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)。現(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)量化特性演算而將模擬信號置換成數(shù)字信號，對于全部的抽樣點將數(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。
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，作為為了用以驅(qū)動功率放大器54的控制信號并進(jìn)行利用。
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(MOS晶體管Q1～Q4)的ON狀態(tài)的時間，并根據(jù)被供給的電源電壓Vp放大音頻信號并進(jìn)行輸出。作為為了用以控制該切換的信號，使用在時間座標(biāo)軸具有模擬性的寬度的PWM信號。
通過該功率放大器54被放大的音頻信號，通過由線圈L1、L2及電容器C1、C2所構(gòu)成的低通濾波器(LPF)55、56形成模擬音頻信號，由揚聲器57輸出。此時功率放大器54，如圖1所示，使2個MOS晶體管Q1、Q4及2個MOS晶體管Q2、Q3分別形成一對并交替呈ON狀態(tài)。這樣，使被賦予于揚聲器57的線圈的電壓被振動成正負(fù)，使音頻信號被輸出。
如上述，若使用如圖1的構(gòu)成的1比特放大器，則在再生時無需要進(jìn)行D/A的變換動作，通過低通濾波器55、56僅用以除去高頻率信號以簡單的處理可重現(xiàn)原本的模擬信號。但是，在如此的構(gòu)成中，由于4個MOS晶體管Q1～Q4的特性的偏差，會在功率放大器54的電橋電路使直流的偏置電壓產(chǎn)生，會產(chǎn)生使再生聲音品質(zhì)劣化的問題。
本來，在將音頻信號在功率放大器54的電橋電路進(jìn)行放大并由揚聲器57進(jìn)行輸出時，必須使揚聲器57的輸出電壓以無偏置的的零電壓作為中心振動成正負(fù)。但是，當(dāng)在電橋電路偏置電壓產(chǎn)生時，則譬如在輸出大音量時使其輸出電平形成達(dá)到頂點并會削波，會在音頻信號的波形產(chǎn)生失真并在再生聲音的音質(zhì)形成賦予不良影響的原因的問題。
另外，電橋型的功率放大器54，通常，是使一對的MOS晶體管Q1、Q4呈ON狀態(tài)時，則使另一對的MOS晶體管Q2、Q3一定被設(shè)計成能呈OFF狀態(tài)。但是，因各MOS晶體管Q1～Q4的特性(切換速度等)的偏差，在對一對的MOS晶體管Q1、Q4及另一對的MOS晶體管Q2、Q3的ON動作進(jìn)行切換時會使兩方產(chǎn)生呈ON狀態(tài)，通過MOS晶體管Q1、Q2，或通過MOS晶體管Q3、Q4會產(chǎn)生使貫通電流流通的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，其目的是為了用以解決如此的問題而被發(fā)明，其目的在于，有效消除因構(gòu)成電橋型的功率放大器的各開關(guān)元件的特性的偏差所產(chǎn)生的偏置電壓或貫通電流。
本發(fā)明的音頻再生裝置，是根據(jù)數(shù)字音頻信號依據(jù)被生成的脈沖寬度調(diào)制信號并進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理用以輸巴模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征是具備放大裝置，通過多個開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述放大裝置；及校正裝置，使用根據(jù)產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓的信號，用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，是根據(jù)數(shù)字音頻信號依據(jù)被生成的脈沖寬度調(diào)制信號并進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理用以輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征是具備放大裝置，通過電橋型的開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述放大裝置；偏置電壓檢測裝置，用以檢測產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓；