制器轉(zhuǎn)換輸出的脈沖寬度調(diào)制信號。

圖7是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的功率驅(qū)動器驅(qū)動第一外部負載和第二外部負載。

圖8是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明一種立體聲信號驅(qū)動的方法。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

200 立體聲信號驅(qū)動的裝置

210 三角積分調(diào)制器

211 第一脈沖編碼調(diào)制信號

212 第二脈沖編碼調(diào)制信號

213 第一脈沖密度調(diào)制信號

214 二脈沖密度調(diào)制信號

220 編碼轉(zhuǎn)換器

221 第一輸出脈沖密度調(diào)制信號

222 第二輸出脈沖密度調(diào)制信號

223 第三輸出脈沖密度調(diào)制信號

230 脈沖寬度調(diào)制器

231 第一脈沖寬度調(diào)制信號

232 第二脈沖寬度調(diào)制信號

240 信號轉(zhuǎn)換器

241 第一驅(qū)動信號

242 第二驅(qū)動信號

243 第三驅(qū)動信號

250 第一功率驅(qū)動器

260 第二功率驅(qū)動器

810 使用一三角積分調(diào)制器將輸入的一第一脈沖編碼調(diào)制信號和一第二脈沖編碼調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一脈沖密度調(diào)制信號和一第二脈沖密度調(diào)制信號

820 使用一編碼轉(zhuǎn)換器將第一脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號

830 使用一脈沖寬度調(diào)制器將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制信號、一第二脈沖寬度調(diào)制信號和一第三脈沖寬度調(diào)制信號

840 使用一信號轉(zhuǎn)換器將第一脈沖寬度調(diào)制信號、第二脈沖寬度調(diào)制信號和第三脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號、一第二驅(qū)動信號和一第三驅(qū)動信號

850 使用一第一功率驅(qū)動器，接收第一驅(qū)動信號和該第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載

860 使用一第二功率驅(qū)動器，接收第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第二外部負載

具體實施方式

以下，參考伴隨的附圖，詳細說明依據(jù)本發(fā)明的實施例，以使本領(lǐng)域者易于了解。所述的創(chuàng)作可以采用多種變化的實施方式，當(dāng)不能只限定于這些實施例。本發(fā)明省略已熟知部分(well-known part)的描述，并且相同的參考號于本發(fā)明中代表相同的元件。

本發(fā)明提出一種立體聲信號驅(qū)動的技術(shù)，經(jīng)由接收立體聲信號的處理，將耳機的中性線也驅(qū)動PWM信號用以取代原有的接地，以達到無須高通濾波器也能達到無直流漏電的要求。圖2是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明一種立體聲信號驅(qū)動的裝置。

圖2是一種立體聲信號驅(qū)動的裝置，應(yīng)用于驅(qū)動一第一外部負載和一第二外部負載。如圖2中所示，裝置200包含一三角積分調(diào)制器(SDM)210、一編碼轉(zhuǎn)換器220、一脈沖寬度調(diào)制器230、一信號轉(zhuǎn)換器240、一第一功率驅(qū)動器250、以及一第二功率驅(qū)動器260。其中，三角積分調(diào)制器210將輸入的一第一脈沖編碼調(diào)制(PCM)信號211和一第二脈沖編碼調(diào)制信號212分別轉(zhuǎn)換成一第一脈沖密度調(diào)制(PDM)信號213和一第二脈沖密度調(diào)制信號214；編碼轉(zhuǎn)換器220將第一脈沖密度調(diào)制信號213和第二脈沖密度調(diào)制信號214分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制(PDM)信號221、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號222和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號223；脈沖寬度調(diào)制器230將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號221、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號222和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號223分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號231、一第二脈沖寬度調(diào)制信號232和一第三脈沖寬度調(diào)制信號233；一信號轉(zhuǎn)換器240將第一脈沖寬度調(diào)制信號231、第二脈沖寬度調(diào)制信號232和第三脈沖寬度調(diào)制信號233轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號241、一第二驅(qū)動信號242和一第三驅(qū)動信號243；第一功率驅(qū)動器250接收第一驅(qū)動信號241和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第一外部負載；第二功率驅(qū)動器260接收第二驅(qū)動信號242和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動該第二外部負載。

