CN102751954A - 音效播放装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种音效播放装置，适用于播放一音频数据，包括：一音量控制器，提供一增益设定值；一D类放大器单元，根据上述音频数据产生一第一音频输出信号；一AB类放大器单元，根据上述音频数据产生一第二音频输出信号；一控制单元，接收上述音频数据与上述增益设定值，当上述增益设定值低于一第一既定值时，将上述音频数据仅输出至上述D类放大器单元，当上述增益设定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值时，将上述音频数据仅输出至上述AB类放大器单元；一第一扬声器，用以输出上述第一音频输出信号；以及一第二扬声器，用以输出上述第二音频输出信号。
Description
技术领域
本发明主要为一种音效播放装置，特别系为一种具有D类放大器以及AB类放大器的音效播放装置，具体的讲是一种音效播放装置及方法。
背景技术
目前携带型的音效播放装置上(例如，笔记型电脑)的音效多属由一立体声放大器驱动一组扬声器，组成立体声音效，放大器线路大多受限于系统电源限制，一般放大器架构以AB类或D类放大器为主。以AB类放大器来说，虽然具有较低的待机电流，但在较小音量输出的状态下，其效率较低。以D类放大器来说，虽然在较小音量输出有极高的效率，但其失真一般也较AB类放大器为高，且在待机状态下，亦同样消耗一固定的功率。
由于受到电源限制，大多携带型的音效播放装置内并不适合高功率放大器，因此传统上利用分别独立的小型功率放大器(例如，AB类放大器或D类放大器)各别驱动各自独立的扬声器，然而也造成功率消耗增加。
发明内容
根据本发明一实施例所述的一种音效播放装置，适用于播放一音频数据，包括：一音量控制器，提供一增益设定值；一D类放大器单元，根据上述音频数据产生一第一音频输出信号；一AB类放大器单元，根据上述音频数据产生一第二音频输出信号；一控制单元，接收上述音频数据与上述增益设定值，当上述增益设定值低于一第一既定值时，将上述音频数据仅输出至上述D类放大器单元，当上述增益设定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值时，将上述音频数据仅输出至上述AB类放大器单元；一第一扬声器，用以输出上述第一音频输出信号；以及一第二扬声器，用以输出上述第二音频输出信号。
根据本发明一实施例所述的一种音效播放方法，包括：根据一增益设定值放大一音频数据；当上述增益设定值低于一第一既定值时，将上述音频数据仅输出至一D类放大器单元以产生一第一音频输出信号，当上述增益设定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值时，将上述音频数据仅输出至一AB类放大器单元以产生一第二音频输出信号；藉由一第一扬声器以及一第二扬声器分别输出上述第一声音频号以及上述第二声音频号。
附图说明
由阅读以下详细说明及配合附图的举例，可更完整地了解本发明所揭露，如下：
图1显示根据本发明一实施例所述的音效播放装置100的方块图。
图2显示根据本发明图1所示的音效播放装置100的方法实施例的流程图。
主要元件符号说明：
100～音效播放装置；
102～音量控制器；
104～D类放大器单元；
106～AB类放大器单元；
108～控制单元；
110、112～扬声器；
Audio～音频数据；
Signal 1、Signal 2～音频输出信号
具体实施方式
以下叙述显示许多藉本发明完成的实施例。其叙述用以说明本发明的基本概念并不带有限定的含意。本发明的范围在后附的申请专利范围中有最佳的界定。
图1系显示根据本发明一实施例所述的音效播放装置100的方块图。根据本发明一实施例所述的音效播放装置100包括音量控制器102，D类放大器单元104，AB类放大器单元106，控制单元108，扬声器110以及扬声器112。其中使用者可利用音量控制器102，调整增益设定值以决定音效播放音量大小。控制单元108接收音频数据Audio并根据上述增益设定值决定如何输出至D放大器单元104以及AB类放大器单元106。D类放大器单元104，根据音频数据Audio产生音频输出信号Signal 1，AB类放大器单元106，根据音频数据Audio产生音频输出信号Signal 2。接着扬声器110以及扬声器112分别根据音频输出信号Signal 1以及音频输出信号Signal 2输出。在本发明一些实施例中，扬声器110与扬声器112可分别独立且皆具有各自的左右声道。
在本发明一实施例中，可依照设计上的需求选择二个既定值作为控制单元108选择输出至放大器的判断标准。举例来说，由于D类放大器于小信号放大时有较高的效率，因此当增益设定值低于第一既定值时，控制单元108可将音频数据Audio仅输出至D类放大器单元104，D类放大器单元104再根据增益设定值放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 1。而AB类放大器于较大的音量下具有较佳的音质，因此当增益设定值高于第一既定值时，控制单元108可将音频数据Audio仅输出至AB类放大器单元106，AB类放大器单元106再根据增益设定值放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 2。需了解到，虽上述二种情况下仅分别输出的单一种类的放大器，但仍可同时输出至二者，而在该增益设定值下，利用相对较有效能的放大器负责较多比例的增益放大，仍可达到类似的功效。此外在一些实施例中，当增益设定值低于第一既定值时，控制单元108可将音频数据Audio仅输出至D类放大器单元104，并将AB类放大器单元106失能，而当增益设定值高于第一既定值时，控制单元108可将音频数据Audio仅输出至AB类放大器单元106，并将D类放大器单元104失能，此外当增益设定值为0时，控制单元108则同时将D类放大器单元104以及AB类放大器单元106失能，藉此可减少不必要的功率消耗。