及校正裝置，通過上述偏置電壓檢測裝置將根據(jù)被檢測的偏置電壓將信號進(jìn)行反饋輸入于上述驅(qū)動裝置，使用上述進(jìn)行反饋輸入后的信號并用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，其特征是上述驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，將上述放大裝置的一對的開關(guān)元件及另一對的開關(guān)元件為了以交替呈ON狀態(tài)具備用以生成驅(qū)動控制信號的裝置，而上述校正裝置，是將上述一對的開關(guān)元件由OFF狀態(tài)將另一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)為止使時間至少比上述開關(guān)元件的切換所耗用的時間能形成更長用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，是上述驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，將上述放大裝置的一對的開關(guān)元件及另一對的開關(guān)元件為了以交替呈ON狀態(tài)具備用以生成驅(qū)動控制信號的裝置，而上述校正裝置，是根據(jù)依照上述偏置電壓的信號，使為了將上述一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度，比為了將上述另一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度形成更寬或更窄用以校正上述驅(qū)動控制信號。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，是上述校正裝置，其特征是根據(jù)依照上述偏置電壓的信號，通過用以可變形成高或低的邏緝的境界的閾值并形成能用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，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，其特征是具備由多個開關(guān)元件構(gòu)成，對上述音頻信號進(jìn)行放大的放大裝置；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號生成驅(qū)動控制信號，并依據(jù)上述驅(qū)動控制信號控制上述開關(guān)元件的ON/OFF、以驅(qū)動上述放大裝置的驅(qū)動裝置；及使用相應(yīng)產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓的信號，對上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度進(jìn)行校正的校正裝置，而上述校正裝置，具備使上述脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖波形的邊緣鈍化的波形形成裝置；以及，對通過上述波形形成裝置使邊緣被鈍化的脈沖寬度調(diào)制信號與閾值進(jìn)行比較，并輸出具有對應(yīng)其比較結(jié)果的脈沖寬度的脈沖信號的同時，使用相應(yīng)上述偏置電壓的信號改變上述閾值的比較裝置。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，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)而通過進(jìn)行濾波處理并用以輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置，其特征是具備放大裝置，通過電橋型的開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述放大裝置；信號生成裝置，用以生成根據(jù)上述放大裝置的偏置電壓的信號；及校正裝置，通過上述信號生成裝置使用根據(jù)被生成的上述偏置電壓的信號并用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
另外，本發(fā)明的音頻再生方法，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方法，其特征是檢測或生成通過多個開關(guān)元件而構(gòu)成的放大裝置的偏置電壓所對應(yīng)的信號，并使用對應(yīng)該偏置電壓的信號，對根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號所生成的上述放大裝置的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度進(jìn)行校正。
