專利名稱：一種小型揚(yáng)聲器的高效率驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型的聲波變換器的驅(qū)動器。特別地，本發(fā)明涉及提供高效率的揚(yáng)聲器驅(qū)動器。另外，本發(fā)明涉及具有內(nèi)置驅(qū)動器的小型的揚(yáng)聲器組件。
發(fā)明
背景技術(shù)：
小型的揚(yáng)聲器廣泛地使用于各種小的便攜設(shè)備中，諸如移動電話機(jī)，音樂播放器，個人數(shù)字助手，助聽器，耳機(jī)，便攜的超聲波設(shè)備等等，其中小尺寸是最重要的。這樣設(shè)備的用戶欣賞它們的小尺寸，但是更喜歡不危害音質(zhì)。但是，這些設(shè)備典型地是電池工作的，它還限制驅(qū)動小型揚(yáng)聲器可用的電功率的量。而且許多應(yīng)用對價(jià)格是非常敏感的事實(shí)確定生產(chǎn)成本應(yīng)該非常低。這樣的產(chǎn)品的壽命周期經(jīng)常是非常短的，因此新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間應(yīng)該非常短。
當(dāng)今許多這樣的小型揚(yáng)聲器是由連接到與外部連接的揚(yáng)聲器的模擬A/B類放大器驅(qū)動的。這些模擬A/B類放大器是龐大的，無效率的，昂貴的等等。甚至如果人們要標(biāo)準(zhǔn)化它們的用途即接口等等還有許多限制。
電磁干擾(EMI)在微電子學(xué)中甚至變成更大的問題，因此引起噪聲特性差的問題這要求適合于集成該揚(yáng)聲器驅(qū)動器到小型的揚(yáng)聲器中的解決方案。通過集成有源的信號處理電路到小型的揚(yáng)聲器機(jī)殼中，該電路可以有效地屏蔽EMI。因此，需要一種數(shù)字驅(qū)動器，它可以以最小的物理尺寸實(shí)現(xiàn)而不降低驅(qū)動器的性能。此外，這樣的驅(qū)動器必須適合于低成本生產(chǎn)。
最自然的解決方案是以數(shù)字驅(qū)動器電路代替該模擬放大器，該數(shù)字驅(qū)動器電路可制成高效率、相當(dāng)?shù)匦『途哂泻芨叩馁|(zhì)量。
此外，當(dāng)使用數(shù)字驅(qū)動器電路時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口是非常容易實(shí)現(xiàn)的。
在很多的現(xiàn)有技術(shù)文件中已經(jīng)存在對以數(shù)字驅(qū)動器電路替代功率放大器問題的一些解決方案。此類文件的例子有來自遠(yuǎn)地點(diǎn)技術(shù)(ApogeeTechnology)的US 5,077,539和來自三重路徑技術(shù)(Tripath Technology)的US 5,777,512，以及Wei-Chan HSU的US 2002/0075068。
上述文件針對幾瓦的功率電平的應(yīng)用，諸如高保真音質(zhì)系統(tǒng)。此外，這些解決方案是相當(dāng)復(fù)雜的，并且它們常常要求許多外部的部件，因此在高音量低成本應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)是太貴。此外，如果該驅(qū)動電路集成到小型的揚(yáng)聲器中，則最重要的是包括外部部件的該電路的物理尺寸盡可能小，上面提到的解決方案沒有滿足這個條件。
Mitel半導(dǎo)體公司的US 5,815,581和G/N Netcom公司的US 6,191,650描述了用于助聽器的驅(qū)動器包括與脈寬調(diào)制(PWM)組合的D類放大器。這兩個解決方案以用于最小化失真的反饋環(huán)路為特征。由于在US5,815,581和US 6,191,650中描述的發(fā)明是預(yù)定在助聽器中使用，它們適合于小型的應(yīng)用。但是，該電路結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，因此不適合于低成本生產(chǎn)。
上述幾個現(xiàn)有技術(shù)文件描述基于驅(qū)動器或者放大器的三電平∑-△調(diào)制(sigma-delta)，與兩電平(1比特)∑-△調(diào)制系統(tǒng)相比，它提供超級效率。正常地，三電平驅(qū)動器是與PWM組合的。
