CN103596106B - 音频信号处理电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的音频信号处理电路及方法，包含编码电路、第一音频转换电路及第二音频转换电路。编码电路接收脉冲编码调变信号，并依据脉冲编码调变信号产生第一音频信号及第二音频信号。第一音频转换电路依据第一音频信号中连续的编码值而产生第一脉宽调变信号，以设置第一功率级。第二音频转换电路依据位移值及第二音频信号中连续的编码值而产生第二脉宽调变信号，以设置第二功率级。当静音时，第一脉宽调变信号和第二脉宽调变信号的脉波宽度会相等，且第一脉宽调变信号与第二脉宽调变信号的脉波边缘具有时间差距。当静音或是需要输出较小声音时，上述的音频信号处理电路能够避免脉宽调变信号的脉波边缘过于接近，而能降低零交叉失真所产生的影响。

Description

音频信号处理电路及方法

技术领域

本发明有关于一种音频信号处理电路及方法，尤指一种可降低零交叉失真的音频信号处理电路及方法。

背景技术

许多音频系统会采用BD类编码器(BD Mode encoder)对音频信号进行信号处理，以输出至扬声器等负载而产生所需的声音。BD类编码器会先将音频信号转换为差动(differential)的反相信号及非反相信号，再以脉宽调变电路(pulse width modulation circuit)分别调变反相信号及非反相信号，而产生反相的脉宽调变信号及非反相的脉宽调变信号，并使用反相的脉宽调变信号及非反相的脉宽调变信号驱动全桥式功率输出级而输出至扬声器。许多噪声以及偶数阶的非线性信号可藉由BD类编码器的差动信号处理的方式消除，而不会于输出至扬声器，因此能够产生较好的音效输出。

然而，BD类编码器却有零交叉失真(zero crossing distortion)的问题，亦即当BD类编码器所产生的反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号的信号边缘过于接近时，音频系统中的电路容易产生噪声，而使扬声器产生噪音。图1中显示音频系统中的音频信号以及所对应产生的非反相脉宽调变信号与反相脉宽调变信号。当音频信号的绝对值越大时，反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号间的脉波宽度差距越大，以驱动功率输出级及扬声器产生较大的声音。当音频信号的绝对值越小时，反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号间的脉波宽度差距越小，以使扬声器产生较小的声音。例如，当音频系统欲静音时，此时音频信号为0，而音频系统会产生脉波宽度相同的反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号。此时，反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号的信号边缘非常接近，因此音频系统中的电路容易产生噪声，而使扬声器产生噪音。因此，当音频系统欲输出很小的声音或静音时，零交叉失真的问题会更加显著，因为反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号间的脉波宽度差距很小，音频系统中的电路容易产生噪声而输出噪音，使用者于音频系统输出声音较小或静音时更容易听见噪音而受到干扰。

美国专利US 6,373,336所揭露的方法是在音频系统中设置延迟信号的电路，以将反相脉宽调变信号及非反相脉宽调变信号的其中之一延迟一段时间。因此，当在音频系统欲输出很小的声音或静音时，反相脉宽调变信号与非反相脉宽调变信号的信号边缘间会具有适当的时间差距，而能够降低因为零交叉失真所造成的噪音。

为了可搭配不同音频系统而可弹性的调整延迟时间，或者避免因为制程差异造成的延迟时间不够准确的问题，上述的音频系统需要设置复杂的延迟电路及控制电路。然而，增加这些延迟电路不但可能引进新的噪声，而影响音频系统的输出效果，同时复杂的延迟电路也会增加硬件设计的困难度以及生产的成本。

发明内容

有鉴于此，如何减轻或消除音频系统中零交叉失真的缺失，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种音频信号处理电路的实施例，用以设置一第一功率级和一第二功率级而控制一音频输出装置，其包含：一编码电路，用以接收一脉冲编码调变信号，并依据该脉冲编码调变信号产生一第一音频信号及一第二音频信号；一第一音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置该第一功率级；一第二音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置该第二功率级；其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度会等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距。

本说明书另提供一种音频信号处理方法的实施例，其包含：依据一脉冲编码调变信号而产生一第一音频信号及一第二音频信号；依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置一第一功率级；依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置一第二功率级；其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度实质上等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距。

