CN109391233A - 一种信号处理系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,利用本发明的信号处理系统以进行信号处理方法时,先检测声音输入的音量变化、并将其检测结果作为电源产生电路的期望值,而为负反馈电源电路的电源产生电路的输入端,除了期望值之外将加入电压偏移量,以让提供给H类驱动器所使用的该电源产生器之输出端的输出电压能高于一个定量。本发明的信号处理系统及方法,能随所检测的声音输入的音量变化、并使用负反馈形式(例如,使用负反馈闭回路、电压偏移量、以及比例积分微分PID控制器的方式),而能自动快速调整提供给H类驱动器所使用的供电电压的输出电压信号大小。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理系统及方法,更详而言之,涉及一种应用于提供电压给H类(Class-H)驱动器(driver)来使用的环境中的信号处理系统及方法,能随所检测的声音输入的音量变化、并使用负反馈形式,而能自动快速调整提供给H类(Class-H)驱动器(driver)所使用的供电电压的输出电压信号大小,能在负载需求前就得到需求信息。
背景技术
在目前的声音驱动器科技上,传统AB类(CLASS-AB)驱动器所使用的电源电压是固定的,所以在低功率输出时效率极差,而改良式的G类(CLASS-G)驱动器的电源段数有限,所以效率上会比AB类驱动器好,然而,仍是无法到达最佳状况。
H类(CLASS-H)驱动器的电源是随着信号输入值的大小自动调整供给电压,观念虽简单,但是电源在快速跟随负载设计却是非常困难。
许多现有技术所利用的是,以负载变化来调整供电电压,而在一个因果系统中,需求早于提供,在信号大变化的状况下,会有供电不稳状况。
于美国专利公开/公告号US 8149061“Class H amplifier”中,是利用控制负输出节点(negative output node)来调整控制电路(control circuit)的输入,然,若是遇到一个瞬间变化的负载输出,电源会有来不及供给的现象。
于美国专利公开/公告号US 7863841“Class H drive”中,是使用感测负载电流方式来调整电源电压。因为负载变化时间发生的比供电调整早,而有可能在负载大变化时,有电源不稳的状况发生。
所以,如何能在负载需求前就得到需求信息,而当遇到一个瞬间变化的负载输出时,电源不会有来不及供给的现象,不是使用感测负载电流方式来调整电源电压,在负载大变化时,不会有电源不稳的状况发生,均是待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的便是在于提供一种信号处理系统及其方法,是应用于提供输出电压给H类(Class-H)驱动器(driver)来使用的环境中,能随所检测的声音输入的音量变化、并使用负反馈形式,而能自动快速调整提供给H类(Class-H)驱动器(driver)所使用的供电电压的电压信号大小,能在负载需求前就得到需求信息。
本发明的又一目的便是在于提供一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类(Class-H)驱动器(driver)来使用的环境中,使用负反馈闭回路、电压偏移量、以及比例积分微分PID控制器的方式,而能自动快速调整给H类驱动器所使用的供电电压。本发明的另一目的便是在于提供一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,能使用包络(envelope)电路配合不同的起音率(attack rate)跟释放率(release rate)来检测输入信号的需求。
本发明的再一目的便是在于提供一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,能使用负反馈闭回路并配合比例积分微分PID控制器自动调整供电电压,能在闭回路加入一个偏移量来控制供电电压输出跟需求的安全偏移量,能使用直流转直流(DC/DC)电源产生器C配合线性稳压器LDO来提供高品质的驱动电源给给H类驱动器来使用。
本发明的另一目的便是在于提供一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,提出一个给H类驱动器使用的闭回路电源设计机制,当遇到一个瞬间变化的负载输出时,电源不会有来不及供给的现象,不是使用感测负载电流方式来调整电源电压,而在负载大变化时,不会有电源不稳的状况发生。
根据以上所述的目的,本发明提供一种信号处理系统,该信号处理系统至少包含音量计(Volume Unit Meter,VU Meter)模块、以及电源产生电路。
音量计(Volume Unit Meter,VU Meter)模块,该音量计模块检测左声音L-in、以及右声音R-in输入的音量变化,并将其检测结果作为电源产生电路的期望值。
