專利名稱：靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電揚(yáng)聲器(ESL, Electrostatic Loudspeaker)的驅(qū) 動(dòng)電路，以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)靜電揚(yáng)聲器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，包含一個(gè)駐極體101和 外圈的電極(stators) 102。駐極體101接受約2000-3000伏特的直流 高壓，外圈電極102則接受約數(shù)百伏特的交流弦波，以產(chǎn)生聲音。由 于靜電揚(yáng)聲器使用高壓弦波訊號(hào)來產(chǎn)生聲音，因此在驅(qū)動(dòng)電路中必須 使用低頻寬帶高功率的變壓器103，才能將音頻放大器104所產(chǎn)生的訊 號(hào)，轉(zhuǎn)換成靜電揚(yáng)聲器所需的高壓弦波訊號(hào)。低頻寬帶高功率變壓器是一種昂貴的元件，其成本與頻寬和功率 相關(guān)，低頻變壓器的鐵心尺寸也較大。因此，在美國(guó)專利公開第 2004/0013274號(hào)中，提出了一種創(chuàng)新的作法。如圖2所示，該專利中 由載波產(chǎn)生器30產(chǎn)生載波訊號(hào)，經(jīng)放大器18放大后，將音頻訊號(hào)16 調(diào)變混成至載波訊號(hào)之上，通過變壓器20，再由解調(diào)器38解調(diào)，還原 出原始的音頻訊號(hào)。元件10、 12、 14分別簡(jiǎn)化表示外電極和駐極體， 元件26表示直流偏壓，元件28為混成訊號(hào)的混成器。通過該專利的 載波調(diào)變?cè)O(shè)計(jì)，可以將音頻訊號(hào)調(diào)變?cè)谝粋€(gè)較高頻訊號(hào)的寬帶之內(nèi)， 因此變壓器20便可不需使用低頻寬帶高功率的變壓器，而僅需使用中 心頻率較高、成本較低的變壓器。該專利說明書十分簡(jiǎn)略，并未明確揭示解調(diào)器38的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也 未明確揭示如何進(jìn)行音頻訊號(hào)與載波訊號(hào)的調(diào)變混成。但解調(diào)器38與 音頻訊號(hào)和載波訊號(hào)的調(diào)變混成有密切關(guān)系，若其解調(diào)器必須采用復(fù)
雜的結(jié)構(gòu)或使用主動(dòng)元件，將影響靜電揚(yáng)聲器的效能與電路復(fù)雜度。目前揚(yáng)聲系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢(shì)皆為多頻道高傳真音響設(shè)備，但該專利 如欲驅(qū)動(dòng)多個(gè)頻道的靜電揚(yáng)聲器，必須重復(fù)設(shè)置多組載波產(chǎn)生器30， 更進(jìn)一步增加其電路復(fù)雜度。以上種種，皆為現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。因此，有必要提出一種在硬件 上更為精簡(jiǎn)、且符合目前音響系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一 種更符合靜電揚(yáng)聲器目前應(yīng)用趨勢(shì)的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的第二目的在于提出一種靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法。為達(dá)上述目的，從其中一個(gè)角度而言，本發(fā)明提供了一種靜電揚(yáng) 聲器驅(qū)動(dòng)電路，包含數(shù)字調(diào)變編碼器，可供接收數(shù)字音頻訊號(hào)與定 頻震蕩脈波，將兩者混成調(diào)變；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，可將數(shù)字調(diào)變編碼器的輸出轉(zhuǎn)換成模擬訊號(hào)；變壓器，可調(diào)整該模擬訊號(hào)的電壓振幅； 以及解調(diào)器，可將調(diào)整后的模擬訊號(hào)解調(diào)變，以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。上述靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路中，可包含多個(gè)變壓器與多個(gè)解調(diào)器， 以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)數(shù)目的揚(yáng)聲器；此時(shí)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器可產(chǎn)生多組模擬訊號(hào)， 分別供應(yīng)給所述多個(gè)變壓器。從另一個(gè)角度而言，本發(fā)明提供了一種靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，包 含接收音頻訊號(hào)；將該音頻訊號(hào)調(diào)幅；使調(diào)幅后的訊號(hào)通過變壓器; 以被動(dòng)元件構(gòu)成的解調(diào)器，將通過變壓器的訊號(hào)解調(diào)變；以及以解調(diào) 變后的訊號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。 