当增益设定值高于第二既定值时，控制单元108则将音频数据Audio同时输出至D类放大器单元104以及AB类放大器单元106，以藉由二个放大器同时作用产生更大的增益。例如当增益设定值为G且大于第二既定值(设定为b)时，AB类放大器单元106放大音频数据Audio产生增益大小为b的音频输出信号Signal 2并输出至扬声器112，再藉由D类放大器单元104放大音频数据Audio产生增益大小为(G-b)的音频输出信号Signal 1并输出至扬声器110。一般来说，第二既定值通常可设定为AB类放大器单元106可产生的增益的最大值，因此当增益设定值高于第二既定值时，AB类放大器单元106可放大音频数据Audio产生增益大小为第二既定值的音频输出信号Signal 2，再利用D类放大器单元104补足所需的功率，以使得增益设定值高于第二既定值时仍能有较佳的效能。
在本发明一些实施例中，当增益设定值等于第二既定值时，控制单元108预先将D类放大器单元104致能以设为待机状态，而AB类放大器单元106仍根据增益设定值放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 2，藉此当增益设定值高于第二既定值时，D类放大器单元104能更快速反应以产生音频输出信号Signal 1。
图2系显示根据本发明图1所示的音效播放装置100的方法实施例的流程图。于步骤S202中，控制单元108接收音频数据Audio。于步骤S204中，判断音量控制器102的增益设定值G与第一既定值a以及第二既定值b的相对大小，当增益设定值G为0时，则进入步骤S206A，当增益设定值G大于0且小于等于第一既定值a时，则进入步骤S206B，当增益设定值G大于第一既定值a且小于第二既定值b时，则进入步骤S206C，当增益设定值G恰为第二既定值b时，则进入步骤S206D，当增益设定值G大于第二既定值b，则进入步骤S206E。
于步骤S206A中，由于增益设定值G为0表示为静音并不需要播放音效，因此控制单元108可同时将D类放大器单元104以及AB类放大器单元106失能，藉此减少功率消耗。
于步骤S206B中，由于D类放大器在放大较小的信号时较AB类放大器来的有效率，且AB类放大器在待机模式下仍具有相当低的功率消耗，故控制单元108将音频数据Audio仅输出至D类放大器单元104，D类放大器单元104再根据增益设定值G放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 1，接着于步骤S208B，扬声器110根据音频输出信号Signal 1播放音效。
于步骤S206C中，由于AB类放大器在放大较大的信号时较D类放大器具有佳的音质，故控制单元108将音频数据Audio仅输出至AB类放大器单元106，AB类放大器单元106再根据增益设定值G放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 2，接着于步骤S208C，扬声器112根据音频输出信号Signal 2播放音效。
于步骤S206D中，大致与步骤S206C相同，控制单元108将音频数据Audio仅输出至AB类放大器单元106，AB类放大器单元106再根据增益设定值G放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 2，接着于步骤S208D，扬声器112根据音频输出信号Signal 2播放音效，然而增益设定值G大于第二既定值b时，D类放大器单元104以及AB类放大器单元106需同时作用，为了使D类放大器单元104能更快速反应，故控制单元108预先将D类放大器单元104致能以设为待机状态。
于步骤S206E中，控制单元108则将音频数据Audio同时输出至D类放大器单元104以及AB类放大器单元106，以藉由二个放大器同时作用产生更大的增益，且由于AB类放大器在放大较大的信号时较D类放大器具有佳的音质，故以AB类放大器单元106作为主要的放大输出，此外由于第二既定值b通常设定为AB类放大器单元106所能产生的增益大小的极大值，因此AB类放大器单元106根据第二既定值b放大音频数据Audio产生音频输出信号Signal 2，而D类放大器单元104再根据不足的增益值(增益设定值G减去第二既定值b)放大音频数据Audio以产生音频输出信号Signal 1，接着于步骤S208E，扬声器110根据音频输出信号Signal 1播放音效，扬声器112根据音频输出信号Signal 2播放音效。藉由上述方法，当增益设定值G皆大于D类放大器单元104以及AB类放大器单元106各自所能产生的增益大小的极大值，因而无法由单一放大器所完成时，则可藉由扬声器110以及扬声器112同时的输出以完成此时较大音量的音效播放。
此外应了解到，虽上述实施例将第二既定值b设定为AB类放大器单元106所能产生的增益大小的极大值，然而并非仅限于此，亦可设定为任何AB类放大器单元106所能产生的增益大小。
本发明虽已叙述较佳的实施例如上，但应了解上述所揭露并非用以限制本发明实施例。相反地，其涵盖多种变化以及相似的配置(熟知此技术者可明显得知)。此外，应根据本发明权利要求作最广义的解读以包含所有上述的变化以及相似的配置。
