BR112013019649B1

BR112013019649B1 - aparelho de saída de sinal de áudio, e método de emitir um sinal de áudio

Info

Publication number: BR112013019649B1
Application number: BR112013019649-1A
Authority: BR
Inventors: Won-hyung MOON; Hae-kwang Park
Original assignee: Samsung Electronics Co., Ltd.
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2021-05-18
Also published as: WO2012105789A2; CN103460291A; JP2014509485A; JP5852139B2; WO2012105789A3; AU2012211573A1; BR112013019649A2; SG192250A1; CA2826228A1; RU2013140424A; AU2012211573B2; EP2671225B1; CN103460291B; EP2671225A4; MX2013008939A; US20120195441A1; KR20120089177A; ZA201306550B; US9124226B2; EP2671225A2

Abstract

APARELHO DE SAÍDA DE SINAL DE AUDIO, E MÉTODO DE EMITIR UM SINAL DE AUDIO Um aparelho de saída de sinal de áudio inclui um gerador de sinal de modulação para gerar um primeiro sinal de modulação modulando por pulso um sinal de áudio de entrada de um canal usando um primeiro sinal portador ou um primeiro relógio de amostragem o qual tem uma primeira frequência; uma unidade de filtro de tubo de vácuo compreendendo um tubo de vácuo e para gerar um sinal de tubo de vácuo permitindo que o primeiro sinal de modulação passe através do tubo de vácuo; uma unidade de modulação de frequência para gerar um segundo sinal de modulação por modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo; e um amplificador de comutação de energia para produzir um sinal de amplificação correspondente ao segundo sinal de modulação.

Description

Campo Técnico

As modalidades exemplares se referem a um método de emitir um sinal de áudio e a um aparelho de saída de sinal de áudio utilizando método e, mais especificamente, a um método de emitir um sinal de áudio e um aparelho de saída de sinal de áudio usando o método para aperfeiçoar a qualidade de som de um sinal de áudio e diminuir o ruído e os erros que podem ocorrer durante uma operação de amplificação de comutação.

Fundamentos da Técnica

Exemplos de amplificador de potência de áudio capazes de receber um sinal de áudio e então emitir um sinal acusticamente reconhecível incluem um amplificador de classe A, um amplificador de classe B, um amplificador de classe AB, e um amplificador de classe D. Entre esses exemplos, o amplificador de classe D é amplamente usado porque ele pode reduzir uma queda na eficiência de amplificação que pode ocorrer no amplificador de classe A, no amplificador de classe B, no amplificador de classe AB e semelhante.

O amplificador de classe D é um amplificador digital que modula um sinal de áudio analógico para um sinal de áudio digital, realiza processamento de sinal tal como remoção de ruído no sinal de áudio digitalmente modulado, e amplifica o sinal de áudio digitalmente modulado. O sinal de áudio digitalmente modulado é amplificado para um sinal tendo um alto nível de volume. Aqui, a amplificação é obtida utilizando um amplificador de comutação, o qual recebe energia tendo um alto nível de voltagem e energia tendo um baixo nível de voltagem. Posteriormente, o amplificador de comutação realiza uma operação de comutação de acordo com um sinal digital introduzido, desse modo emitindo sinais de áudio tendo nível de voltagem de lógica elevada e um nível de voltagem de lógica baixa.

Embora o amplificador digital tenha uma eficiência de amplificação elevada, a qualidade de som do sinal de áudio de saída não é suave e tende a ter um tom monótono. Além disso, devido aos componentes harmônicos que podem ocorrer no amplificador digital, uma distorção negativa de som pode ocorrer.

Além disso, quando a operação de comutação é realizada pelo amplificador de comutação, ocorre ruído de comutação. O ruído de comutação diminui a relação de sinal/ruído (SNR) do amplificador de comutação. Ruído de energia tal como ondulação existe na energia que é fornecida ao amplificador de comutação. O ruído de energia também diminui a SNR. Além disso, uma perda de comutação, queda de um sinal de acionamento de comutação, e um retardo de um tempo de elevação, que ocorre durante a operação de amplificação de comutação, causam uma característica não linear do sinal de áudio de saída. Assim, são exigidos um método e aparelho capazes de tratar dos problemas do amplificador digital, que constituem um tom monótono, uma diminuição na SNR, e não linearidade.

Revelação da Invenção Problema Técnico

As modalidades exemplares proporcionam um método de emitir um sinal de áudio e um aparelho de saída de sinal de áudio utilizando o método para aperfeiçoar a qualidade do som.

Solução para o Problema

De acordo com um aspecto das modalidades exemplares, é provido um aparelho de saída de sinal de áudio incluindo um gerador de sinal de modulação para gerar um primeiro sinal de modulação mediante modulação por pulso de um sinal de áudio de saída de um canal mediante uso de um primeiro sinal portador ou de um primeiro relógio de amostragem, o qual tem uma primeira frequência; uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) ou compreendendo um tubo de vácuo (válvula) e para gerar um sinal de tubo de vácuo (válvula) ao permitir que o primeiro sinal de modulação passe através do tubo de vácuo (válvula) uma unidade de modulação de frequência para gerar um segundo sinal de modulação mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) e um amplificador de comutação de energia para emitir um sinal de amplificação correspondendo ao segundo sinal de modulação.

A unidade de modulação de frequência pode gerar o segundo sinal de modulação mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) utilizando um segundo sinal portador ou um segundo relógio de amostragem, o qual tem uma segunda frequência igual ou maior do que a primeira frequência, e pode emitir o segundo sinal de modulação para o amplificador de comutação de potência.

O tubo de vácuo (válvula) pode incluir um filtro para filtrar um sinal tendo uma faixa de frequência predeterminada.

A unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) pode gerar o sinal de tubo de vácuo (válvula) mediante filtração de um componente de sinal tendo uma primeira frequência a partir do primeiro sinal de modulação, e mediante adição de componentes harmônicos ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) para o primeiro sinal de modulação.

A unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) pode incluir um filtro passa-baixa (LPF) para filtrar um componente de sinal tendo uma primeira frequência, o filtro passa-baixa tendo um valor de ganho predeterminado e um filtro para gerar o sinal de tubo de vácuo (válvula) mediante adição de segundos componentes harmônicos para um sinal de saída a partir do LPF.

O aparelho de saída de sinal de áudio pode incluir ainda um controlador de ganho de retroalimentação negativo configurado para comparar o sinal de amplificação e o primeiro sinal de modulação para ajustar pelo menos um de um valor de retardo do sinal de amplificação e um valor de ganho do sinal de amplificação.

O controlador de ganho de retroalimentação negativo pode incluir um circuito de retroalimentação para retroalimentar e emitir o sinal de amplificação e um adicionador para subtrair um sinal de saída do circuito de retroalimentação a partir do primeiro sinal de modulação.

O aparelho de saída de sinal de áudio pode incluir ainda uma unidade de mistura para emitir um sinal ajustado para a unidade de modulação de frequência mediante mistura do sinal de tubo de vácuo (válvula) daquele canal com um sinal de tubo de vácuo (válvula) de outro canal.