DE 4441996 A1描述用于助聽器的一種兩電平脈沖密度調(diào)制(PDM)。實(shí)現(xiàn)PWM更復(fù)雜，但是可以以比PDM更低的時(shí)鐘頻率工作，這是一個優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槿绻摃r(shí)鐘頻率較低時(shí)，H型橋路以較小差錯轉(zhuǎn)換該數(shù)字信號為模擬輸出信號。對于高音量應(yīng)用，PDM的較低的復(fù)雜性是非常有吸引力的，因?yàn)檩^低的復(fù)雜性導(dǎo)致較低的生產(chǎn)成本。但是，通常知道PDM實(shí)施要求很高的時(shí)鐘頻率，它具有諸如由于轉(zhuǎn)換上升和下降時(shí)間引起的失真的缺點(diǎn)，并且如果使用標(biāo)準(zhǔn)的部件，開關(guān)損耗將導(dǎo)致效率降低。
因此，需要提供一種高效率的小尺寸的小型的揚(yáng)聲器驅(qū)動器，適合于低成本生產(chǎn)，并且仍然具有有關(guān)信噪比(SNR)和失真的高質(zhì)量性能。
本發(fā)明的目的是提供以可能最低的時(shí)鐘頻率數(shù)字地轉(zhuǎn)換信號為調(diào)制信號、復(fù)雜性最小的和仍然獲得好的性能的驅(qū)動器。
本發(fā)明的另一目的是在整個系統(tǒng)中組合該驅(qū)動器與小型的揚(yáng)聲器，因此獲得可能最小的尺寸，從而使得該系統(tǒng)適合于在非常有限的可用空間的應(yīng)用。
本發(fā)明又一另外的目的是提供具有最小的EMI發(fā)射的小型的揚(yáng)聲器組件，由于小型的部件的集成的、屏蔽的和密集的性質(zhì)也導(dǎo)致對EMI的低磁化率。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，通過提供一種適合于驅(qū)動揚(yáng)聲器的驅(qū)動器來達(dá)到上述的目的，該驅(qū)動器包括適合于接收輸入信號的接口，三電平調(diào)制器和三電平H型橋路。該接口可以適合于接收輸入信號。該輸入信號可以是模擬的或者數(shù)字的。該三電平調(diào)制器可以在模擬域或者在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)。該接口可以適合于接收和處理從由下列構(gòu)成的組中選擇的信號格式SPDIF，AES/EBU，PCM，SSI和I2S。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該驅(qū)動器還包括一個內(nèi)插器(interpolator)。在該驅(qū)動器的另一個優(yōu)選的實(shí)施例中，該三電平調(diào)制器包括一種三電平∑-△調(diào)制器。該驅(qū)動器還可以進(jìn)一步包括一個電源電壓調(diào)節(jié)器該驅(qū)動器還可以進(jìn)一步包括一個PLL(鎖相環(huán))。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該H型橋路由校正電路控制。該校正電路可以根據(jù)RTZ(歸零)方案工作。RTZ方案可以是電平相關(guān)的。該校正電路可以包括一個數(shù)字濾波器，該數(shù)字濾波器可以是一個1+Z-1濾波器。該校正電路還可以進(jìn)一步包括一個碼型發(fā)生器。該校正電路可以包括提供反饋信號的裝置，并且該校正電路可以包括提供偽多比特編碼的裝置。三電平H型橋路可以包括用于提供獨(dú)立控制的至少4個開關(guān)。
該驅(qū)動器還可以進(jìn)一步包括一個濾波器，它的輸入端連接到該驅(qū)動器的一個輸出端。該濾波器可以包括一個低通濾波器部分，并且該濾波器可以包括一個線圈。該驅(qū)動器還可以進(jìn)一步包括一個電源啟動的電路，用于提高提供給該三電平H型橋路的電源電壓的電平，在第二方面中，本發(fā)明涉及適合于變換第一電信號為聲信號的小型的揚(yáng)聲器組件，該小型的揚(yáng)聲器組件包括根據(jù)第一方面的一個驅(qū)動器，該驅(qū)動器適合于接收第一電信號并且響應(yīng)該第一電信號產(chǎn)生變化的第一電信號，和揚(yáng)聲器，包括適合于接收變化的第一電信號的一個電機(jī)，該電機(jī)還適合于驅(qū)動膜片，以致產(chǎn)生聲頻信號。
該小型的揚(yáng)聲器組件還可以包括一個控制電路，該控制電路電連接在該驅(qū)動器和該電機(jī)之間。該電機(jī)可以包括一個線圈和一個磁電路。該電機(jī)可以包括一個壓電元件。該控制電路可以適合于對該壓電元件充電和放電。充電和放電可以通過切換該壓電元件和電壓源之間的線圈來執(zhí)行。充電和放電可以通過切換該壓電元件和電壓源之間的電容器來執(zhí)行。該驅(qū)動器可以放在以EMI屏蔽材料制造的機(jī)殼中。