本發(fā)明的其他狀態(tài)，其特征是使上述脈沖寬度信號的脈沖波形的邊緣鈍化，用以比較該邊緣被鈍化的脈沖寬度信號及閾值，根據(jù)其比較結(jié)果將具有的脈沖寬度的脈沖信號進(jìn)行輸出，同時使用根據(jù)上述偏置電壓的信號并通過用以可變上述閾值用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
若依據(jù)如上述所構(gòu)成的本發(fā)明，則根據(jù)依照產(chǎn)生于放大裝置的偏置電壓的信號，使用以驅(qū)動該放大裝置的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度被校正，依據(jù)被實施校正的驅(qū)動控制信號使放大裝置被驅(qū)動。
此時，通過使由上述一對開關(guān)元件OFF狀態(tài)至使另一對開關(guān)元件呈ON狀態(tài)為止的時間，至少比開關(guān)元件的切換所耗用的時間更長地進(jìn)行校正，從而可以防止使一對開關(guān)元件及另一對開關(guān)元件在其切換時同時形成ON狀態(tài)的不適合現(xiàn)象。
另外，通過進(jìn)行校正使為了使一對開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度比為了使另一對開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度更寬或更窄，從而可以以消除偏置電壓的方向來調(diào)整外加電壓的大小。


圖1是表示先前的1比特放大器的構(gòu)成圖。
圖2是表示根據(jù)用以實施本發(fā)明的音頻再生裝置的本實施例的1比特放大器的構(gòu)成例圖。
圖3是根據(jù)本實施例為了用以說明1比特放大器的動作的時序圖。
圖4是表示根據(jù)本實施例的1比特放大器的其他構(gòu)成例圖。
圖中1…偏置電壓檢測電路，3、53…驅(qū)動電路，1 1…第1倒相器，12、21…比較器，14…第2倒相器，13…第1 AND門，15…第2 AND門，31…DA變頻器，32…微機(jī)，51…CD，52…Δ∑調(diào)制部，54…功率放大器，55、56…低通濾波器，57…揚聲器，C1～C5…電容器，Td1、Td2…空載時間，A～I(xiàn)…節(jié)點，L1、L2…線圈，Q1～Q4…MOS晶體管，R3～R7…電阻，WE、WC…脈沖寬度。
具體實施例方式
以下，本發(fā)明的一實施例根據(jù)圖式并加以說明。
圖2是表示根據(jù)用以實施本發(fā)明的音頻再生裝置的本實施例的1比特放大器的構(gòu)成例圖。此外，在圖2中，與圖1所示的構(gòu)成要素具有同一功能的構(gòu)成要素是賦予同一編號。
如圖2所示，本實施例的1比特放大器，具備Δ∑調(diào)制部52，驅(qū)動電路3，功率放大器54，LPF55、56，偏置電壓檢測電路1。并且，根據(jù)由CD 51生成的數(shù)字音頻信號而在Δ∑調(diào)制部52所生成的PWM信號，使驅(qū)動電路3控制功率放大器54的放大時間，通過將被取得的放大信號通過于LPF55、56，取得模擬音頻信號。
即，Δ∑調(diào)制部52，對根據(jù)由CD 51再生的數(shù)字聲音的1比特信號進(jìn)行Δ∑調(diào)制變換處理，取得PWM信號。而且，將被取得的PWM信號進(jìn)行供給于驅(qū)動電路3。而驅(qū)動電路3，是使用由Δ∑調(diào)制部52被供給的PWM信號，并用以生成為了驅(qū)動功率放大器54的驅(qū)動控制信號。
功率放大器54，是根據(jù)由驅(qū)動電路3供給的驅(qū)動控制信號控制MOS的晶體管Q1～Q4的ON狀態(tài)的時間，將根據(jù)被供給的電源電壓Vp的音頻信號進(jìn)行放大并輸出。通過該功率放大器54被放大的音頻信號，通過LPF55、56后形成模擬音頻信號，由揚聲器57輸出。
此時，偏置電壓檢測電路1，是在功率放大器54的電橋電路用以檢測產(chǎn)生于揚聲器57的兩端的偏置電壓，反饋于驅(qū)動電路3。而驅(qū)動電路3，是考慮被反饋的偏置電壓并用以調(diào)整PWM信號的脈沖寬度，使偏置電壓向消失方向進(jìn)行控制。
以下，加以說明關(guān)于驅(qū)動電路3及偏置電壓檢測電路1的詳細(xì)的構(gòu)成。本實施例的驅(qū)動電路3，具備倒相器11、14，比較器12，AND門13、15，電阻R3及電容器3。通過其中的比較器12，電阻R3及電容器3使校正裝置被構(gòu)成。比較器12是相當(dāng)于比較裝置，而電阻R3及電容器3是相當(dāng)于波形形成裝置。