A unidade de mistura pode ajustar pelo menos um de um valor de profundidade de áudio, uma sensibilidade de tom, e uma diafonia do sinal de tubo de vácuo (válvula) mediante mistura do sinal de tubo de vácuo (válvula) daquele canal com o sinal de tubo de vácuo (válvula) do outro canal de acordo com uma proporção predeterminada.

O gerador de sinal de modulação pode incluir um modulador de largura de pulso para comparar o primeiro sinal portador e o sinal de áudio de entrada, de acordo com um resultado de comparação, gerar um sinal PWM como o primeiro sinal de modulação, em que o sinal PWM corresponde ao sinal de áudio de entrada.

A unidade de modulação de frequência pode incluir uma unidade de modulação sigma delta para emitir o segundo sinal de modulação mediante realização de modulação sigma delta no sinal de tubo de vácuo (válvula) utilizando o segundo relógio de amostragem tendo a segunda frequência.

De acordo com outro aspecto das modalidades exemplares, é provido um método de emitir um sinal de áudio, o método incluindo as operações de gerar um primeiro sinal de modulação mediante modulação por pulso de um sinal de áudio de entrada de um canal mediante uso de um primeiro sinal portador ou de um primeiro relógio de amostragem, o qual tem uma primeira frequência; gerar um sinal de tubo de vácuo (válvula) ao permitir que o primeiro sinal de modulação passe através de um tubo de vácuo (válvula) gerando um segundo sinal de modulação mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) e emitindo um sinal de amplificação correspondendo ao segundo sinal de modulação.

Efeitos Vantajosos da Invenção

O método de emitir um sinal de áudio e o aparelho de saída de sinal de áudio, utilizando o método, podem misturar um sinal de áudio com um componente harmônico de um tubo de vácuo (válvula) e então podem emitir o sinal de áudio. Em mais detalhes, o método de emitir um sinal de áudio e o aparelho de emissão de sinal de áudio utilizando o método podem emitir o sinal de áudio tendo um tom rico mediante amplificação do sinal de áudio que passou através do tubo de vácuo. Consequentemente, a qualidade de som do sinal de áudio emitido pode ser aperfeiçoada.

Além disso, o método de emitir um sinal de áudio e o aparelho de saída de sinal de áudio utilizando o método realiza operação de amplificação de comutação mediante uso de um sinal que é modulado para um sinal de pulso mediante uso de um sinal portador ou relógio de amostragem tendo uma alta frequência. Consequentemente, ruído de comutação pode ser minimizado e uma SNR pode ser aumentada.

Breve Descrição dos Desenhos

As características e vantagens mencionadas acima e outras das modalidades exemplares se tornarão mais evidentes mediante descrição de suas modalidades exemplares em detalhe com referência aos desenhos anexos nos quais:

A Figura 1A é um diagrama de blocos de um aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 1B é um diagrama de blocos de uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) de acordo com um aspecto de uma modalidade exemplar.

A Figura 2A ilustra uma característica de frequência de um primeiro sinal de modulação emitido a partir do gerador de sinal de modulação.

A Figura 2B ilustra uma característica de frequência de um sinal de tubo de vácuo (válvula) que é emitido a partir da unidade de filtro de tubo de vácuo.

A Figura 2C ilustra uma característica de frequência de um segundo sinal de modulação que é emitido a partir de uma unidade de modulação de frequência.

A Figura 3 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com outra modalidade exemplar.

A Figura 4 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com outra modalidade exemplar.

A Figura 5 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com outra modalidade exemplar.

A Figura 6 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com outra modalidade exemplar.

A Figura 7 é um diagrama ilustrando o aparelho de saída de sinal de áudio da Figura 6 em detalhe.

A Figura 8A ilustra um sinal de áudio emitido a partir do aparelho de saída de sinal de áudio que realiza uma operação de amplificação mediante uso de um amplificador digital geral;

A Figura 8B ilustra um sinal de áudio emitido a partir do aparelho de saída de sinal de áudio que realiza uma operação de amplificação digital após permitir que um sinal de áudio de entrada passe através do tubo de vácuo (válvula) de acordo com uma ou mais modalidades exemplares; e

A Figura 9 é um fluxograma ilustrando um método de emitir um sinal de áudio, de acordo com uma modalidade exemplar.

Melhor Modo para Realização da Invenção

Em seguida, o conceito inventivo será descrito em detalhe mediante explanação de suas modalidades exemplares com referência aos desenhos anexos.

Exemplos de um amplificador analógico incluem um amplificador de classe A, um amplificador de classe B, e um amplificador de classe AB. O amplificador analógico tem excelente linearidade e bom tom, mas sua eficiência em utilização de energia é significativamente inferior àquela de um amplificador digital. Além disso, devido à baixa eficiência de utilização de energia, o amplificador analógico tem um problema de emissão de calor, de modo que o amplificador analógico tem características de envelhecimento inferior. Além disso, devido à baixa eficiência de utilização de energia, dispositivos internos do amplificador analógico têm que ser ampliado para gerar saída elevada. Assim, o tamanho do amplificador analógico é aumentado. Contudo, o amplificador analógico tem excelente linearidade de um sinal de áudio de saída e realiza um tom rico mediante uso de um tubo de vácuo.

Em seguida, serão providas descrições detalhadas com relação a um método de emitir um sinal de áudio e um aparelho de saída de sinal de áudio utilizando o método que pode aumentar a linearidade de um sinal de áudio, pode realizar um tom rico, e pode eliminar as desvantagens do amplificador analógico mediante incorporação de um amplificador digital mediante uso de um tubo de vácuo.

A Figura 1A é um diagrama de blocos de um aparelho de saída de sinal de áudio 100 de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 1B é um diagrama de blocos ilustrando em detalhe uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120.

Com referência à Figura 1A, o aparelho de saída de sinal de áudio 100 inclui um gerador de sinal de modulação 110, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, uma unidade de modulação de frequência 130, e um amplificador de comutação de energia 140.

O gerador de sinal de modulação 110 gera um primeiro sinal de modulação S2 mediante modulação por pulso de um sinal de áudio de entrada S1 de um canal mediante uso de um primeiro sinal portador ou um primeiro relógio de amostragem, o qual tem uma frequência predeterminada. Em seguida, uma frequência do primeiro sinal portador ou do primeiro relógio de amostragem é referida como uma “primeira frequência”.

Em mais detalhes, o gerador de sinal de modulação 110 pode incluir um modulador de largura de pulso (PWM) (não mostrado) ou um modulador de densidade de pulso (PDM) (não mostrado), o qual recebe o sinal de áudio de entrada S1 correspondendo a um canal e modula o sinal de áudio de entrada S1 para um sinal de pulso.

Por exemplo, se o gerador de sinal de modulação 110 inclui um PDM, o gerador de sinal de modulação 110 gera um sinal PDM mediante realização de modulação de largura de pulso no sinal de áudio de entrada S1.