根據(jù)圖2中立體聲信號驅(qū)動的裝置的實施范例，其中三角積分調(diào)制器210將輸入的第一脈沖編碼調(diào)制信號211和第二脈沖編碼調(diào)制信號212分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖密度調(diào)制信號213和第二脈沖密度調(diào)制信號214。在第二圖中，三角積分調(diào)制器的目的是將輸入的多比特(Bits)脈沖編碼調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成少比特的脈沖密度調(diào)制信號，第一脈沖編碼調(diào)制信號211和第二 脈沖編碼調(diào)制信號212代表立體聲雙聲道的左右聲道的脈沖編碼調(diào)制信號，例如各為16比特(bits)或24比特的解析度的脈沖編碼調(diào)制碼(PCM Code)。圖3中是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中脈沖編碼調(diào)制信號。在圖3中，橫軸代表各取樣時間點，而縱軸代表各取樣時間點的脈沖編碼調(diào)制碼的大小。

承上述，而在圖3中轉(zhuǎn)換后的一第一脈沖密度調(diào)制信號213和一第二脈沖密度調(diào)制信號214可以例如各為3-6比特的脈沖密度調(diào)制碼。圖4是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中轉(zhuǎn)換后的脈沖密度調(diào)制信號。在圖4中，橫軸代表各取樣時間點，而縱軸代表各取樣時間點的脈沖密度調(diào)制碼的大小。

根據(jù)圖2中立體聲信號驅(qū)動的裝置的實施范例，其中編碼轉(zhuǎn)換器220將第一脈沖密度調(diào)制信號213和第二脈沖密度調(diào)制信號214分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制信號221、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號222和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號223。圖5是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的編碼轉(zhuǎn)換器。在圖5中，輸入的第一脈沖密度調(diào)制信號213和第二脈沖密度調(diào)制信號214依據(jù)下列數(shù)學(xué)式子轉(zhuǎn)換成三個輸出脈沖密度調(diào)制信號221、222和223：

S₂₂₁＝S₂₁₃–S₂₁₄

S₂₂₂＝S₂₁₄–S₂₁₃

S₂₂₃＝–S₂₁₃–S₂₁₄

其中S₂₁₃和S₂₁₄分別代表脈沖密度調(diào)制信號213和第二脈沖密度調(diào)制信號214，S₂₂₁、S₂₂₂和S₂₂₃分別代表第一輸出脈沖密度調(diào)制信號221、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號222和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號223，而“–”代表負值或相減。

根據(jù)圖2中立體聲信號驅(qū)動的裝置的實施范例，其中脈沖寬度調(diào)制器230將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號221、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號222和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號223分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制信號 231、一第二脈沖寬度調(diào)制信號232和一第三脈沖寬度調(diào)制信號233。圖6是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明第二圖中的脈沖寬度調(diào)制器轉(zhuǎn)換輸出的脈沖寬度調(diào)制信號。在圖6中，橫軸代表各取樣時間點，而縱軸代表各取樣時間點的脈沖寬度調(diào)制碼的大小，脈沖寬度調(diào)制信號的寬度是與相對應(yīng)的脈沖密度調(diào)制信號值成正比。

根據(jù)圖2中的實施范例，信號轉(zhuǎn)換器240將第一脈沖寬度調(diào)制信號231、第二脈沖寬度調(diào)制信號232和第三脈沖寬度調(diào)制信號233轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號241、一第二驅(qū)動信號242和一第三驅(qū)動信號243。信號轉(zhuǎn)換器輸出的各個驅(qū)動信號的大小與其相對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號的寬度成正比。因此信號轉(zhuǎn)換器可以例如，但不限于是一計數(shù)器，依據(jù)一時鐘將輸入的一脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖寬度進行計數(shù)，再將計數(shù)值轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)驅(qū)動信號的大小。

根據(jù)圖2中的實施范例，最后第一功率驅(qū)動器250接收第一驅(qū)動信號241和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第一外部負載；第二功率驅(qū)動器260接收第二驅(qū)動信號242和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第二外部負載。圖7是與所公開的一實施范例一致的一示意圖，說明圖2中的功率驅(qū)動器驅(qū)動第一外部負載和第二外部負載。其中，第一功率驅(qū)動器250將第一驅(qū)動信號241和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第一外部負載的兩端，而第二功率驅(qū)動器260將第二驅(qū)動信號242和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第二外部負載的兩端。