上述实施例的优点之一是音频信号处理电路能够于静音或产生很小的声音时，降低或避免因零交叉失真所产生的噪音。上述实施例的另一优点是音频信号处理电路的硬件架构非常简单，并且能够产生较为准确的时间差距。上述实施例的另一优点是功率级的切换频率能够降低，而更能降低硬件设计的需求。本发明的其它优点将藉由以下的说明和附图进行更详细的解说。

附图说明

图1是习知音频系统中的音频信号简化后的时序图。

图2是本发明一实施例的音频信号处理电路简化后的功能方块图。

图3是图2的音频信号处理电路所产生的音频信号的一实施例简化后的时序图。

图4是图2的音频信号处理电路所产生的脉宽调变信号的一实施例简化后的时序图

图5是图2的音频信号处理电路所产生的脉宽调变信号的另一实施例简化后的时序图。

具体实施方式

以下将配合相关附图来说明本发明之实施例。在这些附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或流程/步骤。

图2是本发明一实施例的音频信号处理电路200简化后的功能方块图。音频信号处理电路200包含编码电路210、第一音频转换电路220、第二音频转换电路230、第一功率级240和第二功率级250。编码电路210耦接于第一音频转换电路220的输入端和第二音频转换电路230的输入端，音频转换电路220和230的输出端分别耦接于第一功率级240和第二功率级250的输入端，且功率级240和250的输出端分别耦接于音频输出装置260的输入端。音频信号处理电路200会依据所接收的脉冲编码调变信号(pulse codedmodulation signal)PCM，而于音频输出装置260对应地输出所需的声音。

脉冲编码调变信号PCM可以是计算机的音效芯片、手机的音频芯片或其它音效处理装置所输出的脉冲编码调变信号，在本实施例中，编码电路210会接收脉冲编码调变信号PCM，并且会对应地输出第一音频信号DP和第二音频信号DN。

音频转换电路220包含第一脉宽调变信号产生电路222及第二脉宽调变信号产生电路224。音频转换电路220用以接收编码电路210输出的音频信号DP，并转换为对应的第一脉宽调变信号PWMA以输出至功率级240。

音频转换电路230包含第三脉宽调变信号产生电路232、第四脉宽调变信号产生电路234、第一加法电路236及第二加法电路238。加法电路236的输出端耦接于脉宽调变信号产生电路232的输入端，加法电路236用以将编码电路210输出的音频信号DN减去预设的位移值ds。加法电路238的输出端耦接于脉宽调变信号产生电路234的输入端，加法电路238用以将编码电路210输出的音频信号DN加上预设的位移值ds。音频转换电路230用以接收编码电路210输出的音频信号DN，并转换为对应的第二脉宽调变信号PWMB以输出至功率级250。

功率级240包含第一晶体管241、第二晶体管243、第一反相电路245、第一电感247及第一电容249。晶体管241的一端耦接于电源Vdd，而晶体管241的另一端耦接于晶体管243的一端及电感247，晶体管243的另一端则耦接于地。功率级240的输入端耦接于晶体管241的控制端，并且通过反相电路245而耦接晶体管243的控制端。例如，晶体管的控制端可为场效晶体管的闸极或双极接面晶体管的基极等。电感247的另一端耦接于电容249及音频输出装置260。

功率级250包含第三晶体管251、第四晶体管253、第二反相电路255、第二电感257及第二电容259。晶体管251的一端耦接于电源Vdd，而晶体管251的另一端耦接于晶体管253的一端及电感257，晶体管253的另一端则耦接于地。功率级250的输入端耦接于晶体管251的控制端，并且通过反相电路255而耦接晶体管253的控制端。电感257的另一端耦接于电容259及音频输出装置260。

音频输出装置260可以采用扬声器(speaker)或是其它负载装置的方式实施，并藉由接收功率级240和250的输出信号而产生所需的声音输出。

图3是音频信号处理电路200所接收的脉冲编码调变信号PCM及所对应产生的音频信号DP和DN的一实施例简化后的时序图。图4是音频信号处理电路200所产生的脉宽调变信号PWMA及脉宽调变信号PWMB的一实施例简化后的时序图。以下将以图2～4进一步说明音频信号处理电路200的运作方式。