Em mais detalhes, o PWM compara o primeiro sinal portador, o qual é um sinal portador tendo a primeira frequência, com o sinal de áudio de entrada S1 que é um sinal analógico. De acordo com um resultado de comparação, o PWM gera o sinal PWM como o primeiro sinal de modulação S2, em que o sinal PWM corresponde ao sinal de áudio de entrada S1. Por exemplo, o PWM pode comparar um nível de sinal do primeiro sinal portador com um nível de sinal do sinal de áudio de entrada S1, e então pode gerar o primeiro sinal de modulação S2 em um nível elevado de lógica em um período onde o nível de sinal do sinal de áudio de entrada S1 é maior do que o nível de sinal do primeiro sinal portador, e pode gerar o primeiro sinal de modulação S2 em um nível baixo de lógica em um período onde o nível de sinal do sinal de áudio de entrada S1 é inferior ao nível de sinal do primeiro sinal portador.

Em outra modalidade, se o gerador de sinal de modulação 110 incluir um PDM, o gerador de sinal de modulação 110 realiza modulação de densidade no sinal de áudio de entrada S1 e então gera um sinal PDM como o primeiro sinal de modulação S2 mediante uso do primeiro relógio de amostragem, o qual é um relógio de amostragem tendo a primeira frequência. Por exemplo, o PDM realiza a modulação de densidade de pulso de acordo com o relógio de amostragem tendo a frequência predeterminada.

A unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 gera um sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 ao permitir que o primeiro sinal de modulação S2 passe através de um tubo de vácuo. Além disso, após passar através da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, o primeiro sinal de modulação S2, o qual é um sinal de pulso, é convertido no sinal de tubo de vácuo (válvula) S3, o qual é um sinal analógico. O tubo de vácuo (válvula) incluído na unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 será descrito agora com referência à Figura 1B.

Em mais detalhes, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 gera o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 mediante filtração de um componente de sinal tendo uma primeira frequência a partir do primeiro sinal de modulação S2 e mediante adição de componentes harmônicos ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) para o primeiro sinal de modulação S2. Os componentes harmônicos ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) incluem segundos componentes harmônicos tendo uma frequência que é um número par múltiplo da frequência do sinal de áudio de entrada S1, e os segundos componentes harmônicos produzem som profundo e rico mediante reforço do sinal de áudio de entrada S1, o qual é um som básico. O sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 que é gerado mediante passagem através da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 será descrito abaixo com referência à Figura 8A e Figura 8B.

A Figura 1B ilustra em detalhe a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120.

Em mais detalhes, com referência à Figura 1B, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 pode incluir um tubo de vácuo (válvula) 150. Além disso, o tubo de vácuo (válvula) 150 pode emitir um sinal mediante amplificação ou modulação de um sinal de entrada em um espaço de vácuo. Isto é, se o tubo de vácuo (válvula) 150 inclui um filtro tendo um valor de ganho predeterminado, o tubo de vácuo (válvula) 150 pode emitir o sinal mediante amplificação do sinal de entrada. Se o tubo de vácuo (válvula) 150 inclui um filtro que não obtém ganho de valor, o tubo de vácuo (válvula) 150 pode emitir o sinal mediante filtração apenas de um sinal tendo uma frequência de faixa predeterminada a partir do sinal de entrada sem amplificar o sinal de entrada.

Com referência à Figura 1B, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 pode incluir ainda um circuito de retroalimentação 170. Mediante uso do circuito de retroalimentação 170, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 pode corrigir um retardo de sinal ocorrendo quando o primeiro sinal de modulação S2 passa através do tubo de vácuo (válvula) 150. Por exemplo, quando o primeiro sinal de modulação S2 correspondendo ao sinal de áudio de entrada S1 passa através do tubo de vácuo (válvula) 150, pode ocorrer um tempo de retardo predeterminado. Assim, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 pode sincronizar uma borda em elevação ou uma borda cadente do primeiro sinal de modulação S2 antes de passar através do tubo de vácuo (válvula) 150 com uma borda em elevação ou uma borda cadente do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 que é gerada mediante passagem através do tubo de vácuo (válvula) 150.

Além disso, o tubo de vácuo (válvula) 150 pode incluir um filtro tal como um filtro de rejeição de banda de tubo de vácuo (válvula) para filtrar um sinal de banda de frequência predeterminada. Nesse caso, o tubo de vácuo (válvula) 150 pode filtrar componentes de sinal exceto por um período de frequência de um sinal de áudio do primeiro sinal de modulação S2 para ser alvo de saída. Consequentemente, quando o primeiro sinal de modulação S2 passa através do tubo de vácuo (válvula) 150, os componentes de sinal exceto um componente de sinal de áudio para ser o alvo de saída podem ser removidos.

Além disso, com referência à Figura 1B, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 pode incluir ainda um filtro passa-baixa (LPF) 160. Em mais detalhes, o LPF 160 pode ter um valor de ganho predeterminado e pode filtrar um sinal tendo um primeiro componente de frequência incluído no primeiro sinal de modulação S2. Por exemplo, em geral, um sinal de áudio tal como música ou uma voz a ser emitida tem uma faixa de baixa frequência. Assim, o LPF 160 filtra os componentes de sinal excedendo um limite mais elevado de uma banda de frequência do sinal de áudio de entrada S1 a ser emitido.

Aqui, o valor de ganho predeterminado pode ser um valor a ser ajustado por um usuário ou por um fabricante do aparelho de saída de sinal de áudio 100. Consequentemente, o LPF 160 pode permitir que o primeiro sinal de modulação S2 seja filtrado e emitido enquanto tendo um valor de ganho predeterminado.

Um terminal de saída do circuito de retroalimentação 170 pode ser conectado a um primeiro nó N1 que é um terminal de entrada do LPF 160 ou um segundo nó N2 que é o terminal de entrada do tubo de vácuo (válvula) 150.

A unidade de modulação de frequência 130 gera um segundo sinal de modulação S4 mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3. Em mais detalhes, a unidade de modulação de frequência 130 realiza uma operação de modulação tal como modulação de densidade de pulso ou modulação de largura de pulso de modo a modular um sinal de entrada para um sinal de pulso. Isso é, a unidade de modulação de frequência 130 converte o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3, o qual é um sinal analógico, no segundo sinal de modulação S4, o qual é um sinal de pulso capaz de acionar o amplificador de comutação de potência 140.

Em mais detalhes, a unidade de modulação de frequência 130 gera o segundo sinal de modulação S4 mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 utilizando um segundo sinal portador ou um segundo relógio de amostragem, o qual tem uma segunda frequência igual ou maior do que a primeira frequência.

Além disso, modulação sigma delta (SDM) pode ser usada como a modulação de densidade de pulso. Assim, a unidade de modulação de frequência 130 pode incluir uma unidade SDM (não mostrada). Se a unidade de modulação de frequência 130 inclui a unidade SDM, a unidade de modulação de frequência 130 gera o segundo sinal de modulação S4 mediante realização de modulação sigma delta no sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 mediante uso do segundo relógio de amostragem tendo a segunda frequência igual ou maior do que a primeira frequência. O segundo relógio de amostragem pode ser gerado por um oscilador (não mostrado) incluído na unidade SDM; e uma taxa de amostragem, de acordo com o segundo relógio de amostragem, decide um período de pulso no segundo sinal de modulação S4.