第1倒相器11，是用以反轉(zhuǎn)由Δ∑調(diào)制部52供給的PWM信號的邏輯。該第1倒相器11的輸出信號，是供給于第1 AND門13的一側(cè)的輸入端子，同時通過電阻R3及電容器3供給于比較器12的正側(cè)的輸入端子。
在比較器12的負(fù)側(cè)的輸入端子上，反饋輸入了相應(yīng)通過偏置電壓檢測電路1檢測的偏置電壓的信號。這樣，作為使比較器12輸出“H”或“L”信號時的境界的閾值電壓，可隨反饋的偏置電壓而改變。由比較器12輸出的信號，供給于上述第1 AND門13的另一側(cè)的輸入端子，同時通過第2倒相器14供給于第2 AND門15的一側(cè)的輸入端子。
第1 AND門13，取得由第1倒相器11供給的信號，及由比較器12供給的信號的邏輯積，將其輸出信號作為用以控制功率放大器54的2個MOS晶體管Q1、Q4的ON時間的驅(qū)動控制信號并進(jìn)行供給。另外，第2 AND門15，取得由第2倒相器14被供給的信號，及由Δ∑調(diào)制部52被供給的信號的邏緝積，將其輸出信號作為用以控制功率放大器54的2個MOS晶體管Q2、Q3的ON時間的驅(qū)動控制信號并進(jìn)行供給。
另外，本實施例的偏置電壓檢測電路1，具備比較器21，一對的電阻R4及電容器C4，一對的電阻R5及電容器C5及2個電阻R6、R7。比較器21的正負(fù)的輸入端子，通過2個電阻R6、R7連接于揚聲器57的兩端。即，比較器21的正側(cè)的輸入端子，通過電阻R7連接于節(jié)點H，而負(fù)側(cè)的輸入端子，是通過電阻R6連接于節(jié)點I。
在此，節(jié)點H，是當(dāng)MOS晶體管Q1、Q4在成為ON時，產(chǎn)生外加于揚聲器57的正電壓的節(jié)點。(此時節(jié)點I，是產(chǎn)生由揚聲器57引進(jìn)的電壓)。另外，節(jié)點I，是當(dāng)MOS晶體管Q2、Q3在成為ON時，產(chǎn)生外加于揚聲器57的正電壓的節(jié)點。(此時節(jié)點H，是產(chǎn)生由揚聲器57引進(jìn)的電壓)。
比較器21，是用以檢測產(chǎn)生于揚聲器57的兩端(節(jié)點H、I間)的直流偏置電壓，并將此進(jìn)行反饋于驅(qū)動電路3內(nèi)比較器12的負(fù)側(cè)的輸入端子。
其次，如上述所構(gòu)成的1比特放大器，特別用以說明驅(qū)動電路3及偏置電壓檢測電路1的動作。圖3是為了用以說明驅(qū)動電路3的動作的脈沖波形圖。以下參考圖4的脈沖波形圖同時說明動作。
在此，假設(shè)由Δ∑調(diào)制部52輸出的節(jié)點A的PWM信號，形成如圖3(a)的波形。通過使該PWM信號通過第1倒相器11，其輸出節(jié)點B的信號形成如圖3(b)的狀態(tài)。然后，通過使該邏輯被反轉(zhuǎn)的PWM信號通過電阻R3、電容器C3，使脈沖的上升沿及下降沿鈍化，形成如圖3(c)的波形。
使如圖3所示的鈍化的波形輸入比較器12的正側(cè)的輸入端子。另外，比較器12的負(fù)側(cè)的輸入端子，是通過偏置電壓檢測電路1檢測并反饋的偏置電壓分的信號被輸入，這樣使決定比較器12的輸出信號“H”或“L”的閾值被調(diào)整。
譬如，假設(shè)在功率放大器54的兩端產(chǎn)生了偏置電壓，形成節(jié)點I比節(jié)點H高100mV。此時，由偏置電壓檢測電路1內(nèi)的比較器21輸出-100mV分的信號，根據(jù)此使比較器12的閾值降低。圖3(c)是表示比標(biāo)準(zhǔn)的閾值電壓Vdd/2使閾值被形成更小的狀態(tài)。
表現(xiàn)于比較器12的輸出節(jié)點D的脈沖信號的波形，是在圖3(c)的波形比閾值在電平大的地方形成“H”，比閾值在電平小的地方形成“L”。因此，其脈沖波形形成如圖3(d)所示，與比較器12的輸入側(cè)節(jié)點B的波形比較并使脈沖的上升及下降形成遲緩波形。在本實施例，是在比較器12的前段設(shè)置電阻R3及電容器C3，通過適當(dāng)決定此等的數(shù)值，使比較器12的輸入波形刻意的鈍化，能使節(jié)點D的脈沖波形的上升及下降更加遲緩。
第1 AND門13，是取得由第1倒相器11被輸出的節(jié)點B的脈沖信號，及由比較器12被輸出的節(jié)點D的脈沖信號的邏輯。這樣，表現(xiàn)于其輸出節(jié)點E的信號波形，是形成如圖3(e)。
另外，由比較器12被輸出的節(jié)點D的脈沖信號，通過第2倒相器14，其輸出節(jié)點F的信號是形成如圖3(f)。而且第2 AND門15，是取得此節(jié)點F的脈沖信號，及節(jié)點A的脈沖信號的邏輯。這樣，表現(xiàn)于其輸出節(jié)點D的信號波形，是形成如圖3(g)。