在图3的实施例中，以3位元的脉冲编码调变信号PCM为例进行说明。当编码电路210所接收的脉冲编码调变信号PCM为-3～3时，编码电路210依据脉冲编码调变信号PCM而对应地产生编码值为1～7的音频信号DP以及编码值为7～1的音频信号DN，使得脉冲编码调变信号PCM的数值的绝对值较大时，音频信号DP和DN的编码值差距较大，而脉冲编码调变信号PCM的数值的绝对值较小时，音频信号DP和DN的编码值差距较小。编码电路210会将音频信号DP和DN分别传输至音频转换电路220和230。

音频转换电路220会接收编码电路210所传输的音频信号DP，而脉宽调变信号产生电路222和224会分别依据音频信号DP中奇数个和偶数个的编码值而产生对应的脉宽调变信号PWMA，并且依据音频信号DP的编码值而对应地设置脉宽调变信号PWMA的脉波宽度。例如，在图4的实施例中，当音频转换电路220接收到编码电路210所传输的音频信号DP的第1～4个编码值依序为S1a、S2a、S 3a和S4a，脉宽调变信号产生电路222会依据音频信号DP中奇数个的编码值(即S1a和S3a)而产生对应的脉宽调变信号PWMA，而脉宽调变信号产生电路224会依据音频信号DP中偶数个的编码值(即S2a和S4a)而产生对应的脉宽调变信号PWMA。

在时段p1中，脉宽调变信号产生电路222会依据音频信号DP的编码值而于时段p1的后半段产生脉波宽度为w1a秒的脉宽调变信号PWMA，亦即在单位时间为T秒的时段p1中，脉宽调变信号产生电路222会依据音频信号DP的编码值S1a，先设置脉宽调变信号PWMA于低电位状态持续(T-w1a)秒，接着设置脉宽调变信号PWMA于高电位状态持续w1a秒，在本实施例中，w1a的时间长度会与音频信号DP的编码值S1a呈正向相关。

在时段p2中，脉宽调变信号产生电路224会依据音频信号DP的编码值而于时段p2的前半段产生脉波宽度为w2a秒的脉宽调变信号PWMA，亦即在单位时间为T秒的时段p2中，脉宽调变信号产生电路224会依据音频信号DP的编码值S2a，先设置脉宽调变信号PWMA于高电位状态持续w2a秒，接着设置脉宽调变信号PWMA于低电位状态持续(T-w2a)秒，在本实施例中，w2a的时间长度会与音频信号DP的编码值S2a呈正向相关。

因此，在时段p1～p2时，脉宽调变信号产生电路222和224所产生的脉宽调变信号PWMA实际上会是一个连续的高电位脉波，其脉波宽度为(w1a+w2a)秒，并且(w1a+w2a)的时间长度会与(S1a+S2a)的大小呈正向相关。高电位脉波的前后分别会有(T-w1a)秒及(T-w2a)秒的低电位状态。

同样地，在时段p 3～p4中，脉宽调变信号产生电路222和224依据音频信号DP中连续的编码值而分别产生脉波宽度为w3a和w4a的脉宽调变信号PWMA，而成为一个连续的高电位脉波，其脉波宽度为(w3a+w4a)秒，并且(w3a+w4a)的时间长度会与(S3a+S4a)的大小呈正向相关，而其前后分别会有(T-w3a)秒及(T-w4a)秒的低电位状态。

音频转换电路230会接收到编码电路210所传输的音频信号DN，并会将音频信号DN中奇数个和偶数个的编码值分别通过加法器236和238而输出至脉宽调变信号产生电路232和234，以对应地产生脉宽调变信号PWMB，并且依据音频信号DN的编码值而对应地设置脉宽调变信号PWMB的脉波宽度。例如，在图4的实施例中，当音频转换电路220接收到编码电路210所传输的音频信号DN的第1～4个编码值依序为S1b、S2b、S3b和S4b，加法器236会将音频信号DN中奇数个的编码值(即S1b和S3b)减去位移值ds，脉宽调变信号产生电路232再依据加法器236的输出值对应地产生脉宽调变信号PWMB。加法器238会将音频信号DN中偶数个的编码值(即S2b和S4b)加上位移值ds，脉宽调变信号产生电路234再依据加法器238的输出值对应地产生脉宽调变信号PWMB。