O amplificador de comutação de potência 140 inclui pelo menos um dispositivo de comutação (não mostrado) que é ligado ou desligado em resposta ao segundo sinal de modulação S4 emitido a partir da unidade de modulação de frequência 130. Mediante uso do dispositivo de comutação, o amplificador de comutação de potência 140 gera um sinal de áudio amplificado correspondendo ao sinal de áudio de entrada S1. Em seguida, o sinal de áudio gerado pelo amplificador de comutação de potência 140 é referido como um “sinal de amplificação S5”. Além disso, a amplificação realizada pelo amplificador de comutação de potência 140 é referida como uma operação de amplificação de comutação.

Quando a operação de amplificação de comutação é realizada, um retardo de um tempo ascendente e de um tempo descendente de um sinal de acionamento para realizar a operação de amplificação de comutação, ou ruído de comutação devido a uma ondulação de potência ou perda de comutação pode ocorrer. Além disso, ruído de energia pode ocorrer com relação a um fornecimento alternado entre energia tendo elevado nível de voltagem e energia tendo baixo nível de voltagem. O ruído de comutação ou ruído de energia diminui uma relação de sinal/ruído (SNR) do aparelho de saída de sinal de áudio 100. A diminuição na SNR causa uma diminuição na qualidade de som de uma saída de sinal de áudio a partir de um amplificador da classe D.

Aqui, para aumentar a SNR do amplificador de comutação de potência 140, é necessário acionar o amplificador de comutação de potência 140 em uma alta velocidade. Quando o amplificador de comutação de potência 140 é acionado em alta velocidade, o ruído de comutação é diminuído de modo que o SNR é aumentado. Para acionar o amplificador de comutação de potência 140 em uma alta velocidade, uma frequência do segundo sinal de modulação S4 tem que ser elevada e tem que ser ajustada como um valor otimizado para a operação de amplificação de comutação.

Assim, de acordo com a presente modalidade, a segunda frequência, que é uma frequência do segundo sinal portador ou do segundo relógio de amostragem para gerar o segundo sinal de modulação S4, é ajustada para ser igual ou maior do que a primeira frequência. Consequentemente é possível acionar o amplificador de computação de potência 140 em uma alta velocidade e aumentar a SNR do aparelho de saída de sinal de áudio 100. Além disso, a segunda frequência pode ser uma frequência operacional para operar o amplificador de comutação de potência 140.

Conforme descrito acima, de acordo com a presente modalidade, o primeiro sinal de modulação S2 que é modulado por pulso passa através da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 de modo que um sinal de áudio tendo tom rico pode ser emitido. Além disso, mediante realização da operação de amplificação de comutação em uma alta velocidade no sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 que é emitido mediante passagem através da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, o ruído de comutação do sinal de amplificação S5 pode ser diminuído e a SNR do sinal de amplificação S5 pode ser aumentada.

As Figuras 2A-2C ilustram características de frequência de sinais de áudio introduzidos e emitidos a partir do aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1.

A Figura 2A é um gráfico ilustrando uma característica de frequência do primeiro sinal de modulação S2 emitido a partir do gerador de sinal de modulação 110. Um eixo X indica a frequência e um eixo Y indica a magnitude do primeiro sinal de modulação S2.

Com referência à Figura 2A, o primeiro sinal de modulação S2 inclui um componente de sinal de áudio 210 e um componente de sinal 211, em que o componente de sinal de áudio 210 corresponde ao sinal de áudio de entrada S1 a ser emitido, e o componente de sinal 211 corresponde ao primeiro sinal portador ou ao primeiro relógio de amostragem, o qual é usado para gerar o primeiro sinal de modulação S2. O componente de sinal de áudio 210 a ser emitido tem uma banda de frequência igual ou menor do que uma frequência predeterminada f1. Além disso, o componente de sinal 211 tem a primeira frequência fc1. Em geral, a frequência do primeiro sinal portador ou o primeiro relógio de amostragem é maior do que um valor mais elevado do componente de sinal de áudio 210 a ser emitido.

A Figura 2B é um gráfico ilustrando a característica de frequência do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 que é emitido a partir da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120. Um eixo X indica a frequência e eixo Y indica magnitude do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3.

A unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120 filtra um sinal de banda predeterminado e então emite o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 que é convertido em um sinal analógico. Assim, quando o primeiro sinal de modulação S2 passa através da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, o componente de sinal 211 correspondendo ao primeiro sinal portador ou o primeiro relógio de amostragem é removido, e o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 incluindo apenas o componente de sinal de áudio 210 a ser emitido, é emitido.

A Figura 2C é um gráfico ilustrando a característica de frequência do segundo sinal de modulação S4 que é emitido a partir da unidade de modulação de frequência 130. Um eixo X indica a frequência e um eixo Y indica magnitude do segundo sinal de modulação S4.

Com referência à Figura 2C, o segundo sinal de modulação S4 inclui um componente de sinal de áudio 230 a ser emitido, e um componente de sinal 231 que corresponde ao segundo sinal portador ou ao segundo relógio de amostragem, o qual é usado par gerar o segundo sinal de modulação S4. O componente de sinal de áudio 230 a ser emitido tem uma banda de frequência igual ou menor do que uma frequência predeterminada f1, e o componente de sinal 231 têm a segunda frequência fc2. Na presente modalidade, a segunda frequência fc2 é maior do que a primeira frequência fc1.

A Figura 3 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio 300 de acordo com outra modalidade exemplar.

Um gerador de sinal de modulação 310, uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 320, uma unidade de modulação de frequência 330, e um amplificador de comutação de potência 340 do aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 3 corresponde ao gerador de sinal de modulação 110, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, a unidade de modulação de frequência 130, e ao amplificador de comutação de potência 140 do aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são idênticas àquelas com referência à Figura 1 são omitidas.

Com referência à Figura 3, em comparação com o aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1, o aparelho de saída de sinal de áudio 300 inclui ainda um controlador de ganho de retroalimentação negativo 350. Além disso, em comparação com o aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1, o aparelho de saída de sinal de áudio 300 pode incluir ainda pelo menos uma dentre uma unidade de filtro de demodulação 360 e uma unidade de altofalante 370.

O controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 compara o sinal de amplificação S5 e o primeiro sinal de modulação S2 para ajustar pelo menos um de um valor de retardo do sinal de amplificação e um valor de ganho do sinal de amplificação.

Em mais detalhes, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 compara um sinal de amplificação S5 e um primeiro sinal de modulação S2, e com base em um resultado de comparação de uma diferença de fase e/ou magnitude entre o sinal de amplificação S5 e o primeiro sinal de modulação S2, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 controla pelo menos um de um valor de retardo correspondendo à diferença de fase e valor de ganho correspondendo à diferença de magnitude do sinal de amplificação S5 a ser ajustado e então emitido.