电源产生电路,为负反馈电源电路的该电源产生电路的输入端除了接受来自于该音量计模块输出端的该期望值之外、并将加入电压偏移量(Voffset)、以及来自该电源产生电路输出端的回馈电压(Vo),以进行电压负反馈处理,该电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-)为高于一个定量、并可提供给H类(Class-H)驱动器(driver)所使用。
另,视实际需求,本发明的信号处理系统可配合第一延迟模块、以及第二延迟模块而共同运行;其中,该第一延迟模块将接收该左声音L-in,而该第二延迟模块则接收该右声音R-in;为第一延迟电路的该第一延迟模块为输入信号该左声音L-in的延迟电路,为第二延迟电路的该第二延迟模块为输入信号该右声音R-in的延迟电路;其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块与该电源产生电路所进行的信号处理而造成的电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-)的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-),换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
利用本发明的信号处理系统以进行信号处理方法时,首先,进行声音检测动作;利用音量计模块检测左声音L-in、以及右声音R-in输入的音量变化、并将其检测结果作为电源产生电路的期望值。
继而,进行信号处理动作;为负反馈电源电路的该电源产生电路的输入端除了接受来自于该音量计模块输出端的该期望值之外、并将加入电压偏移量(Voffset)、以及来自该电源产生电路输出端的回馈电压(Vo),以进行电压负反馈处理,该电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-)为高于一个定量、并可提供给H类驱动器所使用。
另,视实际需求,本发明的信号处理方法复可包含输入信号延迟动作;该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块与该电源产生电路所进行的信号处理而造成的电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-)的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类(Class-H)驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路输出端的输出电压(VPP+/VPP-),换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的、特征及技术效果,兹通过下述具体实施例,并配合所附的附图,对本发明详加说明如后:
附图说明
图1为一系统示意图,用以显示说明本发明的信号处理系统的系统架构、以及运行情形;
图2为一流程图,用以显示说明利用如图1中的本发明的信号处理系统以进行信号处理方法的流程步骤;
图3为一示意图,用以显示说明本发明的信号处理系统的一实施例的架构、以及运行情形;
图4为一示意图,用以显示说明回馈电压与期望值的关系;
图5为一流程图,用以显示说明利用如图3中的本发明的信号处理系统的一实施例以进行信号处理方法的一流程步骤;
图6为一流程图,用以显示说明利用如图5中的信号处理方法的进行信号处理动作步骤的更详细步骤;
图7为一示意图,用以显示说明本发明的信号处理系统的另一实施例的架构、以及运行情形;
图8为一流程图,用以显示说明利用如图7中的本发明的信号处理系统的另一实施例以进行信号处理方法的另一流程步骤;以及
图9为一流程图,用以显示说明利用如图7中的信号处理方法的进行声音检测动作步骤的更详细步骤。
附图标记说明:
1 信号处理系统
2 音量计模块
3 电源产生电路
4 H类驱动器
5 第一延迟模块
6 第二延迟模块
21 第一绝对值模块
22 第二绝对值模块
23 最大值模块
24 电平感测器
25 低通虑波器
26 低限器
31 信号处理机制
32 比例积分微分PID控制器
33 直流转直流(DC/DC)电源产生器
34 线性稳压器LDO
101 102步骤
201 202步骤
301 302 303 304 步骤
2021 2022 2023 2024 步骤
3011 3012 3013 3014 3015 步骤
L-abs 左输入信号绝对值
L-in 输入信号左声音
R-abs 右输入信号绝对值
R-in 输入信号右声音
Vi 期望值
Vo 回馈电压
Voffset 电压偏移量
VPP+ 输出电压正电压
VPP- 输出电压负电压
具体实施方式