在第三方面，本發(fā)明涉及一個移動的設(shè)備，包括根據(jù)第二方面的小型的揚(yáng)聲器組件。該移動的設(shè)備可以從由下列構(gòu)成的組中選擇移動電話機(jī)，助聽器，助聽裝置，頭機(jī)，掌上計(jì)算機(jī)和膝上型計(jì)算機(jī)。
附圖的簡要敘述現(xiàn)在參見附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器驅(qū)動器的方框圖的一個例子，以及圖2顯示優(yōu)選的電平相關(guān)的歸零調(diào)制方案的原理。
同時(shí)本發(fā)明容易進(jìn)行各種的修改和替代的形式，在附圖中通過舉例已經(jīng)顯示了特定的實(shí)施例并且在此處將詳細(xì)地描述。但是應(yīng)該懂得，本發(fā)明不限于所披露的該特定的形式。相反，本發(fā)明覆蓋了落入如由所附的權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的修改，等效物和替代物。
本發(fā)明的詳細(xì)的敘述在圖1中，描繪了根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器驅(qū)動器方框圖的一個例子。僅僅顯示了最通常使用的信號處理塊。由于有源的信號處理電路主要地是數(shù)字的，它非常容易附加另外的功能。例如這可以是一個音量控制，PLL濾波器等等。該輸入信號是數(shù)字信號。最好這些部件是在單個芯片諸如ASIC(特定應(yīng)用的集成電路)上實(shí)現(xiàn)。這些部件是數(shù)字接口，內(nèi)插器，∑-△調(diào)制器，調(diào)節(jié)器和H型橋路。校正塊使容易控制該H型橋路，以便補(bǔ)償非線性。這個塊是必須的并且在圖2中更詳細(xì)地?cái)⑹?。在圖1中，該芯片的輸出通過一個低通濾波器連接到該揚(yáng)聲器，該低通濾波器用于消除由該揚(yáng)聲器驅(qū)動器產(chǎn)生的高頻噪聲。這個濾波器是任選的并且在某些情況下是可以不用的。
本發(fā)明涉及該調(diào)制器的原理及其實(shí)現(xiàn)。此外，本發(fā)明涉及該實(shí)現(xiàn)的特定的運(yùn)用。
接口模塊的功能是提供到外界的標(biāo)準(zhǔn)接口。已存在幾個數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)，例如SPDIF，AES/EBU，PCM，SSI和I2S。該接口模塊典型地提供一個時(shí)鐘和以可以由內(nèi)插器處理的格式的數(shù)據(jù)信號。該內(nèi)插器的功能是進(jìn)行樣本率變換，諸如由于數(shù)據(jù)通常達(dá)到比該調(diào)制器的時(shí)鐘更低的時(shí)鐘速度時(shí)的上變換。該調(diào)制器具有變換幅度量化的信號為時(shí)間量化的信號的功能。這時(shí)該信號有兩個(或者三個)電平。這意味著該H型橋路可以直接地由該調(diào)制器控制。即H型橋路僅僅能夠接受具有最大3個值幅度的信號。
該H型橋路基本上由可以獨(dú)立地控制的、以所謂的電橋連接的四個開關(guān)構(gòu)成。這些開關(guān)連接該揚(yáng)聲器到電源(VDD)和地(GND)。因此，在該揚(yáng)聲器兩端可生成以下電壓-VDD，0和VDD。另一方面兩電平H型橋路限制為-VDD和VDD。通過及時(shí)控制該切換，則能產(chǎn)生低頻信號。這可以通過從幅度量化的信號轉(zhuǎn)換時(shí)間量化的信號來完成，例如使用時(shí)間離散PWM(脈寬調(diào)制)，或者通過PDM(脈沖密度調(diào)制)調(diào)制來完成。除需要的低頻信號之外，PWM或者PDM調(diào)制信號還包含許多高頻噪聲。這正常地通過濾波器消除，例如連接在H型橋路的輸出和揚(yáng)聲器之間的模擬低通濾波器。該濾波器還可以包括有源的部件。
全面分析表明三電平∑-△調(diào)制降低了需要的時(shí)鐘頻率兩倍之多以便獲得給定的SNR，或者因此引人注目地改善給定的時(shí)鐘頻率的SNR，因此減少了需要非常急劇輸出的濾波器，可能完全不需要輸出濾波器。如果使用電動式揚(yáng)聲器，在大多數(shù)情況下該輸出濾波器可以全部被省略，因?yàn)樵摀P(yáng)聲器的電的和機(jī)械的響應(yīng)二者將提供一個低通濾波器。