Em mais detalhes, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 subtrai o sinal de amplificação S5, o qual é emitido a partir do amplificador de comutação de potência 340, a partir do primeiro sinal de modulação S2, e introduz o primeiro sinal de modulação subtraído S2 na unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 320. Consequentemente, o valor de ganho do sinal de amplificação S5, o qual é emitido para o amplificador de comutação de potência 340, pode se aproximar de um valor de ganho alvo do aparelho de saída de sinal de áudio 300.

Por exemplo, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 pode incluir um circuito de retroalimentação 351 e um adicionador 352.

O circuito de retroalimentação 351 retroalimenta e emite o sinal de amplificação S5 para um terminal de saída do gerador de sinal de modulação 310.

O adicionador 352 subtrai o sinal de amplificação S5, o qual é emitido a partir do circuito de retroalimentação 351, a partir do primeiro sinal de modulação S2, e então emite um sinal. O sinal emitido a partir do adicionador 352 é referido como um “primeiro sinal de modulação corrigido S2C”, e o primeiro sinal de modulação corrigido S2C é um sinal obtido mediante ajuste de um valor de ganho ou de um valor de retardo do primeiro sinal de modulação S2 considerando-se o valor de ganho e uma fase do sinal de amplificação S5.

O sinal de amplificação S5 emitido a partir do amplificador de comutação de potência 340 tem uma forma de sinal de pulso. Além disso, quando uma segunda frequência que é uma frequência operacional do amplificador de comutação de potência 340 é aumentada e a amplitude do sinal de amplificação S5 é aumentada, um alto nível de Interferência Magnética Eletrônica (EMI) pode ocorrer no sinal de amplificação S5 emitido a partir do amplificador de comutação de potência 340.

A unidade de filtro de demodulação 360 demodula o sinal de amplificação S5 tendo a forma de sinal de pulso para um sinal analógico. Além disso, a unidade de filtro de demodulação 360 pode filtrar um componente EMI ocorrendo no sinal de amplificação S5.

A unidade de filtro de demodulação 360 pode incluir um LPF (não mostrado) para demodular o sinal de amplificação S5 para o sinal analógico e emitir um sinal.

A unidade de altofalante 370 converte o sinal emitido a partir da unidade de filtro de demodulação 360 para um sinal de vibração física que pode ser reconhecido acusticamente para um usuário, e então emite um sinal.

A Figura 4 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio 400 de acordo com outra modalidade exemplar.

Com referência à Figura 4, o aparelho de saída de sinal de áudio 400 pode incluir uma pluralidade de aparelhos de saída de sinal de áudio para um ou mais canais. No caso da Figura 4, o aparelho de saída de sinal de áudio 400 inclui primeiro e segundo aparelhos de saída de sinal de áudio 401 e 480 para dois canais, respectivamente. Por exemplo, o primeiro aparelho de saída sinal de áudio 401 emite um sinal de áudio de canal R correspondendo a um canal direito, e o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 480 emite um sinal de áudio de canal L correspondendo a um canal esquerdo.

O primeiro aparelho de saída de sinal de áudio 401 ou o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 480 corresponde aos aparelhos de saída de sinal de áudio 100 ou 300 das Figuras 1 ou 3. Isto é, um gerador de sinal de modulação 410, uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 420, uma unidade de modulação de frequência 430, um amplificador de comutação de potência 440, um controlador de ganho de retroalimentação negativo 450, e uma unidade de filtro de demodulação 460 correspondendo ao gerador de sinal de modulação 310, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 320, a unidade de modulação de frequência 330, o amplificador de comutação de potência 340, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 350, e a unidade de filtro de demodulação 360 da Figura 3, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que aquelas com referência às Figuras 1 e 3 são omitidas.

Em mais detalhes, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 450 inclui um circuito de retroalimentação 451 e um adicionador 452. O circuito de retroalimentação 451 e o adicionador 452 da Figura 4 correspondem ao circuito de retroalimentação 351 e ao adicionador 352 da Figura 3.

Na Figura 4, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 420 pode ser compartilhada e usada entre o primeiro e o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 401 e 480 incluídos no aparelho de saída de sinal de áudio 400. Alternativamente, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 420 pode ser arranjada separadamente em cada um do primeiro e segundo aparelhos de saída de sinal de áudio 401 e 480. Com referência ao caso da Figura 4, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 420 é compartilhada entre o primeiro e o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 401 e 480.

A Figura 5 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio 500 de acordo com outra modalidade exemplar.

Os aparelhos de saída de sinal de áudio 501 e 580 do aparelho de saída de sinal de áudio 500 da Figura 5 correspondem ao primeiro e ao segundo aparelho de saída de sinal de áudio 401 e 480 do aparelho de saída de sinal de áudio 400 da Figura 4, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que aquelas com referência à Figura 4 são omitidas. Além disso, um gerador de sinal de modulação 510, uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 520, uma unidade de modulação de frequência 530, um amplificador de comutação de potência 540, um controlador de ganho de retroalimentação negativo 550, e uma unidade de filtro de modulação 560 correspondem ao gerador de sinal de modulação 310, a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 320, a unidade de modulação de frequência 330, ao amplificador de comutação de potência 340, ao controlador de ganho de retroalimentação negativa 350, e à unidade de filtro de demodulação 360 da Figura 3, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que àquelas com referência às Figuras 1 e 3 são omitidas.

O controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 no aparelho de saída de sinal de áudio 500 é diferente do controlador de ganho de retroalimentação negativo 350 do aparelho de saída de sinal de áudio 300 da Figura 3 em termos de suas configurações e relações cooperativas detalhadas.

O controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 compara um sinal de tubo de vácuo (válvula) S23 emitido a partir da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 520 com um sinal enviado de volta pelo amplificador de comutação de potência 540, e de acordo com um resultado de comparação, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 controla um valor de retardo ou um valor de ganho de um sinal de amplificação S25 a ser ajustado e emitido.

Em mais detalhes, o controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 inclui um circuito de retroalimentação 551 e um adicionador 553. O circuito de retroalimentação 551 e o adicionador 553 da Figura 5 correspondem ao circuito de retroalimentação 551 e ao adicionador 352 da Figura 3.

Em mais detalhes, o circuito de retroalimentação 551 retroalimenta o sinal de amplificação S25, o qual é emitido a partir do amplificador de comutação de potência 540, e emite um sinal para um terminal de saída da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 520.

O adicionador 553 gera um sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C mediante subtração do sinal, o qual é emitido a partir do circuito de retroalimentação 551, a partir do sinal de tubo de vácuo (válvula) S23. O sinal emitido a partir do circuito de retroalimentação 551 inclui informação de fase e informação de ganho do sinal de amplificação S125 emitido a partir do amplificador de comutação de potência 540, de modo que o sinal emitido a partir do circuito de retroalimentação 551 pode ser subtraído do sinal de tubo de vácuo (válvula) S23. Quando o sinal emitido a partir do circuito de retroalimentação 551 é subtraído do sinal de tubo de vácuo (válvula) S23 e então o sinal subtraído pelo adicionador 553 é introduzido na unidade de modulação de frequência 530, o valor de ganho do sinal de amplificação S25 pode ser adicionalmente ajustado com exatidão de acordo com um valor de ganho alvo. Posteriormente, o adicionador 553 transmite o sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C para a unidade de modulação de frequência 530.

O controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 pode incluir ainda um conversor digital/analógico 552.

O conversor digital/analógico 552 converte o sinal de amplificação S25 em um sinal analógico. O sinal de amplificação S25 tem uma forma de sinal de pulso, e o sinal de tubo de vácuo (válvula) S23 emitido a partir da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 520 tem uma forma de sinal analógico. Assim, mediante conversão do sinal de amplificação S25 em um sinal analógico que tem a mesma forma que o sinal de tubo de vácuo (válvula) S23, o sinal de amplificação S25 e o sinal de tubo de vácuo (válvula) S23 podem ser facilmente comparados. Assim, o conversor de digital/analógico 552 converte o sinal de amplificação S25 de modo que o sinal de amplificação S25 que foi enviado de volta tem a mesma forma de sinal analógico que o sinal de tubo de vácuo (válvula) S23.

Se o controlador de ganho de retroalimentação negativo 550 inclui o conversor de digital/analógico 552, o adicionador 553 gera o sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C mediante subtração de um sinal, o qual é emitido a partir do conversor de digital/analógico 552, a partir do sinal de tubo de vácuo (válvula) S23. O sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C é introduzido na unidade de modulação de frequência 530.

A unidade de modulação de frequência 530 recebe o sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C e então gera um segundo sinal de modulação S24 correspondendo o sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S23C.

A Figura 6 é um diagrama de um aparelho de saída de sinal de áudio 600 de acordo com outra modalidade.

Um gerador de sinal de modulação 610, uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 620, uma unidade de modulação de frequência 630, e um amplificador de comutação de potência 640 do aparelho de saída de sinal de áudio 600 da Figura 6 correspondem ao gerador de sinal de modulação 110, à unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120, à unidade de modulação de frequência 130 e ao amplificador de comutação de potência 140 do aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que àquelas com referência à Figura 1, são omitidas.

Com referência à Figura 6, em comparação com o aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1, o aparelho de saída de sinal de áudio 600 pode incluir ainda uma unidade de mistura 625. O aparelho de saída de sinal de áudio 600 emite um sinal de áudio correspondendo a um canal.

A unidade de mistura 625 é conectada a um terminal de saída da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 620. A unidade de mistura 625 gera um sinal de mistura S63M mediante mistura de um sinal de tubo de vácuo (válvula) S63 emitido a partir da unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 620 com um sinal de tubo de vácuo (válvula) S63_C2 emitido a partir de um aparelho de saída de sinal de áudio (não mostrado) correspondendo a outro canal. O sinal de mistura S63M é introduzido na unidade de modulação de frequência 630.

Em mais detalhes, a unidade de mistura 625 mistura o sinal de tubo de vácuo (válvula) S63 de um canal com o sinal de tubo de vácuo (válvula) S63_C2 do outro canal de acordo com uma proporção de mistura predeterminada, ajustando assim pelo menos um de um valor de profundidade de áudio, uma sensibilidade de tom, e diafonia do sinal de tubo de vácuo (válvula) S63 daquele canal. A proporção de mistura predeterminada pode variar de acordo com uma configuração no aparelho de saída de sinal de áudio 600 ou uma configuração que é estabelecida por um usuário.

A unidade de modulação de frequência 630 recebe o sinal de mistura S63M e então gera um segundo sinal de modulação S64 correspondendo ao sinal de mistura S63M.

O amplificador de comutação de potência 640 emite um sinal de amplificação S65 mediante amplificação do segundo sinal de modulação S64.

A Figura 7 é um diagrama ilustrando o aparelho de saída de sinal de áudio 600 da Figura 6 em detalhe.

Com referência à Figura 7, similar aos aparelhos de saída de sinal de áudio 400 e 500 das Figuras 4 e 5, um aparelho de saída de sinal de áudio 700 inclui primeiro e segundo aparelhos de saída de sinal de áudio 701 e 780 para um ou mais canais. Um gerador de sinal de modulação 710, uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 720, uma unidade de mistura 725, uma unidade de modulação de frequência 730, e um amplificador de comutação de potência 740 do aparelho de saída de sinal de áudio 700 da Figura 7 correspondem ao gerador de sinal de modulação 610, à unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 620, à unidade de mistura 625, à unidade de modulação de frequência 630, e ao amplificador de potência 640 da Figura 6, respectivamente. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que àquelas com referência à Figura 6 são omitidas.

Por exemplo, o primeiro aparelho de saída de sinal de áudio 701 emite um sinal de áudio de canal-R correspondendo ao canal direito, e o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 780 emite um sinal de áudio de canal L correspondendo a um canal esquerdo.

A unidade de mistura 725 pode incluir uma unidade de resistor variável 731 para misturar um sinal de tubo de vácuo (válvula) S73 de um primeiro canal com um sinal de tubo de vácuo (válvula) S73_C2 de um segundo canal de acordo com uma proporção predeterminada. A proporção predeterminada pode corresponder a uma proporção de resistência da unidade de resistor variável 731. Um sinal de tubo de vácuo (válvula) misturado na unidade de resistor variável 731 é transmitido para a unidade de modulação de frequência 730. Além disso, a unidade de mistura 725 pode ser compartilhada e usada entre o primeiro aparelho de saída de sinal de áudio 701 e o segundo aparelho de saída de sinal de áudio 780.

As Figuras 8A e 8B ilustram um sinal de áudio emitido a partir do aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma ou mais modalidades exemplares.

A Figura 8A ilustra um sinal de áudio emitido a partir de um aparelho de saída de sinal de áudio que realiza uma operação de amplificação mediante uso de um amplificador digital geral. Na Figura 8A, um eixo X indica um valor de frequência e um eixo Y indica um valor de voltagem que é um nível de saída do sinal de áudio.

Com referência à Figura 8A, a saída de sinal de áudio a partir do aparelho de saída de sinal de áudio inclui uma pluralidade de componentes de frequência 810, 811, 812 e 813 que são ilustrados como gráficos 810, 811, 812 e 813, respectivamente. O gráfico 810 indica um componente de sinal de áudio alvo tendo uma frequência básica 1K, e os gráficos 811 e 813 indicam segundos componentes harmônicos derivados por um amplificador digital. O gráfico 812 indica um terceiro componente harmônico derivado pelo amplificador digital. Aqui, o terceiro componente harmônico é um componente de sinal tendo uma frequência que tem múltiplas frequências da frequência básica 1K por um número ímpar.

Conforme descrito acima, os segundos componentes harmônicos produzem som profundo e rico mediante reforço do sinal de áudio alvo que é som básico. Além disso, os segundos componentes harmônicos têm uma característica acústica natural, expressam uma mudança delicada em um tom, e tornam o som rico que atinge um lado posterior de um espaço amplo.