在时段p1中，脉宽调变信号产生电路232会依据音频信号DN的编码值和位移值ds，而于时段p1的后半段产生脉波宽度为w1b秒的脉宽调变信号PWMB，亦即在单位时间为T秒的时段p1中，脉宽调变信号产生电路232会依据音频信号DN的编码值S1b减去位移值ds后的数值(S1b-ds)，先设置脉宽调变信号PWMB于低电位状态持续(T-w1b)秒，接着设置脉宽调变信号PWMB于高电位状态持续w1b秒，在本实施例中，w1b的时间长度会与音频信号DN的编码值S1b减去位移值ds后的数值(S1b-ds)呈正向相关。

在时段p2中，脉宽调变信号产生电路233会依据音频信号DN的编码值和位移值ds，而于时段p2的前半段产生脉波宽度为w2b秒的脉宽调变信号PWMB，亦即在单位时间为T秒的时段p2中，脉宽调变信号产生电路233会依据音频信号DN的编码值S2b加上位移值ds后的数值(S2b+ds)，先设置脉宽调变信号PWMB于高电位状态持续w2b秒，接着设置脉宽调变信号PWMB于低电位状态持续(T-w2b)秒，在本实施例中，w2b的时间长度会与音频信号DN的编码值S2b加上位移值ds后的数值(S2b+ds)呈正向相关。

因此，在时段p1～p2时，脉宽调变信号产生电路232和233所产生的脉宽调变信号PWMB实际上会是一个连续的高电位脉波，其脉波宽度为(w1b+w2b)秒，并且(w1b+w2b)的时间长度会与(S1b+S2b)的大小呈正向相关。高电位脉波的前后分别会有(T-w1b)秒及(T-w2b)秒的低电位状态。

在本实施例中，(w1b+w2b)和(S1b+S2b)之间的对应关系与(w1a+w2a)和(S1a+S2a)之间的对应关系实际上相同，因此当S1a等于S1b且S2a等于S2b时，(S1a+S2a)会等于(S1b+S2b)时，音频转换电路220和230会分别产生实质上相同脉波宽度的脉宽调变信号PWMA和PWMB，并且脉宽调变信号PWMA和PWMB的高电位脉波边缘会具有预设的时间差距，而该时间差距会与位移值ds的数值呈正向相关。

同样地，在时段p3～p4中，脉宽调变信号产生电路232和233依据音频信号DN中连续的编码值而分别产生脉波宽度为w3b和w4b的脉宽调变信号PWMB，而成为一个连续的高电位脉波，其脉波宽度为(w3b+w4b)秒，并且(w3b+w4b)的时间长度会与(S3b+S4b)的大小呈正向相关，而其前后分别会有(T-w3b)秒及(T-w4b)秒的低电位状态。

当功率级240接收到音频转换电路220的脉宽调变信号PWMA时，脉宽调变信号PWMA会传送至晶体管241的控制端，且脉宽调变信号PWMA亦通过反相电路245输入至晶体管243的控制端，使晶体管241和243不会同时导通。藉由使用脉宽调变信号PWMA分别调整晶体管241和243的导通状态和导通时间，并且藉由电感247和电容249的滤波，而会于功率级240的输出端产生对应的输出信号。

当功率级250接收到音频转换电路230的脉宽调变信号PWMB时，脉宽调变信号PWMB会输入至晶体管251的控制端，且脉宽调变信号PWMB亦通过反相电路255输入至晶体管253的控制端，使晶体管251和253不会同时导通。藉由使用脉宽调变信号PWMB分别调整晶体管251和253的导通状态和导通时间，并且通过电感257和电容259的滤波，而会于功率级250的输出端产生对应的输出信号。