在如此一連串的動作中使具有被取得的節(jié)點E的波形的脈沖信號在功率放大器54的剩余2個MOS晶體管Q1、Q4作為驅(qū)動信號并被供給，使具有節(jié)點G的波形的脈沖信號在功率放大器54的剩余的2個MOS晶體管Q2、Q3作為驅(qū)動信號并被供給。
此時，由圖3也能明白，在使節(jié)點E的信號被形成“L”并使MOS晶體管Q1、Q4形成OFF開始，至使節(jié)點G的信號被形成“H”并使MOS晶體管Q2、Q3形成ON為止之間，產(chǎn)生MOS晶體管Q1～Q4皆不被形成ON的空載時間d1。另外，使節(jié)點G的信號被形成“L”并使MOS晶體管Q2、Q3形成OFF開始，至使節(jié)點E的信號被形成“H”并使MOS晶體管Q1、Q4形成ON為止之間，也產(chǎn)生MOS晶體管Q1～Q4皆不被形成ON的空載時間d2。
若使此等的空載時間d1、d2比MOS晶體管Q1～Q4的切換所耗用時間更長，則在電橋電路將一對的MOS晶體管Q1、Q4及另一對的MOS晶體管Q2、Q3以交替切換并形成為ON時，在其切換時刻就不會使MOS晶體管Q1及Q2，或MOS晶體管Q3及Q4同時形成ON，可用以抑制貫通電流的發(fā)生。
在本實施例，是根據(jù)檢測后的偏置電壓用以調(diào)整比較器12的閾值，使空載時間d1、d2比MOS晶體管Q1～Q4的切換所耗用時間能形成更長用以控制脈沖寬度，所以可用以抑制貫通電流的發(fā)生。實際上，譬如若使MOS晶體管Q1～Q4的切換時間有5nsec的程度時，作為空載時間d1、d2有10nsec的程度則可消除貫通電流。
另外，如剛才的例，比電橋電路的節(jié)點H使節(jié)點I的方面形成高的電位在產(chǎn)生偏置電壓時，是使比較器12的閾值被降低。這樣，如圖3(e)及(g)所示，將一對MOS晶體管Q1、Q4形成ON的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度WE，比將另一對MOS晶體管Q2、Q3形成ON的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度WG在形成更寬的方向被調(diào)整。
因此，是意味將外加于一對的MOS晶體管Q1、Q4的電壓(節(jié)點H的電壓)，比外加于另一對的MOS晶體管Q2、Q3的電壓(節(jié)點I的電壓)在形成更大的方向進(jìn)行調(diào)整。因此，根據(jù)此在節(jié)點H、I之間通過使原本產(chǎn)主的偏置電壓相抵并有效被消除，可用以防止再生聲音的失真。
圖4是表示根據(jù)本實施例的1比特放大器的其他構(gòu)成例圖，與圖2所示的構(gòu)成要素具有同一功能的構(gòu)成要素是附加同一編號。圖4所示的1比特放大器，是表示用以檢測功率放大器54的偏置電壓并在驅(qū)動電路3施加反饋的方法的其他例。
如圖4所示，在此是不設(shè)置偏置電壓檢測電路1，相對設(shè)置DA變頻器(DAC)31。DAC31，是輸入由微機(jī)32被供給的預(yù)定信號并進(jìn)行數(shù)字/模擬變換，將其輸出信號進(jìn)行供給于比較器12的負(fù)側(cè)的輸入端子。而微機(jī)32，是為了用以控制1比特放大器全體的控制器。(圖2是僅未圖示)。
圖4所示的1比特放大器，是在出貨前等通過進(jìn)行測試并檢測產(chǎn)生于揚聲器57兩端的偏置電壓，將相當(dāng)于其偏置電壓的信號由微機(jī)32進(jìn)行供給于DAC31用以設(shè)定參數(shù)等。這樣，作成與圖3所示的相同狀態(tài)，將偏置電壓進(jìn)行消除。
產(chǎn)生于功率放大器54的偏置電壓，是根據(jù)構(gòu)成電橋電路的4個MOS晶體管Q1～Q4的制造偏差等所決定的值，大概為固定。因此，試驗性檢測其固定的偏置電壓，將會相抵的信號通過微機(jī)32及DAC31并通過輸入于比較器12的負(fù)側(cè)端子，與圖2的情形相同可用以消除偏置電壓，同時可用以抑制貫通電流的發(fā)生。而且，與圖2的情形比較可將構(gòu)成簡單化。
此外，如上述的偏置電壓是大概固定，但根據(jù)溫度等的外在主要因素使MOS晶體管Q1～Q4的導(dǎo)通電阻進(jìn)行變動，這樣偏置電壓也進(jìn)多少行變動。因此，為了將可能變動的偏置電壓在責(zé)時消除，是如圖2用以形成反饋回路并常時檢測偏置電壓為較佳。
另外，若依據(jù)圖2的例，則每個機(jī)器不同的偏置電壓也會使偏置電壓檢測電路以自動進(jìn)行檢測，所以在個別的機(jī)器具有可節(jié)省用以檢測偏置電壓的手續(xù)的優(yōu)點。