三電平調(diào)制器的優(yōu)化包括優(yōu)化該調(diào)制器的噪聲轉(zhuǎn)換功能以及該量化器的電平。三電平∑-△調(diào)制方案具有重要的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)雜性低，因此例如以硅實(shí)現(xiàn)是便宜的。與PWM調(diào)制相比，PDM調(diào)制固有地是線性的并且不要求任何校正方案來非線性調(diào)制。三電平∑-△調(diào)制器將PDM調(diào)制方案的線性和低復(fù)雜性與PWM的低時(shí)鐘頻率相組合。
本發(fā)明還提供用于補(bǔ)償H型橋路中輸出脈沖線性變換為低頻信號的補(bǔ)償方案。這表示在圖2中。
H型橋路的脈沖變換為低頻信號由于該H型橋路的非零上升和下降時(shí)間而失真了。理想地，雙脈沖直接在彼此之后應(yīng)該具有單個脈沖的兩倍能量。然而，晶體管的非零上升和下降時(shí)間將給脈沖增加能量，但是該能量僅僅增加一次。對于兩個后續(xù)脈沖系列，額外的能量僅僅增加一次而不是兩次，因此每個脈沖的能量表示變得不正確。換句話說，該變換是非線性的。這個非線性可以通過增加歸零(RTZ)狀態(tài)來補(bǔ)償。雖然這具有減少從該H型橋路傳送最大輸出功率的效果。另一個想法是應(yīng)用RTZ方案，它取決于輸入信號電平。該想法如下對于小信號電平，應(yīng)用RTZ方案，而對于高信號電平，拋棄RTZ方案。如何實(shí)現(xiàn)電平相關(guān)的RTZ方案的一個例子是使用一個非常簡單的濾波器濾除該輸出信號，因此變換該濾波器的輸出為具有RTZ狀態(tài)的脈沖碼型。這樣的濾波器和RTZ方案的一個例子表示在圖2中。該濾波器可以擴(kuò)展為包括多個狀態(tài)，作為一個例子1+Z-1+Z-2給出從-3至+3的輸出狀態(tài)。該碼型發(fā)生器則必須適合于接收這些電平?；旧蟽H僅是時(shí)鐘頻率設(shè)置對可能的狀態(tài)數(shù)量的限定。該原理可以擴(kuò)展到將多比特∑-△調(diào)制與比簡單的濾波器更多的狀態(tài)以及這些狀態(tài)后來變換為具有RTZ的碼型相組合。但是，這不提供對具有三電平調(diào)制器的簡單的方案的顯著的改善，并且它具有增加復(fù)雜性和該H型橋路得到的輸出信號的高得多的時(shí)鐘頻率的缺點(diǎn)。
該輸出信號的編碼還可以用于在模擬域中非理想的向前饋送補(bǔ)償以及反饋補(bǔ)償。即該調(diào)制器(或者后面的濾波器)的n電平輸出通過劃分該輸出信號的每個時(shí)鐘樣值為多個時(shí)鐘樣值可以編碼為偽多比特信號。即因此在更高的時(shí)鐘頻率多比特信號可以表示為+1，0和-1的系列。用這種方式表示多比特信號是效率低的，因?yàn)樗笙鄬Ω叩臅r(shí)鐘頻率，以便達(dá)到合理的分辯率。多比特輸出的不同的編碼打開了進(jìn)行補(bǔ)償該輸出信號的下降和上升邊緣的數(shù)量的可能性。例如反饋系統(tǒng)可以計(jì)算下降和上升邊緣的數(shù)量并且通過控制偽多比特方案的編碼保證它們是相等的。例如一個零可以實(shí)現(xiàn)為在彼此之后的兩個零，-1接著+1或者+1接著-1。編碼一個零的這三個方式的能量在理論上是相同的。但是在實(shí)踐中取決于上升和下降邊緣的數(shù)量將有小的差別，在這三個情況中容易地看到不是相等的。在相同的時(shí)鐘周期內(nèi)一個零編碼為+1接-1(或者-1，+1)還可以在偽三電平模式中用于驅(qū)動兩電平H型橋路。
上述所有的優(yōu)點(diǎn)還應(yīng)用于電平相關(guān)的歸零制編碼。但是，其實(shí)施比偽多比特解決方案簡單的多。
本發(fā)明還提供驅(qū)動小型揚(yáng)聲器的三電平H型橋路。H型橋路由連接該揚(yáng)聲器到電源(VDD)或者地(GND)的四個開關(guān)構(gòu)成，因此它能夠以四個不同的方式連接該揚(yáng)聲器到電源和地，在該揚(yáng)聲器的兩端產(chǎn)生3個不同的電壓電平-VDD，0，和+VDD。如果使用三電平∑-△調(diào)制方案并且同時(shí)使用低時(shí)鐘頻率，三電平H型橋路是必要的條件。與正常的2電平H型橋路相比，三電平H型橋路可以以非常小的額外的復(fù)雜性實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還提供小型的揚(yáng)聲器組件，在此有源的信號處理部分安排在該小型的揚(yáng)聲器內(nèi)，因此提供具有最小的EMI發(fā)射和對EMI的敏感性的小型的揚(yáng)聲器組件。已經(jīng)知道數(shù)字信號對于EMI是非常不敏感的，但是如果信號線長，也是EMI的重要的發(fā)射器，邊緣是急劇的并且傳送大電流。