音频输出装置260接收功率级240和250的输出信号后即会产生所需的声音。

图5是音频信号处理电路200依据脉冲编码调变信号PCM所产生的音频信号DP和DN、及脉宽调变信号PWMA和PWMB的另一实施例简化后的时序图。由于习知的音频系统输出较小声音或是静音时，零交叉失真所造成的问题较为严重。以下将以图5说明音频信号处理电路200如何降低零交叉失真所造成的影响。

在图5的实施例中，脉冲编码调变信号PCM的数值全部为零，代表音频信号处理电路200应该静音。此时，编码电路210会产生相同编码值的音频信号DP和DN。如图5的实施例中，音频信号DP和DN的编码值皆为4。在时段q1中，音频转换电路220会依据音频信号DP的2个连续编码值而产生脉波宽度为a1秒的脉宽调变信号PWMA，而音频转换电路230会依据音频信号DN的2个连续编码值而产生脉波宽度为b1秒的脉宽调变信号PWMB。由于音频信号DP的2个连续编码值和音频信号DN的2个连续编码值皆相同，因此脉波宽度a1秒和b1秒也会相同，并且脉波的边缘会依据位移值ds而具有dt秒的时间差距，因此当音频信号处理电路200静音时，可以避免脉宽调变信号PWMA和PWMB的脉波边缘过于接近，而不会使音频信号处理电路200的其它电路产生噪声。同样地，在时段q2和q3中，音频转换电路220和230也可以分别产生具有时间差距dt秒的脉波，而在静音时能避免音频信号处理电路200的其它电路产生噪声。

另一方面，当音频信号DP和DN的编码值差距正好是位移值ds时，脉宽调变信号PWMA和PWMB的脉波边缘可会非常接近。然而，当音频信号DP和DN的编码值间具有差距时，代表音频信号处理电路200此时会输出声音，由零交叉失真所造成的噪音较不容易被使用者察觉，而能够降低零交叉失真所造成的影响。因此，可以搭配编码电路210的编码规则而适当的设置位移值ds的数值，使零交叉失真所产生的噪音在音频信号处理电路200输出较大声音时才出现，让使用者不易察觉，而降低零交叉失真所造成的影响。

在上述的实施例中，以脉冲编码调变信号PCM作为音频信号处理电路200的输入信号。在其它实施例中，音频信号处理电路200也可以采用其它格式的音频信号，并且搭配适当的编码电路而实施。

在上述的实施例中，脉宽调变信号产生电路222、224、232及234可以分别采用模拟电路及/或数字电路的方式实施。例如，脉宽调变信号产生电路222及232可以采用比较电路的方式实施，而将音频信号DP中奇数个的编码值与周期性信号(例如，锯齿波信号或三角波等)进行比较，并将音频信号DN中奇数个的编码值减去位移值ds后的数值与周期性信号进行比较，以于单位时间的后半段产生所需的脉波宽度。脉宽调变信号产生电路224及234也可以采用比较电路的方式实施，而将音频信号DP中偶数个的编码值与周期性信号进行比较，并将音频信号DN中偶数个的编码值加上位移值ds后的数值与周期性信号进行比较，以于单位时间的前半段产生所需的脉波宽度。在另一实施例中，脉宽调变信号产生电路222、224、232及234也可以采用数字信号处理器等电路实施，而依据音频信号DP的编码值、音频信号DN的编码值和位移值ds，产生所需的脉宽调变信号PWMA和PWMB。

在上述的实施例中，音频信号处理电路200采用4个脉宽调变信号产生电路222、224、232和234以及2个加法电路236和238，然而这些元件的数量和连接关系仅是用以说明，并非用以限缩专利范围。例如，在其它的实施例中，脉宽调变信号产生电路222和224的功能也可采用1个比较电路的方式实施，或者4个脉宽调变信号产生电路222、224、232和234也可以采用1个比较电路的方式实施，而加法电路236和238也可以采用1个加法电路的方式实施。在其它的实施例中，脉宽调变信号产生电路222、224、232和234以及加法电路236和238也可以使用一个或多个微处理器或数字信号处理器等方式实施。