此外，上述說明的實施例，是并非超過表示適用于實施本發(fā)明的具體化的一例，通過此等使本發(fā)明的技術(shù)性范圍不以限性被解釋。即，本發(fā)明是不由其精神，或不由其主要的特征進(jìn)行脫離，可以各種形態(tài)加以實施。
如以上詳細(xì)的說明，若依據(jù)本發(fā)明，則根據(jù)產(chǎn)生于放大裝置的偏置電壓使用以驅(qū)動該放大裝置的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度被校正，所以可有效消除偏置電壓及貫通電流。即，將放大裝置的一對開關(guān)元件由ON狀態(tài)至將再一對開關(guān)元件呈ON狀態(tài)為止通過將時間校正至少比上述開關(guān)元件的切換所耗用的時間能形成更長，用以防止使一對的開關(guān)元件及另一對的開關(guān)元件同時形成ON狀態(tài)的不適合現(xiàn)象，可有效消除貫通電流。另外，為了將一對的開關(guān)元件形成ON狀態(tài)的脈沖寬度，通過校正成比為了將另一對的開關(guān)元件形成ON狀態(tài)的脈沖寬度形成更寬或更窄，用以調(diào)整外加電壓的大小并可有效消除偏置電壓。
這樣，消除了伴隨貫通電流或偏置電壓的再生聲音劣化，可再生更高品質(zhì)的聲音。
本發(fā)明，可應(yīng)用于有效消除因構(gòu)成音頻再生裝置的電橋型功率放大器的各開關(guān)元件的特性偏差所產(chǎn)主的偏置電壓或貫通電流。
權(quán)利要求
1.一種音頻再生裝置，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)而通過進(jìn)行濾波處理用以輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置中，其特征是具備放大裝置，通過多個開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過用以控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述放大裝置；及校正裝置，使用根據(jù)產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓的信號，用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
2.一種音頻再生裝置，是根據(jù)數(shù)字音頻信號依據(jù)被生成的脈沖寬度調(diào)制信號并進(jìn)行音頻信號的放大，進(jìn)而通過進(jìn)行濾波處理用以輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置中，其特征是具備放大裝置，通過電橋型的開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述，放大裝置；偏置電壓檢測裝置，用以檢測產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓；及校正裝置，通過上述偏置電壓檢測裝置將根據(jù)被檢測的偏置電壓的信號進(jìn)行反饋輸入于上述驅(qū)動裝置，使用上述進(jìn)行反饋輸入后的信號并用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的音頻再生裝置，其中上述驅(qū)動裝置，是根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，將上述放大裝置的一對的開關(guān)元件及另一對的開關(guān)元件為了以交替呈ON狀態(tài)具備用以生成驅(qū)動控制信號的裝置。
而上述校正裝置，是將上述一對的開關(guān)元件由OFF狀態(tài)將另一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)為止使時間至少比上述開關(guān)元件的切換所耗用的時間能形成更長用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度者。
4.如權(quán)利要求1所述的音頻再生裝置，其中上述驅(qū)動裝置，是根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號，將上述放大裝置的一對的開關(guān)元件及另一對的開關(guān)元件為了以交替呈ON狀態(tài)具備用以生成驅(qū)動控制信號的裝置。而上述校正裝置，是根據(jù)依照上述偏置電壓的信號，使為了將上述一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度，比為了將上述另一對的開關(guān)元件呈ON狀態(tài)的脈沖寬度形成更寬或更窄用以校正上述驅(qū)動控制信號者。