Em comparação com os segundos componentes harmônicos, o terceiro componente harmônico tem um tom desagradável e é reconhecido monotonamente como ruído. Assim, o terceiro componente harmônico causa distorção do som básico.

Conforme ilustrado na Figura 8A, o aparelho de saída de sinal de áudio que realiza a operação de amplificação mediante uso de um amplificador digital geral tem o segundo componente pequeno harmônico 811 e o terceiro componente amplo harmônico 812.

Assim, a saída de sinal de áudio a partir do aparelho de saída de sinal de áudio tem qualidade de som inferior a do sinal de áudio alvo.

A Figura 8B ilustra a saída de sinal de áudio a partir do aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma ou mais modalidades exemplares.

Na Figura 8B, um eixo X indica um valor de frequência e um eixo Y indica um valor de voltagem que é um nível de saída do sinal de áudio.

Com referência à Figura 8B, o sinal de áudio emitido a partir do aparelho de saída de sinal de áudio inclui uma pluralidade de componentes de frequência 850, 851, 852 e 853 que são ilustrados como gráficos 850, 851, 852 e 853, respectivamente. O gráfico 850 indica um componente de sinal de áudio alvo tendo uma frequência básica 1K, e os gráficos 851 e 853 indicam segundos componentes harmônicos derivados por um amplificador digital. O gráfico 852 indica um terceiro componente harmônico derivado pelo amplificador digital.

O aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma ou mais modalidades realiza uma operação de amplificação digital após permitir que um sinal de áudio de entrada passe através de um tubo de vácuo, de modo que o aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma ou mais modalidades emite o sinal de áudio incluindo o componente de sinal de áudio alvo tendo a frequência básica 1K, e os segundos componentes harmônicos 851 e 853. Assim, o aparelho de saída de sinal de áudio de acordo com uma ou mais modalidades pode emitir um sinal de áudio tendo um tom rico.

A Figura 9 é um fluxograma ilustrando um método de emitir um sinal de áudio, de acordo com uma modalidade exemplar. Uma configuração operacional do método da Figura 9 é a mesma que aquela do aparelho de saída de sinal de áudio descrita acima com referência às Figuras 1 a 8. Assim, descrições detalhadas que são as mesmas que àquelas com referência às Figuras 1 a 8 são omitidas. Além disso, o método da Figura 9 será descrito agora com referência ao aparelho de saída de sinal de áudio 100 da Figura 1.

Com referência à Figura 9, o método envolve a geração do primeiro sinal de modulação S2 mediante modulação por pulso do sinal de áudio de entrada S1 de um canal mediante uso de um primeiro sinal portador ou de um primeiro relógio de amostragem, o qual tem uma primeira frequência (operação 910). A operação 910 pode ser realizada pelo gerador de sinal de modulação 110.

Pelo fato de permitir que o primeiro sinal de modulação S2 gerado na operação 910 passe através de um tubo de vácuo, o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 é gerado (operação 920). A operação 920 pode ser realizada pela unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) 120. Em mais detalhes, o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 pode ser gerado mediante filtração de um componente de sinal tendo uma primeira frequência a partir do primeiro sinal de modulação S2 e mediante adição de um componente harmônico ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) para o primeiro sinal de modulação S2.

Posteriormente, o segundo sinal de modulação S4 é gerado mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 (operação 930). Em mais detalhes, o segundo sinal de modulação S4 pode ser gerado mediante modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 mediante uso de um segundo sinal portador ou de um segundo relógio de amostragem, o qual tem uma segunda frequência igual ou maior do que a primeira frequência. A operação 930 pode ser realizada pela unidade de modulação de frequência 130.

O sinal de amplificação S5 correspondendo ao segundo sinal de modulação S4 gerado na operação 930 é gerado (operação 940). A operação 940 pode ser realizada pelo amplificador de comutação de potência 140.

Após operação 940, o sinal de amplificação S5 é comparado com o primeiro sinal de modulação S2 ou com o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3, e então de acordo com um resultado da comparação, o primeiro sinal de modulação S2 ou o segundo sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 é corrigido (operação não mostrada). Essa operação pode ser realizada quer seja pelo controlador de ganho de retroalimentação negativa 350, 450 ou 550 dos aparelhos de saída de sinal de áudio 300, 400 e 500. Consequentemente, na operação 920, o primeiro sinal de modulação corrigido S2 pode ser recebido e então o sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 correspondendo ao primeiro sinal de modulação corrigido S2 pode ser gerado, e em operação 930, o sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S3 pode ser recebido e então o segundo sinal de modulação S4 correspondendo ao sinal de tubo de vácuo (válvula) corrigido S3 pode ser gerado.

O método da Figura 9 pode envolver ainda mistura do sinal de tubo de vácuo (válvula) S3 de um canal com um sinal de tubo de vácuo (válvula) de outro canal (operação não mostrada). Consequentemente, na operação 930, o segundo sinal de modulação S4 pode ser gerado mediante modulação por pulso de um sinal de tubo de vácuo (válvula) misturado.

Conforme descrito acima, o método de emitir um sinal de áudio, e o aparelho de saída de sinal de áudio, utilizando o método, podem misturar um sinal de áudio com um componente harmônico de um tubo de vácuo (válvula) e então pode emitir o sinal de áudio. Em mais detalhes, o método de emitir um sinal de áudio e o aparelho de saída de sinal de áudio utilizando o método podem emitir o sinal de áudio tendo um tom rico mediante amplificação do sinal de áudio que passou através do tubo de vácuo. Consequentemente, a qualidade de som do sinal de áudio emitido pode ser aperfeiçoada.

Além disso, o método de emitir um sinal de áudio e o aparelho de saída de sinal de áudio utilizando o método realizam a operação de amplificação de comutação mediante uso de um sinal que é modulado para um sinal de pulso mediante uso de um sinal portador ou relógio de amostragem tendo uma alta frequência. Consequentemente, ruído de comutação pode ser minimizado e a SNR pode ser aumentada.

As modalidades exemplares também podem ser incorporadas como códigos legíveis por computador em um meio de gravação legível por computador. O meio de gravação legível por computador é qualquer dispositivo de armazenamento de dados que pode armazenar os dados que podem ser posteriormente lidos por um sistema de computador. Exemplos de meio de gravação legível por computador incluem memória de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), CD-ROMs, fitas magnéticas, disquetes, dispositivos óticos de armazenamento de dados, etc. O meio de gravação legível por computador também pode ser distribuído através de sistemas de computador acoplados em rede de modo que o código legível por computador é armazenado e executado de uma forma distribuída.