根據(jù)另一個實施范例，圖8說明一種立體聲信號驅(qū)動的方法，應(yīng)用于驅(qū)動一第一外部負載和一第二外部負載，此方法包含：使用一三角積分調(diào)制器將輸入的一第一脈沖編碼調(diào)制信號和一第二脈沖編碼調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一脈沖密度調(diào)制信號和一第二脈沖密度調(diào)制信號，如步驟810所示；使用一編碼轉(zhuǎn)換器將第一脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成一第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、一第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和一第三輸出脈沖密度調(diào)制信號，如步驟820所示；使用一脈沖寬度調(diào)制器將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸 出脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制信號、一第二脈沖寬度調(diào)制信號和一第三脈沖寬度調(diào)制信號，如步驟830所示；使用一信號轉(zhuǎn)換器將第一脈沖寬度調(diào)制信號、第二脈沖寬度調(diào)制信號和第三脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號、一第二驅(qū)動信號和一第三驅(qū)動信號，如步驟840所示；使用一第一功率驅(qū)動器，接收第一驅(qū)動信號和該第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載，如步驟850所示；以及使用一第二功率驅(qū)動器，接收第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第二外部負載，如步驟860所示。

如步驟810所示的三角積分調(diào)制器的目的是將輸入的多比特(Bits)脈沖編碼調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成少比特的脈沖密度調(diào)制信號，第一脈沖編碼調(diào)制信號和第二脈沖編碼調(diào)制信號代表立體聲雙聲道的左右聲道的脈沖編碼調(diào)制信號，例如各為16比特(bits)或24比特的解析度的脈沖編碼調(diào)制碼(PCM Code)。

如步驟820所示的使用編碼轉(zhuǎn)換器將輸入的第一脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號依據(jù)下列數(shù)學(xué)式子轉(zhuǎn)換成三個輸出脈沖密度調(diào)制信號：

S₂₂₁＝S₂₁₃–S₂₁₄

S₂₂₂＝S₂₁₄–S₂₁₃

S₂₂₃＝–S₂₁₃–S₂₁₄

其中S₂₁₃和S₂₁₄分別代表脈沖密度調(diào)制信號和第二脈沖密度調(diào)制信號，S₂₂₁、S₂₂₂和S₂₂₃分別代表第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號，而“–”代表負值或相減。

如步驟830所示的使用脈沖寬度調(diào)制器將第一輸出脈沖密度調(diào)制信號、第二輸出脈沖密度調(diào)制信號和第三輸出脈沖密度調(diào)制信號分別轉(zhuǎn)換成第一脈沖寬度調(diào)制信號、一第二脈沖寬度調(diào)制信號和一第三脈沖寬度調(diào)制信號。其中脈沖寬度調(diào)制信號的寬度是與相對應(yīng)脈沖密度調(diào)制信號值成正比。

如步驟840所示的使用信號轉(zhuǎn)換器將第一脈沖寬度調(diào)制信號、第二脈沖寬度調(diào)制信號和第三脈沖寬度調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成一第一驅(qū)動信號、一第二驅(qū)動信號和一第三驅(qū)動信號。信號轉(zhuǎn)換器輸出的各個驅(qū)動信號的大小與其相對應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制信號的寬度成正比。因此信號轉(zhuǎn)換器可以例如，但不限于是一計數(shù)器，依據(jù)一時鐘將輸入的一脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖寬度進行計數(shù)，再將計數(shù)值轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)驅(qū)動信號的大小。

如步驟850所示的使用第一功率驅(qū)動器接收第一驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載；以及如步驟860所示的使用第二功率驅(qū)動器接收第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號243來驅(qū)動第二外部負載。其中第一功率驅(qū)動器將第一驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第一外部負載的兩端，而第二功率驅(qū)動器將第二驅(qū)動信號和第三驅(qū)動信號來驅(qū)動第二外部負載的兩端。

綜上所述，本發(fā)明提出一種本發(fā)明提出一種立體聲信號驅(qū)動的技術(shù)，經(jīng)由接收立體聲信號的處理，以改善驅(qū)動音頻信號的失真及直流漏電的缺點。

以上所公開的附圖及說明，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，非為用以限定本發(fā)明的實施，大凡本領(lǐng)域技術(shù)人員其所依本發(fā)明的精神，所作的變化或修飾，皆應(yīng)涵蓋在以下本發(fā)明的權(quán)利要求內(nèi)。