如果該揚(yáng)聲器機(jī)殼是由導(dǎo)電的材料制作的，諸如金屬或者屏蔽EMI的任何其它材料，則到有源的信號處理部件的所有的模擬連接有效地屏蔽EMI。在敘述的小型的組件中，到該揚(yáng)聲器的連接線保持是短的并且充分屏蔽環(huán)境。到芯片的數(shù)字接口則可以放在該機(jī)殼外部而不惡化對EMI的低敏感性。對EMI敏感的到外界的干線連接是電源線路，VDD和GND。通過在揚(yáng)聲器機(jī)殼的外部的電源線路上或者更好的在該揚(yáng)聲器機(jī)殼內(nèi)引入一個去耦電容器，它們可以有效地屏蔽EMI。而且電源調(diào)節(jié)器或者放置在該揚(yáng)聲器機(jī)殼內(nèi)的反饋環(huán)路可以幫助抑制不必要的EMI。
反饋信號例如可以作為在該H型橋路的輸出上的電壓、在負(fù)載中流動的電流，傳遞給該負(fù)載的電荷進(jìn)行測量?；蛘咚梢允瞧渌目刂菩盘?，像該時(shí)鐘的抖動或者該電源的噪聲。有許多可能的方式應(yīng)用反饋?？梢钥刂圃撁}沖的寬度。反饋控制信號可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(一比特或者多比特)并且應(yīng)用在數(shù)字調(diào)制器之前、該調(diào)制器之后或者在多比特編碼塊中。
為了在該小型的揚(yáng)聲器內(nèi)建造有源的信號處理部件，最重要的是該有源的信號處理部分盡可能小。由于具有三電平H型橋路的三電平調(diào)制器方案復(fù)雜性低，而且要求外部部件最小化，它非常適合于整個的集成入該小型的揚(yáng)聲器中。在一些情況下，該外部輸出濾波器甚至可以完全地消除，則它是非常適合于整個的集成入該小型的揚(yáng)聲器中。
小型的揚(yáng)聲器例如可以是一個電動式揚(yáng)聲器或者基于壓電驅(qū)動原理的一個揚(yáng)聲器。在壓電揚(yáng)聲器情況下，包括一個低通濾波器的模擬濾波器必須插入在該H型橋路輸出和該揚(yáng)聲器之間。這么做的理由是壓電揚(yáng)聲器起該H型橋路的相當(dāng)大的容性負(fù)載的作用。該H型橋路的輸出信號包含大部分的高頻噪聲，如果這個高頻噪聲不消除，則效率將是相當(dāng)差的。該模擬濾波器可以是一個簡單的無源濾波器，諸如與該揚(yáng)聲器串聯(lián)連接的一個線圈。如果喜歡的話，該濾波器可以包括有源的部件。在一些情況下，如果使用電動式揚(yáng)聲器，它也可能有意包含一個濾波器。
可能實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動器接口以致接收模擬的或者數(shù)字的輸入信號。在數(shù)字接口的情況下，可以實(shí)現(xiàn)該調(diào)制器電路與數(shù)字輸入信號一起起作用。在模擬接口的情況下，可能實(shí)現(xiàn)該調(diào)制器電路以使它可以不需要單獨(dú)的模數(shù)變換器。如果喜歡的話，它可能包括一個模數(shù)變換器，或者與該接口集成或者連接在該接口和該調(diào)制器之間。所敘述的實(shí)施例是基于數(shù)字實(shí)現(xiàn)的，但是該原理也適用于模擬實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還提供小型的揚(yáng)聲器組件，在此該有源的信號處理電路作為具有模擬以及數(shù)字二者的所有的功能的單個ASIC(特定的應(yīng)用集成電路)來實(shí)現(xiàn)。為了獲得最小的費(fèi)用，重要的是實(shí)現(xiàn)該有源的信號處理電路的總的芯片區(qū)域盡可能的小。這是通過在一個芯片上實(shí)現(xiàn)該有源電路的每個部分獲得的。而且通過在一個芯片上集成每個部分，該有源的信號處理部分的模擬部分的性能改進(jìn)的多了。例如如果該H型橋路中的晶體管沒有很好的匹配，則該H型橋路的輸出將不可避免地惡化了。通過將這些裝置放置在相同的芯片上可以獲得好的匹配。而且信號的寄生的容性負(fù)載通常在芯片上更好的被控制。這也對該性能有正向的影響。通過在相同的IC上實(shí)現(xiàn)所有的模擬功能塊作為該數(shù)字部分，確信僅僅最小的模擬連接是在該芯片的外部。這對于抑制EMI是有益的。即使該有源的信號處理部分可以放置入該揚(yáng)聲器內(nèi)，從而屏蔽EMI，但這個屏蔽永遠(yuǎn)不會是完全的。有各種措施來屏蔽來自該芯片外部的信號不受EMI影響，例如RC濾波器，反饋等等。