Claims (16)
1.一种音效播放装置，适用于播放一音频数据，其特征在于，所述的音效播放装置包括：
一音量控制器，提供一增益设定值；
一D类放大器单元，根据所述的音频数据产生一第一音频输出信号；
一AB类放大器单元，根据所述的音频数据产生一第二音频输出信号；
一控制单元，接收所述的音频数据与所述的增益设定值，当所述的增益设定值低于一第一既定值时，将所述的音频数据仅输出至所述的D类放大器单元，当所述的增益设定值高于所述的第一既定值且低于一第二既定值时，将所述的音频数据仅输出至所述的AB类放大器单元；
一第一扬声器，用以输出所述的第一音频输出信号；以及
一第二扬声器，用以输出所述的第二音频输出信号。
2.如权利要求1所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第二既定值时，所述的控制单元将所述的音频数据同时输出至所述的D类放大器单元以及所述的AB类放大器单元。
3.如权利要求1所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值低于第一既定值时，所述的控制单元失能所述的AB类放大器单元，且所述的D类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述的音频数据以产生所述的第一音频输出信号。
4.如权利要求1所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第一既定值且低于所述的第二既定值时，所述的控制单元失能所述的D类放大器单元，所述的AB类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述的音频数据以产生所述的第二输出声音信号。
5.如权利要求2所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第二既定值时，所述的D类放大器单元根据一第一增益值放大所述的音频数据以产生所述的第一音频输出信号，所述的AB类放大器单元根据一第二增益值放大所述的音频数据以产生所述的第二音频输出信号。
6.如权利要求5所述的音效播放装置，其特征在于，所述的第一增益值为所述的增益设定值与所述的第二既定值的差，而所述的第二增益值为所述的第二既定值。
7.如权利要求1所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值等于0时，所述的控制单元失能所述的D类放大器单元以及所述的AB类放大器单元。
8.如权利要求1所述的音效播放装置，其特征在于，当所述的增益设定值等于所述的第二既定值时，所述的控制单元将所述的D类放大器单元设为一待机模式，而所述的AB类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述音频数据以产生所述的第二音频输出信号。
9.一种音效播放方法，其特征在于，所述的方法包括：
根据一增益设定值放大一音频数据；
当所述的增益设定值低于一第一既定值时，将所述的音频数据仅输出至一D类放大器单元以产生一第一音频输出信号，当所述的增益设定值高于所述的第一既定值且低于一第二既定值时，将所述的音频数据仅输出至一AB类放大器单元以产生一第二音频输出信号；
藉由一第一扬声器以及一第二扬声器分别输出所述的第一声音频号以及所述的第二声音频号。
10.如权利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第二既定值时，将所述的音频数据同时输出至所述的D类放大器单元以产生所述的第一音频输出信号，以及所述的AB类放大器单元以产生所述的第二音频输出信号。
11.如权利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值低于第一既定值时，失能所述的AB类放大器单元，且所述的D类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述的音频数据。
12.如权利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第一既定值且低于所述的第二既定值时，失能所述的D类放大器单元，且所述的AB类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述的音频数据。
13.如权利要求10所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值高于所述的第二既定值时，所述的D类放大器单元根据一第一增益值放大所述的音频数据，而所述的AB类放大器单元根据一第二增益值放大所述的音频数据。
14.如权利要求13所述的音效播放方法，其特征在于，所述的第一增益等于所述的增益设定值减去所述的第二既定值，以及所述的第二增益等于所述的第二既定值。
15.如权利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值等于0时，失能所述的D类放大器单元以及所述的AB类放大器单元。
16.如权利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，当所述的增益设定值等于所述的第二既定值时，所述的AB类放大器单元根据所述的增益设定值放大所述的音频数据，并将所述的D类放大器单元设为一待机模式。
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