图1为一系统示意图,用以显示说明本发明的信号处理系统的系统架构、以及运行情形。如图1中所示的,信号处理系统1至少包含音量计(VU Meter,Volume Unit Meter)模块2、以及电源产生电路3。
音量计模块2,该音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化,并将其检测结果作为电源产生电路3的期望值Vi。
电源产生电路3,为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压(正电压VPP+、以及负电压VPP-)为高于一个定量、并可提供给H类驱动器(未图示的)所使用。
另,视实际需求,本发明的信号处理系统1可配合第一延迟模块(未图示的)、以及第二延迟模块(未图示的而共同运行;其中,该第一延迟模块将接收该输入信号左声音L-in,而该第二延迟模块则接收该输入信号右声音R-in;为第一延迟电路的该第一延迟模块为输入信号该左声音L-in的延迟电路,为第二延迟电路的该第二延迟模块为输入信号该右声音R-in的延迟电路;其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-)的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-),换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
图2为一流程图,用以显示说明利用如图1中的本发明的信号处理系统以进行信号处理方法的流程步骤。
如图2中所示的,首先,于步骤101,进行声音检测动作;利用音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化、并将其检测结果Vi作为电源产生电路3的期望值,并进到步骤102。
于步骤102,进行信号处理动作;为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-)为高于一个定量、并可提供给H类驱动器所使用。
另,视实际需求,本发明之信号处理方法复可包含输入信号延迟动作;该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-)的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-),换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
图3为一示意图,用以显示说明本发明之信号处理系统的一实施例的架构、以及运行情形。如图1中所示之,信号处理系统1至少包含音量计模块2、以及电源产生电路3,其中,该电源产生电路3包含信号处理机制31、比例积分微分PID(Proportion IntegralDifferential)控制器32、直流转直流(DC/DC)电源产生器33、以及线性稳压器LDO(LowDropout Linear Regulator)34。
音量计模块2,该音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化,并将其检测结果Vi作为电源产生电路3的期望值。
电源产生电路3,为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-)为高于一个定量、并可提供给H类驱动器(未图示的)所使用。
在此,为负反馈电源电路的该电源产生电路3由信号处理机制31、比例积分微分PID控制器32、直流转直流电源产生器33、以及线性稳压器LDO 34所构成。
信号处理机制31,该信号处理机制31所进行的动作是将输入期望值Vi、电压偏移量Voffset、以及回馈电压Vo进行处理,在此,加入电压偏移量Voffset来让电源产生电路3输出端的回馈电压Vo能高于期望值Vi信号所需,亦即,加入偏移量Voffset来让电源输出高于H类驱动器信号所需。
如图4中所示的,回馈电压Vo会一直高于期望值Vi一个量,而此作用是为了让H类驱动器所输入的来自于电源产生电路3的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的电源高于一个定量。
比例积分微分PID控制器32,在负反馈中加入该比例积分微分PID控制器32来改善负反馈的反应跟稳定度。
直流转直流电源产生器33,电源产生电路3使用该直流转直流电源产生器33产生H类驱动器所需的正电压VPP+、以及负电压VPP-,并将正电压VPP+、以及负电压VPP-予以输出至线性稳压器LDO 34。
线性稳压器LDO 34,该线性稳压器LDO 34接收来自于该直流转直流电源产生器33输出端的该正电压VPP+、以及该负电压VPP-,并进行提升电源的干净度动作,然后将回馈电压Vo提供给信号处理机制31、将该正电压VPP+、以及该负电压VPP-提供给H类驱动器。