在較佳實(shí)施方式中，上述靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法中的音頻訊號(hào)為數(shù) 字音頻訊號(hào)，且該調(diào)幅步驟為將該數(shù)字音頻訊號(hào)以一固定頻率震蕩 信號(hào)組合成多組高頻的數(shù)字輸出，其高頻數(shù)字輸出訊號(hào)經(jīng)過數(shù)字模擬 轉(zhuǎn)換后，同時(shí)產(chǎn)生多組模擬訊號(hào)通過對(duì)應(yīng)的變壓器后，經(jīng)對(duì)應(yīng)的解調(diào) 器解調(diào)，以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的多個(gè)揚(yáng)聲器。下面通過對(duì)具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、 技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的示意電路圖； 圖2為另一現(xiàn)有技術(shù)的示意電路圖； 圖3標(biāo)出本發(fā)明的調(diào)幅概念； 圖4為示意電路圖，舉例說明解調(diào)器之一例； 圖5與圖6分別示出本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例。圖中符號(hào)說明10外電極12外電極14駐極體16音頻訊號(hào)18放大器20變壓器26偏壓28混成器30載波產(chǎn)生器38解調(diào)器101駐極體102外電極103變壓器 104音頻放大器110數(shù)字音頻訊號(hào)接口111數(shù)字音頻訊號(hào)112數(shù)字調(diào)變編碼器113定頻震蕩脈波114調(diào)變編碼訊號(hào)115N位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器116,126變壓器117,127解調(diào)器118,128靜電式揚(yáng)聲器具體實(shí)施方式
首先請(qǐng)參考圖3的示意圖，其中以簡(jiǎn)化形式繪示變壓器116、解 調(diào)器117與揚(yáng)聲器118。在本發(fā)明概念中，音頻訊號(hào)應(yīng)以調(diào)幅方式予以 調(diào)變，如此則解調(diào)器117便可以簡(jiǎn)單的被動(dòng)元件來達(dá)成，如圖4。再請(qǐng)參考圖5，目前的音頻訊號(hào)來源多已為數(shù)字訊號(hào)，例如為MP3 或其它形式的數(shù)字音樂，其傳輸接口 110例如為I2S，SPDIF，PCM接口 等等。根據(jù)本實(shí)施例，數(shù)字音頻訊號(hào)111在數(shù)字調(diào)變編碼器112中與 較高頻震蕩脈波113組合成多組高頻數(shù)字音頻訊號(hào)進(jìn)行相乘。定頻震 蕩脈波113例如可取自系統(tǒng)中的自我時(shí)脈訊號(hào)，而不必另行設(shè)置載波 產(chǎn)生器來產(chǎn)生載波訊號(hào)。相乘所得的調(diào)變編碼訊號(hào)114輸出至N位數(shù) 字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)115，即可將其轉(zhuǎn)換成高頻模擬訊號(hào)，并可將頻率 壓縮在變壓器116所容許通過的頻帶之內(nèi)。之后，即可采用如圖3、 4 所示的方式來解調(diào)、并驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器118發(fā)出聲音。以上說明與圖5電 路中，顯示定頻震蕩脈波113即為N位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器115的時(shí)脈輸 入，亦即暗示定頻震蕩脈波113即為系統(tǒng)時(shí)脈訊號(hào)，但本發(fā)明并不限 于此；例如，針對(duì)變壓器116的頻帶要求，可將系統(tǒng)時(shí)脈訊號(hào)以除頻 方式產(chǎn)生定頻震蕩脈波113。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明除了不必另行設(shè)置載波產(chǎn)生器外，請(qǐng)參 閱圖6,本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是可以使用簡(jiǎn)單的電路來驅(qū)動(dòng)多個(gè)揚(yáng)聲器頻道。如圖所示，N位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器115可以根據(jù)同一組數(shù)字輸入而 很容易地產(chǎn)生多組模擬輸出，分別傳送給第一與第二變壓器116、 126， 經(jīng)第一與第二解調(diào)器117、127解調(diào)后，分別驅(qū)動(dòng)第一與第二揚(yáng)聲器118、 128。因此，就目前的數(shù)字多頻道應(yīng)用趨勢(shì)而言，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)更 為優(yōu)良。以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，但是以上所述，僅為使本 領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范 圍；對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，當(dāng)可在本發(fā)明精神內(nèi)，立即思及各種等效 變化。故凡依本發(fā)明的概念與精神所為之均等變化或修飾，均應(yīng)包括 于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包含數(shù)字調(diào)變編碼器，可供接收數(shù)字音頻訊號(hào)與定頻震蕩脈波，將兩者混成調(diào)變；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，可將數(shù)字調(diào)變編碼器的輸出轉(zhuǎn)換成模擬訊號(hào)；變壓器，可調(diào)整該模擬訊號(hào)的電壓振幅；以及解調(diào)器，可將調(diào)整后的模擬訊號(hào)解調(diào)變，以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