在上述的实施例中，以正数的位移值ds进行说明。在其它的实施例中，位移值ds也可以采用负数的方式实施。在其它的实施例中，加法电路236和238也可以依据位移值ds的数值而分别采用加法电路架构或减法电路架构的方式实施。例如，在另一实施例中，音频转换电路230会使用加法电路236将音频信号DN中奇数个的编码值加上位移值ds，并使用加法电路238将音频信号DN中偶数个的编码值减去位移值ds。

在上述的实施例中，音频转换电路220依据音频信号DP中2个连续的编码值产生1个高电位的脉波，而音频转换电路230依据音频信号DN中2个连续的编码值产生1个高电位的脉波。而以上描述的奇数个的编码值与偶数个的编码值的表达方式，仅是用以说明可能的实施方式之一。在另一实施例中，音频转换电路230也可以使用加法电路236将音频信号DN中偶数个的编码值减去位移值ds，并使用加法电路238将音频信号DN中奇数个的编码值加上位移值ds。此外，在其它的实施例中，音频转换电路220和230也可以依据音频信号DP和DN中更多个的连续编码值而产生1个高电位的脉波，例如，音频转换电路220依据音频信号DP中3个连续的编码值产生1个高电位的脉波。

在上述的实施例中，音频转换电路230依据音频信号DN和位移值ds而产生脉宽调变信号PWMB。在其它的实施例中，也可以由音频转换电路220依据音频信号DP和位移值而产生脉宽调变信号PWMA。在另一实施例中，音频转换电路220和230也可以依据音频信号DP和位移值以及依据音频信号DN和位移值而分别产生脉宽调变信号PWMA和PWMB。

在其它的实施例中，编码电路210也可以包含加法电路236和238的功能，而直接产生加上位移值或减去位移值的音频信号DN，而音频转换电路230则可以省略加法电路236和238。

在上述的实施例中，每一个功能方块都能够以多个电路元件的方式实施，或者多个功能方块接能够适当的结合为单一个电路元件。例如，在一实施例中，音频转换电路220和230可以设置于同一个集成电路芯片，而功率级240和250则以离散电路元件的方式实施。在另一实施例中，音频转换电路220和230以及功率级240和250皆设置于同一个集成电路芯片。

在上述的实施例中，音频转换电路220和功率级240之间以及音频转换电路230和功率级250之间不需要设置延迟电路，即能够降低音频信号处理电路200于静音或输出较小声音时的零交叉失真的影响。在其它的实施例中，音频转换电路220和功率级240之间以及音频转换电路230和功率级250之间也可以依据其它的设计考虑而设置延迟电路。

在上述的实施例中，音频信号的编码值与脉宽调变信号的脉波宽度呈正向相关，而时间差距与位移值也呈正向相关。例如，在一实施例中，时间差距会与位移值呈现正比关系，即位移值越大时，时间差距越大。在其它实施例中，音频信号的编码值与脉宽调变信号的脉波宽度呈逆向相关，或者时间差距与位移值也可以呈逆向相关。例如，在另一实施例中，时间差距会与位移值呈现反比关系，即位移值越大时，时间差距越小。

在上述的实施例中，以高位有效(active high)的方式进行说明。在其它的实施例中，各个信号可以依据设计考虑而分别采用高位有效及低位有效的方式实施。

在上述的实施例中，当音频信号处理电路200于静音或产生很小的声音时，音频转换电路220和230能够将脉宽调变信号PWMA和PWMB的脉波边缘设置为具有适当的时间差距，而能够避免因零交叉失真所产生的噪音。

此外，音频信号处理电路200能够藉由将音频信号的编码值与位移值ds进行简单的加减，而使脉宽调变信号PWMA和PWMB的脉波边缘具有适当的时间差距，不但实施方式非常简单，并且所产生的时间差距非常为准确，而可以避免以多个延迟电路实施时所带来的噪声与不准确的延迟时间。

在上述的实施例中，音频信号处理电路200能够依据多个音频信号的编码值而产生脉宽调变信号PWMA和PWMB，因此功率级240和250的切换频率(switching frequency)可以降低，而能够降低硬件设计的需求。