另,视实际需求,本发明的信号处理系统1可配合第一延迟模块(未图示的)、以及第二延迟模块(未图示的)而共同运行;其中,该第一延迟模块将接收该输入信号左声音L-in,而该第二延迟模块则接收该输入信号右声音R-in;为第一延迟电路的该第一延迟模块为输入信号该左声音L-in的延迟电路,为第二延迟电路的该第二延迟模块为输入信号该右声音R-in的延迟电路;其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-,换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
图4为一示意图,用以显示说明回馈电压与期望值的关系。如图4中所示的,回馈电压Vo会一直高于期望值Vi一个量,而此作用是为了让H类驱动器所输入的来自于电源产生电路3的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的电源高于一个定量。
图5为一流程图,用以显示说明利用如图3中的本发明的信号处理系统的一实施例以进行信号处理方法的一流程步骤。如图5中所示的,首先,于步骤201,进行声音检测动作;利用音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化、并将其检测结果Vi作为电源产生电路3的期望值,并进到步骤202。
于步骤202,进行信号处理动作;为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-为高于一个定量、并可提供给H类驱动器所使用。
另,视实际需求,本发明的信号处理方法复可包含输入信号延迟动作;该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器时,该H类驱动器已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-,换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
图6为一流程图,用以显示说明利用如图5中的信号处理方法的进行信号处理动作步骤的更详细程序。
如图6中所示的,首先,于步骤2021,进行偏移量动作;该信号处理机制31所进行的动作是将输入期望值Vi、电压偏移量Voffset、以及回馈电压Vo进行处理,在此,加入电压偏移量Voffset来让电源产生电路3输出端的回馈电压Vo能高于期望值Vi信号所需,并进到步骤2022。
于步骤2022,进行反应/稳定度动作;在负反馈中加入该比例积分微分PID控制器32来改善该电压负反馈处理的反应跟稳定度,并进到步骤2023。
于步骤2023,进行直流转直流动作;使用该直流转直流电源产生器33产生H类驱动器所需的正电压VPP+、以及负电压VPP-,并将正电压VPP+、以及负电压VPP-予以输出至线性稳压器LDO 34,并进到步骤2024。
于步骤2024,进行干净度动作;该线性稳压器LDO 34接收来自于该直流转直流电源产生器33输出端的该正电压VPP+、以及该负电压VPP-,并进行提升电源的干净度动作,然后将回馈电压Vo提供给信号处理机制31、将该正电压VPP+、以及该负电压VPP-提供给H类驱动器。
图7为一示意图,用以显示说明本发明的信号处理系统的另一实施例的架构、以及运行情形。如图7中所示的,信号处理系统1至少包含音量计(Volume Unit Meter,VUMeter)模块2、电源产生电路3,其中,音量计模块2包含第一绝对值模块21、第二绝对值模块22、最大值模块23、电平感测器(Level Dector)24、低通虑波器25、以及低限器(LowerLimiter)26;而信号处理系统1可配合第一延迟模块5、以及第二延迟模块6而共同运行。
音量计模块2,该音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化,并将其检测结果作为电源产生电路3的期望值Vi;其中,在此,该音量计模块2使用包络(envelope)电路配合不同的起音率(attack rate)Ta跟释放率(releaserate)Tr来检测输入信号的需求。
在此,音量计模块2包含第一绝对值模块21、第二绝对值模块22、最大值模块23、电平感测器24、低通虑波器25、以及低限器26。
第一绝对值模块21,该第一绝对值模块21对输入信号左声音L-in取得左输入信号绝对值L-abs,并将该左输入信号绝对值L-abs传送至最大值模块24。
第二绝对值模块22,该第二绝对值模块22对输入信号右声音R-in取得右输入信号绝对值R-abs,并将该右输入信号绝对值R-abs传送至最大值模块24。
最大值模块23,该最大值模块23针对该左输入信号绝对值L-abs、以及该右输入信号绝对值R-abs选出最大声道的最高的信号,并将经最大值处理后的该信号传送至电平感测器24。