5.如權(quán)利要求1所述的音頻再生裝置，其中上述校正裝置，是根據(jù)依照上述偏置電壓的信號，通過用以可變形成高或低的邏輯的境界的閾值并形成能用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度者。
6.一種音頻再生裝置，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，其特征是具備由多個開關(guān)元件構(gòu)成，對上述音頻信號進(jìn)行放大的放大裝置；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號生成驅(qū)動控制信號，并依據(jù)上述驅(qū)動控制信號控制上述開關(guān)元件的ON/OFF、以驅(qū)動上述放大裝置的驅(qū)動裝置；及使用相應(yīng)產(chǎn)生于上述放大裝置的偏置電壓的信號，對上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度進(jìn)行校正的校正裝置，而上述校正裝置，具備使上述脈沖寬度調(diào)制信號的脈沖波形的邊緣鈍化的波形形成裝置；及對通過上述波形形成裝置使邊緣被鈍化的脈沖寬度調(diào)制信號與閾值進(jìn)行比較，并輸出具有對應(yīng)其比較結(jié)果的脈沖寬度的脈沖信號的同時，使用相應(yīng)上述偏置電壓的信號改變上述閾值的比較裝置。
7.一種音頻再生裝置，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)而通過進(jìn)行濾波處理并用以輸出模擬音頻信號的音頻再生裝置中，其特征是具備放大裝置，通過電橋型的開關(guān)元件被構(gòu)成，進(jìn)行上述音頻信號的放大；驅(qū)動裝置，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號并用以生成驅(qū)動控制信號，依據(jù)上述驅(qū)動控制信號并通過控制上述開關(guān)元件的ON/OFF狀態(tài)用以驅(qū)動上述放大裝置；信號生成裝置，用以生成根據(jù)上述放大裝置的偏置電壓的信號；及校正裝置，通過上述信號生成裝置使用根據(jù)被生成的上述偏置電壓的信號用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
8.一種音頻再生方法，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方法，其特征是檢測或生成通過多個開關(guān)元件而構(gòu)成的放大裝置的偏置電壓所對應(yīng)的信號，并使用對應(yīng)該偏置電壓的信號，對根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號所生成的上述放大裝置的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度進(jìn)行校正。
9.一種聲音再生方法，其特征為使上述脈沖寬度信號的脈沖波形的邊緣鈍化，用以比較該邊緣被鈍化的脈沖寬度信號及閾值，根據(jù)其比較結(jié)果將具有脈沖寬度的脈沖信號進(jìn)行輸出，同時使用根據(jù)上述偏置電壓的信號并通過用以可變上述閾值用以校正上述驅(qū)動控制信號的脈沖寬度。
全文摘要
一種音頻再生裝置及方法，使用在功率放大器(54)的節(jié)點(H、I)間產(chǎn)生的偏置電壓的檢測信號，設(shè)置用以校正功率放大器(54)的驅(qū)動控制信號的脈沖寬度的比較器(12)，通過擴(kuò)大由一對開關(guān)元件(Q1、Q4)轉(zhuǎn)為OFF狀態(tài)開始至另一對開關(guān)元件(Q2、Q3)呈ON狀態(tài)為止的時間寬度，從而可防止譬如使開關(guān)元件(Q1、Q2)同時呈ON狀態(tài)的不宜現(xiàn)象，以抑制貫通電流的產(chǎn)生。另外，通過使一對開關(guān)元件(Q1、Q4)呈ON狀態(tài)的脈沖寬度，比另一對開關(guān)元件(Q2、Q3)呈ON狀態(tài)的脈沖寬度更寬或更窄地進(jìn)行校正，可以調(diào)整外加電壓的大小使其相互抵消從而消除偏置電壓。
文檔編號G11B20/10GK1520635SQ0280426
公開日2004年8月11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