2. 如權(quán)利要求l所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該數(shù)字調(diào)變 編碼器將數(shù)字音頻訊號(hào)與定頻震蕩脈波相乘。
3. 如權(quán)利要求l所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該定頻震蕩 脈波為時(shí)脈訊號(hào)或時(shí)脈訊號(hào)經(jīng)除頻后所得的訊號(hào)。
4. 如權(quán)利要求l所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該數(shù)字調(diào)變 編碼器自一數(shù)字傳輸接口接收數(shù)字音頻訊號(hào)。
5. 如權(quán)利要求4所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該數(shù)字傳輸 接口為12S， SPDIF，或PCM格式。
6. 如權(quán)利要求l所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該解調(diào)器由 被動(dòng)元件構(gòu)成，包含串聯(lián)的二極管、電阻器與電容器。
7. 如權(quán)利要求l所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，包含多個(gè)變 壓器與多個(gè)解調(diào)器，以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)數(shù)目的揚(yáng)聲器。
8. 如權(quán)利要求7所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，其中，該數(shù)字模擬 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生多組模擬訊號(hào)，分別供應(yīng)給所述多個(gè)變壓器。
9. 一種靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包含 接收音頻訊號(hào)；將該音頻訊號(hào)調(diào)幅； 使調(diào)幅后的訊號(hào)通過變壓器；以被動(dòng)元件構(gòu)成的解調(diào)器，將通過變壓器的訊號(hào)解調(diào)變；以及 以解調(diào)變后的訊號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
10. 如權(quán)利要求9所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其中，該音頻訊 號(hào)為數(shù)字音頻訊號(hào)，且該調(diào)幅步驟為將該數(shù)字音頻訊號(hào)與一定頻震 蕩脈波相乘。
11. 如權(quán)利要求IO所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其中，該定頻震 蕩脈波為時(shí)脈訊號(hào)或時(shí)脈訊號(hào)經(jīng)除頻后所得的訊號(hào)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其中，更包含 在數(shù)字音頻訊號(hào)與定頻震蕩脈波相乘后，對(duì)所得訊號(hào)進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn) 換。
13. 如權(quán)利要求12所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其中，于進(jìn)行數(shù) 字模擬轉(zhuǎn)換時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生多組模擬訊號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)方法，其中，該多組模 擬訊號(hào)通過對(duì)應(yīng)的變壓器后，經(jīng)對(duì)應(yīng)的解調(diào)器解調(diào)，以驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的多 個(gè)揚(yáng)聲器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路，包含數(shù)字調(diào)變編碼器，可供接收數(shù)字音頻訊號(hào)與定頻震蕩脈波，將兩者混成調(diào)變；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，可將數(shù)字調(diào)變編碼器的輸出轉(zhuǎn)換成模擬訊號(hào)；變壓器，可調(diào)整該模擬訊號(hào)的電壓振幅；以及解調(diào)器，可將調(diào)整放大振幅后的模擬訊號(hào)解調(diào)變，以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
文檔編號(hào)H04R19/00GK101400008SQ20071015328
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者劉國(guó)基, 郭俊彥, 黃培城 申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司