Embora as modalidades exemplares tenham sido particularmente mostradas e descritas com referência às suas modalidades exemplares, será entendido por aqueles de conhecimento comum na técnica que várias alterações na forma e detalhes podem ser feitas nas mesmas sem se afastar da essência e escopo do conceito inventivo conforme definido pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. APARELHO DE SAÍDA DE SINAL DE ÁUDIO, compreendendo: um gerador de sinal de modulação (110) o qual gera um primeiro sinal de modulação modulando por pulso um sinal de áudio de entrada de um canal usando um primeiro sinal portador ou um primeiro relógio de amostragem o qual tem uma primeira frequência; uma unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) (120) compreendendo um tubo de vácuo (válvula) o qual gera um sinal de tubo de vácuo (válvula) permitindo que o primeiro sinal de modulação passe através do tubo de vácuo; uma unidade de modulação de frequência (130) a qual gera um segundo sinal de modulação por modulação por pulso do sinal de tubo de vácuo; um amplificador de comutação de energia (140) o qual produz um sinal de amplificação correspondente ao segundo sinal de modulação, e caracterizado por compreender: um controlador de ganho de retroalimentação negativo o qual compara o sinal de tubo de vácuo (válvula) e o sinal de amplificação, e de acordo com um resultado de comparação controla um valor de retardo ou um valor de ganho do sinal de amplificação a ser ajustado e emite, no qual o controlador de ganho de retroalimentação negativo compreende um circuito de retroalimentação o qual retroalimenta e emite o sinal de amplificação; e um adicionador o qual subtrai um sinal de saída do circuito de retroalimentação do primeiro sinal de modulação.

2. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de modulação de frequência gerar o segundo sinal de modulação modulando por pulso o sinal de tubo de vácuo (válvula) usando um segundo sinal portador ou um segundo relógio de amostragem o qual tem uma segunda frequência igual ou maior que a primeira frequência, e emite o segundo sinal de modulação para o amplificador de comutação de energia (140) .

3. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tubo de vácuo (válvula) (120) compreender um filtro (160) o qual filtra um sinal tendo uma banda de frequência predeterminada.

4. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a unidade de filtro de tubo de vácuo (válvula) (120) gerar o sinal de tubo de vácuo (válvula) filtrando um componente de sinal tendo a primeira frequência do primeiro sinal de modulação e adicionando um componente harmônico ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) ao primeiro sinal de modulação.

5. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de filtro do tubo de vácuo (válvula) compreender: um filtro passa baixa (LPF) (160) o qual filtra um componente de sinal tendo a primeira frequência, o filtro passa baixa tendo um valor de ganho predeterminado; e um filtro o qual gera o sinal de tubo de vácuo (válvula) adicionando um segundo componente harmônico a um sinal de saída do LPF.

6. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um controlador de ganho de retroalimentação negativo (350) o qual compara o sinal de amplificação e o primeiro sinal de modulação e ajusta pelo menos um de um valor de retardo do sinal de amplificação e um valor de ganho do sinal de amplificação.

7. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o controlador de ganho de retroalimentação negativo (350) compreender: um circuito de retroalimentação (351) o qual retroalimenta e emite o sinal de amplificação; e um adicionador (352) o qual subtrai um sinal de saída do circuito de retroalimentação do primeiro sinal de modulação.

8. Aparelho de saída de sinal de áudio (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o controlador de ganho de retroalimentação negativo (550) compreender ainda um conversor digital para analógico (552) que está disposto entre o circuito de retroalimentação (551) e o adicionador (553), converter o sinal de saída do circuito de retroalimentação para um sinal analógico e emitir o sinal analógico para o adicionador.

9. Aparelho de saída de sinal de áudio (600), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma unidade de mistura (625) a qual emite um sinal ajustado para a unidade de modulação de frequência (630) misturando o sinal de tubo de vácuo (válvula) do um canal com um sinal de tubo de vácuo (válvula) de outro canal.

10. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a unidade de mistura ajustar pelo menos um de um valor de profundidade de áudio, uma sensibilidade de tom e interferência do sinal de tubo de vácuo (válvula) misturando o sinal de tubo de vácuo (válvula) do um canal com o sinal de tubo de vácuo (válvula) do outro canal de acordo com uma razão predeterminada e, em seguida, emitir o sinal ajustado para a unidade de modulação de frequência.

11. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gerador de sinal de modulação (110) compreender um modulador de largura de pulso o qual compara o primeiro sinal portador e o sinal de áudio de entrada, e o qual gera um sinal PWM como o primeiro sinal de modulação de acordo com um resultado de comparação.

12. Aparelho de saída de sinal de áudio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a unidade de modulação de frequência compreender uma unidade de modulação sigma delta a qual emite o segundo sinal de modulação realizando modulação sigma delta no sinal de tubo de vácuo (válvula) utilizando o segundo relógio de amostragem.

13. MÉTODO DE EMITIR UM SINAL DE ÁUDIO, o método compreendendo: gerar (910) um primeiro sinal de modulação modulando por pulso um sinal de áudio de entrada de um canal usando um primeiro sinal de portador ou um primeiro relógio de amostragem o qual tem uma primeira frequência; gerar (920) um sinal de tubo de vácuo (válvula) permitindo que o primeiro sinal de modulação passe através de um tubo de vácuo; gerar (930) um segundo sinal de modulação modulando por pulso o sinal de tubo de vácuo; emitir (940) um sinal de amplificação correspondente ao segundo sinal de modulação; e caracterizado por compreender: comparar o sinal de tubo de vácuo (válvula) e o sinal de amplificação e controlar, usando um controlador de ganho de retroalimentação negativo, um valor de retardo ou um valor de ganho do sinal de amplificação a ser ajustado e emite, de acordo com um resultado de comparação, no qual controlar compreende subtrair um sinal de saída do controlador de ganho de retroalimentação negativo a partir do sinal de tubo de vácuo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o gerador do segundo sinal de modulação compreender gerar o segundo sinal de modulação modulando por pulso o sinal de tubo de vácuo (válvula) utilizando um segundo sinal portador ou um segundo relógio de amostragem o qual tem uma segunda frequência igual ou maior do que a primeira frequência.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a geração do sinal de tubo de vácuo (válvula) compreender gerar o sinal de tubo de vácuo (válvula) filtrando um componente de sinal tendo a primeira frequência do primeiro sinal de modulação, e adicionando um componente harmônico ocorrendo no tubo de vácuo (válvula) ao primeiro sinal de modulação.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda comparar o sinal de amplificação de sinal com o primeiro sinal de modulação ou o sinal de tubo de vácuo, e de acordo com um resultado de comparação, corrigir pelo menos uma de uma fase e uma magnitude do primeiro sinal de modulação ou do sinal de tubo de vácuo.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda misturar o sinal de tubo de vácuo (válvula) do um canal com um sinal de tubo de vácuo (válvula) de outro canal, em que a geração do segundo sinal de modulação compreende gerar o segundo sinal de modulação modulando por pulso o sinal de tubo de vácuo (válvula) misturado.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por a mistura do sinal de tubo de vácuo (válvula) compreender ajustar pelo menos um de um valor de profundidade de áudio, uma sensibilidade a tom e interferência do sinal de tubo de vácuo, misturando o sinal de tubo de vácuo (válvula) do um canal com o sinal de tubo