根據(jù)在上面描述的本發(fā)明，小型的揚(yáng)聲器組件包括一個驅(qū)動器，而且揚(yáng)聲器可以在許多不同的領(lǐng)域內(nèi)的許多應(yīng)用中應(yīng)用。一個感興的領(lǐng)域是移動的設(shè)備。該移動的設(shè)備可以是移動電話機(jī)，助聽器，助聽裝置，頭機(jī)(head-set)，掌上計(jì)算機(jī)或者膝上型計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種適合于驅(qū)動揚(yáng)聲器的驅(qū)動器，其特征在于，該驅(qū)動器包括適合于接收輸入信號的一個接口，一個三電平調(diào)制器，和一個三電平H型橋路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動器，其特征在于，其中該接口適合于接收模擬輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動器，其特征在于，其中該接口適合于接收數(shù)字輸入信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的驅(qū)動器，其特征在于，其中該接口適合于接收和處理由下列構(gòu)成的組中選擇的信號格式SPDIF，AES/EBU，PCM，SSI和I2S。
5.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任何一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該三電平調(diào)制器是在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4的任何一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該三電平調(diào)制器是在模擬域中實(shí)現(xiàn)的。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，還包括一個內(nèi)插器。
8.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該三電平調(diào)制器包括一個三電平∑-Δ調(diào)制器。
9.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，還包括一個電源電壓調(diào)節(jié)器。
10.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，還包括一個PLL。
11.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任何一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該H型橋路是由校正電路控制的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的驅(qū)動器，其特征在于，其中該校正電路是根據(jù)RTZ方案工作的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的驅(qū)動器，其特征在于，其中該RTZ方案是電平相關(guān)的。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該校正電路包括一個數(shù)字濾波器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的驅(qū)動器，其特征在于，其中該數(shù)字濾波器是1+Z-1濾波器。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該校正電路包括一個碼型發(fā)生器。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-16的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該校正電路包括提供反饋信號的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-17的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該校正電路包括提供偽多比特編碼的裝置。
19.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，其中該三電平H型橋路包括提供獨(dú)立控制的至少4個開關(guān)。