电平感测器24,该电平感测器24针对上升与下降值采取不同的速率作电平检测处理;该电平感测器24对于信号的输入进行上升,下降不同速率的处理;当信号上升时,其攻击量变大,起音率(attack rate)Ta变小;而当信号变小时,反应变慢,释放率(releaserate)Tr变大;也就是说,当信号变大时反应快速,变小时缓慢降低;该电平感测器24将经处理后的电平信号传送至低频滤波器25。
低频滤波器25,该低频滤波器25将该电平信号的高频变化移除,并将经低通滤波处理后的低通信号传送至低限器26。
低限器26,该低限器26会将低通信号作低电平检测,当低于某个低限时,则不再降低,其作用为H类驱动器所输入的电压电源所需有个最低值,不可能为0V;低限器26可将期望值Vi予以输出至电源产生电路3。
电源产生电路3,为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-为高于一个定量、并可提供给H类驱动器4所使用。
第一延迟模块5、以及第二延迟模块6,其中,该第一延迟模块5将接收该输入信号左声音L-in,而该第二延迟模块6则接收该输入信号右声音R-in;为第一延迟电路的该第一延迟模块5为输入信号该左声音L-in的延迟电路,为第二延迟电路的该第二延迟模块6为输入信号该右声音R-in的延迟电路;其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器4时,该H类驱动器4已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-,换言之,能在负载需求前就得到需求信息。
图8为一流程图,用以显示说明利用如图7中的本发明的信号处理系统的另一实施例以进行信号处理方法的另一流程步骤。
如图8中所示的,首先,于步骤301,进行声音检测动作;利用音量计模块2检测输入信号左声音L-in、以及输入信号右声音R-in输入的音量变化、并将其检测结果Vi作为电源产生电路3的期望值Vi,并进到步骤302。
于步骤302,进行信号处理动作;为负反馈电源电路的该电源产生电路3的输入端除了接受来自于该音量计模块2输出端的该期望值Vi之外、并将加入电压偏移量Voffset、以及来自该电源产生电路3输出端的回馈电压Vo,以进行电压负反馈处理,该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-为高于一个定量、并可提供给H类驱动器4所使用,并进到步骤304。
步骤303,于步骤303进行输入信号延迟动作;该第一延迟电路5、以及该第二延迟电路6所分别同时造成的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的时间延迟将大于,经由该音量计模块2与该电源产生电路3所进行的信号处理而造成的电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-的时间延迟,以确保在输入信号该左声音L-in、以及输入信号该右声音R-in输入至H类驱动器4时,该H类驱动器4已有输入来自于该电源产生电路3输出端的输出电压(VPP+/VPP-),并进到步骤304。
于步骤304,进行驱动动作;H类驱动器4先接收来自于该电源产生电路3输出端的输出电压正电压VPP+、以及负电压VPP-,再接收分别来自于该第一延迟电路5、以及该第二延迟电路6所分别输出的经时间延迟的输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in,以便能随着输入信号该左声音L-in、输入信号该右声音R-in的信号输入值的大小而进行自动调整供应电压的动作。
图9为一流程图,用以显示说明利用如图7中的信号处理方法的进行声音检测动作步骤的更详细程序。
如图9中所示的,首先,于步骤3011,进行取声音输入的绝对值动作;第一绝对值模块21对输入信号左声音L-in取得左输入信号绝对值L-abs,并将该左输入信号绝对值L-abs传送至最大值模块24;以及,第二绝对值模块22对输入信号右声音R-in取得右输入信号绝对值R-abs,并将该右输入信号绝对值R-abs传送至最大值模块24,并进到步骤3012。
于步骤3012,进行取最大值动作;最大值模块23针对左输入信号绝对值L-abs、以及右输入信号绝对值R-abs选出最大声道的最高的信号,并将经最大值处理后的该信号传送至电平感测器24,并进到步骤3013。
于步骤3013,进行电平检测处理动作;电平感测器24针对上升与下降值采取不同的速率作电平检测处理;该电平感测器24对于信号的输入进行上升,下降不同速率的处理;当信号上升时,其攻击量变大,起音率(attack rate)Ta变小;而当信号变小时,反应变慢,释放率(release rate)Tr变大;也就是说,当信号变大时反应快速,变小时缓慢降低;该电平感测器24将经处理后的电平信号传送至低频滤波器25,并进到步骤3014。