在说明书及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的基准。在说明书及权利要求书中所提及的「包含」为开放式的用语，应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件，或通过其它元件或连接手段间接地电性或信号连接至第二元件。

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种音频信号处理电路，用以设置一第一功率级和一第二功率级而控制一音频输出装置，其包含：

一编码电路，用以接收一脉冲编码调变信号，并依据该脉冲编码调变信号产生一第一音频信号及一第二音频信号；

一第一音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置该第一功率级；

一第二音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置该第二功率级；

其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度会等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距；

其中该第二音频转换电路会依据该第三编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波，并且依据该第四编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波。

2.如权利要求1所述的音频信号处理电路，其中该第二音频转换电路另包含：

一第一加法电路(236)，耦接于该编码电路，用以将该第三编码值减去该位移值；

一第二加法电路(238)，耦接于该编码电路，用以将该第四编码值加上该位移值；

一第三脉宽调变信号产生电路(232)，耦接于该第一加法电路，用以依据该第三编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波；以及

一第四脉宽调变信号产生电路(234)，耦接于该第二加法电路，用以依据该第四编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波。

3.如权利要求1或2所述的音频信号处理电路，其中该第一脉宽调变信号包含一连续的第一高电位脉波，该第一高电位脉波的脉波宽度与该第一编码值及该第二编码值的和呈正向相关，而该第二脉宽调变信号包含一连续的第二高电位脉波，该第二高电位脉波的脉波宽度与该第三编码值及该第四编码值的和呈正向相关。

4.如权利要求1或2所述的音频信号处理电路，其中该时间差距与该位移值呈正向相关。

5.一种音频信号处理电路，用以设置一第一功率级和一第二功率级而控制一音频输出装置，其包含：

一编码电路，用以接收一脉冲编码调变信号，并依据该脉冲编码调变信号产生一第一音频信号及一第二音频信号；

一第一音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置该第一功率级；

一第二音频转换电路，耦接于该编码电路，用以依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置该第二功率级；

其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度会等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距；

其中该第二音频转换电路会依据该第三编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波，并且依据该第四编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波。

6.如权利要求5所述的音频信号处理电路，其中该第二音频转换电路另包含：

一第一加法电路，耦接于该编码电路，用以将该第三编码值加上该位移值；

一第二加法电路，耦接于该编码电路，用以将该第四编码值减去该位移值；

一第三脉宽调变信号产生电路，耦接于该第一加法电路，用以依据该第三编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波；以及一第四脉宽调变信号产生电路，耦接于该第二加法电路，用以依据该第四编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波。

7.如权利要求5或6所述的音频信号处理电路，其中该第一脉宽调变信号包含一连续的第一高电位脉波，该第一高电位脉波的脉波宽度与该第一编码值及该第二编码值的和呈正向相关，而该第二脉宽调变信号包含一连续的第二高电位脉波，该第二高电位脉波的脉波宽度与该第三编码值及该第四编码值的和呈正向相关。

8.如权利要求5或6所述的音频信号处理电路，其中该时间差距与该位移值呈正向相关。

9.一种音频信号处理方法，其特征在于包含：

依据一脉冲编码调变信号而产生一第一音频信号及一第二音频信号；

依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置一第一功率级；

依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置一第二功率级；

依据该第三编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波，以及

依据该第四编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波；

其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度实质上等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距。

10.一种音频信号处理方法，其特征在于包含：

依据一脉冲编码调变信号而产生一第一音频信号及一第二音频信号；

依据该第一音频信号中连续的一第一编码值和一第二编码值而产生一第一脉宽调变信号，以设置一第一功率级；

依据该第二音频信号中连续的一第三编码值和一第四编码值以及依据一位移值而产生一第二脉宽调变信号，以设置一第二功率级；

依据该第三编码值加上该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波，以及

依据该第四编码值减去该位移值后的数值产生该第二脉宽调变信号的部分脉波；

其中当该第一编码值等于该第三编码值且该第二编码值等于该四编码值时，该第一脉宽调变信号的脉波宽度实质上等于该第二脉宽调变信号的脉波宽度，并且该第一脉宽调变信号与该第二脉宽调变信号的脉波边缘会具有一时间差距。