20.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，還包括一個濾波器，它的輸入端連接到該驅(qū)動器的輸出端。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的驅(qū)動器，其特征在于，其中該濾波器包括一個低通濾波器部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或者21的的驅(qū)動器，其特征在于，其中該濾波器包括一個線圈。
23.根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，其特征在于，還包括一個電源遞升(set-up)電路，用于增加對該三電平H型橋路提供的電源電壓的電平。
24.一種小型的揚(yáng)聲器組件，適合于變換第一電信號為聲信號，其特征在于，該小型的揚(yáng)聲器組件包括根據(jù)前面的權(quán)利要求的任一個權(quán)利要求的驅(qū)動器，該驅(qū)動器適合于接收第一電信號并響應(yīng)該第一電信號產(chǎn)生修改的第一電信號，以及一個揚(yáng)聲器，包括適合于接收該修改的第一電信號的電機(jī)，該電機(jī)還適合于驅(qū)動膜片，以致產(chǎn)生該聲信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，還可以包括一個控制電路，該控制電路電連接在該驅(qū)動器和該電機(jī)之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或者25的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中該電機(jī)包括一個線圈和一個磁電路。
27.根據(jù)權(quán)利要求24或者25的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中該電機(jī)包括一個壓電元件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中該控制電路適合于給該壓電元件充電和放電。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中充電和放電是通過轉(zhuǎn)換在該壓電元件和電壓源之間的線圈實(shí)現(xiàn)的。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中充電和放電是通過轉(zhuǎn)換在該壓電元件和電壓源之間的電容器實(shí)現(xiàn)的。
31.根據(jù)權(quán)利要求24-30的任一個權(quán)利要求的小型的揚(yáng)聲器組件，其特征在于，其中該驅(qū)動器是放在以EMI屏蔽材料制造的機(jī)殼中。
32.一種移動的設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求24-31的任一個權(quán)利要求的小型的揚(yáng)聲器組件。
33，根據(jù)權(quán)利要求32的移動的設(shè)備，其特征在于，其中該移動的設(shè)備是從由下列構(gòu)成的組中選擇的移動電話機(jī)，助聽器，助聽裝置，頭機(jī)，掌上計(jì)算機(jī)和膝上型計(jì)算機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的第一方面提供適合于驅(qū)動諸如用于移動電話機(jī)或者助聽器的小型揚(yáng)聲器之類的揚(yáng)聲器的小型高效率的驅(qū)動器。該驅(qū)動器包括用于接收輸入信號的接口，三電平調(diào)制器和三電平H型橋路。該接口可以適合于接收數(shù)字輸入信號。在該驅(qū)動器的優(yōu)選實(shí)施例中，該H型橋路是由通過歸零方案操作的校正電路控制的。在另外的優(yōu)選實(shí)施例中，該驅(qū)動器包括一個電源電壓遞升電路，用于增加提供給該H型橋路的電壓。在第二方面中，本發(fā)明提供具有內(nèi)置驅(qū)動器的小型的揚(yáng)聲器組件。在第三方面中，本發(fā)明提供具有內(nèi)置的小型的揚(yáng)聲器組件的移動設(shè)備。
文檔編號H04R3/00GK1608393SQ02823597
公開日2005年4月20日 申請日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月30日
發(fā)明者克勞斯·厄德曼·福爾斯特, 亨利克·湯姆森, 拉爾斯·簡恩·斯坦伯格, 詹斯·克里斯蒂安·波爾森 申請人:桑尼昂公司