于步骤3014,进行低通滤波处理动作;低频滤波器25将该电平信号的高频变化移除,并将经低通滤波处理后的低通信号传送至低限器26,并进到步骤3015。
于步骤3015,进行过低电平检测处理动作;低限器26会将低通信号作低电平检测,当低于某个低限时,则不再降低,其作用为H类驱动器所输入的电压电源所需有个最低值,不可能为0V;低限器26产生出一期望值Vi,并将期望值Vi予以输出至电源产生电路3,以便进行后续处理。
于本发明的信号处理系统的一实施例(图3)、以及另一实施例(图7)中的音量计模块2的施行电路、以及电源产生电路3的施行电路,于实际施行时,均可进行任意选取、配置,其理相同、类似于所述实施例中所述的,在此不再赘述。
综合以上的所述实施例,我们可以得到本发明的一种信号处理系统及其方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,利用本发明的信号处理系统以进行信号处理方法时,先检测声音输入的音量变化、并将其检测结果作为电源产生电路的期望值,而为负反馈电源电路的电源产生电路的输入端,除了期望值的外将加入电压偏移量(Voffset),以让提供给H类驱动器所使用的该电源产生器之输出端的输出电压能高于一个定量。本发明的信号处理系统及方法,能随所检测的声音输入的音量变化、并使用负反馈形式(例如,使用负反馈闭回路、电压偏移量、以及比例积分微分PID控制器的方式),而能自动快速调整提供给H类驱动器所使用的供电电压的输出电压信号大小。本发明的信号处理系统及方法包含以下优点:
1.能随所检测的声音输入的音量变化、并使用负反馈形式,而能自动快速调整提供给H类驱动器所使用的供电电压的电压信号大小,能在负载需求前就得到需求信息。
2.使用负反馈闭回路、电压偏移量、以及比例积分微分PID控制器的方式,而能自动快速调整给H类驱动器所使用的供电电压。
3.能使用包络(envelope)电路配合不同的起音率(attack rate)跟释放率(release rate)来检测输入信号的需求。
4.能使用负反馈闭回路并配合比例积分微分PID控制器自动调整供电电压,能在闭回路加入一个偏移量来控制供电电压输出跟需求的安全偏移量,能使用直流转直流(DC/DC)电源产生器C配合线性稳压器LDO来提供高品质的驱动电源给给H类驱动器来使用。
5.提出一个给H类驱动器使用的闭回路电源设计机制,当遇到一个瞬间变化的负载输出时,电源不会有来不及供给的现象,不是使用感测负载电流方式来调整电源电压,而在负载大变化时,不会有电源不稳的状况发生。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并非用以限定本发明的范围;凡其它未脱离本发明所公开的构思下所完成的等效改变或修饰,均应包含在下述的权利要求内。
Claims (10)
1.一种信号处理方法,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,包含以下步骤:
进行声音检测动作;检测输入信号左声音、以及输入信号右声音输入的音量变化、并将其检测结果作为期望值;以及
进行信号处理动作;接受该期望值、加入电压偏移量、以及回馈电压,进行电压负反馈处理、并得出一高于一个定量的输出电压,该输出电压将提供给该H类驱动器使用,以便让该H类驱动器能随所输入的该输出电压的信号输入值而调整供应电压。
2.如权利要求1所述的信号处理方法,还包含以下步骤:
进行输入信号延迟动作;输入至该H类驱动器的该输入信号左声音、以及该输入信号右声音分别具有时间延迟,于该输入信号左声音、以及该输入信号右声音输入至该H类驱动器时,该H类驱动器已输入该输出电压。
3.如权利要求1所述的信号处理方法,其中,于进行该声音检测动作的步骤时,包含以下步骤:
进行取声音输入的绝对值动作;对该输入信号左声音取得左输入信号绝对值,并对该输入信号右声音取得右输入信号绝对值;
进行取最大值动作;针对该左输入信号绝对值、以及该右输入信号绝对值选出最大声道的最高的信号;
进行电平检测处理动作;针对上升与下降值采取不同的速率作电平检测处理;对于所选出最大声道的最高的该信号的输入进行上升、下降不同速率的处理;以及,将经处理后的电平信号予以传送;
进行低通滤波处理动作;将该电平信号的高频变化移除,并将经低通滤波处理后的低通信号予以传送;以及
进行过低电平检测处理动作;将该低通信号作低电平检测,产生出一期望值,以便进行后续处理动作。
4.如权利要求1所述的信号处理方法,其中,于进行该信号处理动作的步骤时,包含以下步骤:
进行偏移量动作;接受该期望值、加入该电压偏移量、以及该回馈电压,对该期望值、该电压偏移量、以及该回馈电压进行电压负反馈处理;
进行反应/稳定度动作;改善该电压负反馈处理的反应跟稳定度;
进行直流转直流动作;产生该H类驱动器所需的该输出电压的正电压、以及负电压;以及
进行干净度动作;接收该输出电压的该正电压、以及该负电压,进行提升电源的干净度动作,提供该回馈电压以便进行该电压负反馈处理、并将该输出电压的该正电压、以及该负电压提供给该H类驱动器使用,以便让该H类驱动器能随所输入的该输出电压的该正电压、以及该负电压的该信号输入值而调整供应该电压。
5.如权利要求4所述的信号处理方法,其中,输入至该H类驱动器的该输入信号左声音、以及该输入信号右声音分别具有时间延迟,于该输入信号左声音、以及该输入信号右声音输入至该H类驱动器时,该H类驱动器已输入该输出电压的该正电压、以及该负电压。
6.一种信号处理系统,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,包含:
音量计模块,利用该音量计模块进行声音检测,利用该音量计模块检测输入信号左声音、以及输入信号右声音输入的音量变化、并将其检测结果作为期望值并予以输出;以及
电源产生电路,为负反馈电源电路的该电源产生电路的输入端接受来自于该音量计模块的输出端的该期望值、加入电压偏移量、以及来自该电源产生电路的输出端的回馈电压,进行电压负反馈处理、并得出一高于一个定量的输出电压,该输出电压将提供给该H类驱动器使用,以便让该H类驱动器能随所输入的该输出电压的信号输入值而调整供应电压。
7.如权利要求6所述的信号处理系统,将配合一第一延迟电路、以及一第二延迟电路而共同运行,其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别造成输入至该H类驱动器的该输入信号左声音、以及该输入信号右声音具有时间延迟,于该输入信号左声音、以及该输入信号右声音输入至该H类驱动器时,该H类驱动器已输入该输出电压。
8.一种信号处理系统,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,包含:
音量计模块,该音量计模块包括第一绝对值模块、第二绝对值模块、最大值模块、电平感测器、低通虑波器、以及低限器;其中
该第一绝对值模块对输入信号左声音取得左输入信号绝对值、并予以传送至该最大值模块;
该第二绝对值模块对输入信号右声音取得右输入信号绝对值、并予以传送至该最大值模块;
该最大值模块针对所输入的该左输入信号绝对值、以及该右输入信号绝对值选出最大声道的最高的信号、并将其予以传送至该电平感测器;
该电平感测器针对上升与下降值采取不同的速率作电平检测处理;该电平感测器对于来自于最大值模块所选出最大声道的最高的该信号的输入进行上升、下降不同速率的处理;以及,将经处理后的电平信号予以传送至该低通滤波器;
该低通滤波器将该电平信号的高频变化移除,并将经低通滤波处理后的低通信号传送至该低限器;以及
该低限器进行过低电平检测处理;将该低通信号作低电平检测,产生出一期望值;以及
电源产生电路,为负反馈电源电路的该电源产生电路的输入端接受来自于该音量计模块的输出端的该期望值、加入电压偏移量、以及来自该电源产生电路的输出端的回馈电压,进行电压负反馈处理、并得出一高于一个定量的输出电压,该输出电压将提供给该H类驱动器使用,以便让该H类驱动器能随所输入的该输出电压的信号输入值而调整供应电压。
9.一种信号处理系统,应用于提供输出电压给H类驱动器来使用的环境中,包含:
音量计模块,利用该音量计模块进行声音检测,利用该音量计模块检测输入信号左声音、以及输入信号右声音输入的音量变化、并将其检测结果作为期望值并予以输出;以及
电源产生电路,为负反馈电源电路的该电源产生电路包括信号处理机制、比例积分微分PID控制器、直流转直流电源产生器、以及线性稳压器LDO;其中
该信号处理机制进行偏移量动作;该信号处理机制接受该期望值、加入电压偏移量、以及回馈电压,对该期望值、该电压偏移量、以及该回馈电压进行电压负反馈处理;
该比例积分微分PID控制器进行反应/稳定度动作,以改善该电压负反馈处理的反应跟稳定度;
该直流转直流电源产生器进行直流转直流动作,以产生该H类驱动器所需的该输出电压的正电压、以及负电压、并予以输出至该线性稳压器;以及
该线性稳压器LDO进行干净度动作;接收该输出电压的该正电压、以及该负电压,进行提升电源的干净度动作,提供该回馈电压以便进行该电压负反馈处理、并将该输出电压的该正电压、以及该负电压提供给该H类驱动器使用,以便让该H类驱动器能随所输入的该输出电压的该正电压、以及该负电压的该信号输入值而调整供应该电压。
10.如权利要求8项或第9所述的信号处理系统,将配合一第一延迟电路、以及一第二延迟电路而共同运行,其中,该第一延迟电路、以及该第二延迟电路所分别造成输入至该H类驱动器的该输入信号左声音、以及该输入信号右声音具有时间延迟,于该输入信号左声音、以及该输入信号右声音输入至该H类驱动器时,该H类驱动器已输入该输出电压。
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