KR101475741B1 - Audio device and output method tehreof - Google Patents

Audio device and output method tehreof Download PDF

Info

Publication number
KR101475741B1
KR101475741B1 KR1020130048530A KR20130048530A KR101475741B1 KR 101475741 B1 KR101475741 B1 KR 101475741B1 KR 1020130048530 A KR1020130048530 A KR 1020130048530A KR 20130048530 A KR20130048530 A KR 20130048530A KR 101475741 B1 KR101475741 B1 KR 101475741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
level
power supply
voltage level
audio signal
switching mode
Prior art date
Application number
KR1020130048530A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140029134A (en
Inventor
박해광
임동현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP13181186.1A priority Critical patent/EP2704319B1/en
Priority to CN201310381721.7A priority patent/CN103686532B/en
Priority to US14/012,203 priority patent/US9484876B2/en
Publication of KR20140029134A publication Critical patent/KR20140029134A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101475741B1 publication Critical patent/KR101475741B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

오디오 장치가 개시된다. 오디오 장치는 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부, 선형 전원과 스위칭 모드 전원을 포함하는 전원 공급부, 입력된 오디오 신호를 증폭하는 증폭부, 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하여 증폭부에 공급하도록 전원 공급부를 제어하는 제어부 및 증폭부에서 증폭된 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함한다. 따라서, 오디오 장치는 최적의 음질 및 높은 효율을 구현할 수 있다.An audio device is disclosed. The audio apparatus includes an envelope detection unit for detecting an envelope of an input audio signal, a power supply unit including a linear power supply and a switching mode power supply, an amplifier unit for amplifying the input audio signal, A control unit for selecting one of a linear power source and a switching mode power source to supply the amplified signal to the amplifying unit, and an output unit for outputting the amplified audio signal from the amplifying unit. Therefore, the audio apparatus can realize optimum sound quality and high efficiency.

Description

오디오 장치 및 출력 방법{AUDIO DEVICE AND OUTPUT METHOD TEHREOF}AUDIO DEVICE AND OUTPUT METHOD < RTI ID = 0.0 > TEHREOF &

본 발명은 오디오 장치 및 출력 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음원의 변화에 따라 전원을 선택하는 오디오 장치 및 출력 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an audio apparatus and an output method, and more particularly, to an audio apparatus and an output method for selecting a power source according to a change in a sound source.

오디오 장치는 입력되는 오디오 신호를 증폭하여 스피커를 통해 출력한다. 오디오 신호를 증폭하는 증폭기에는 입력되는 오디오 신호 레벨 이상의 전력이 공급되어야 한다.The audio device amplifies the input audio signal and outputs it through the speaker. The amplifier for amplifying the audio signal must be supplied with power equal to or higher than the input audio signal level.

전원의 종류는 크게 선형 전원(Linear Power Supply: LPS)과 스위칭 모드 전원(Switching Mode Power Supply: SMPS)이 있다. 일반적으로 선형 전원의 경우 출력 전압의 잡음 및 리플 특성은 좋으나 상대적으로 부피가 크고 열이 많이 발생하여 실질적인 설계에 있어 최대 출력의 제한을 받는다. 반면에, 스위칭 모드 전원의 경우 부피가 작고 고출력 상태에서 전력 효율이 좋으나, 상대적으로 스위칭 펄스에 의한 리플 특성이 선형 전원에 비해 떨어진다.There are various kinds of power sources such as a linear power supply (LPS) and a switching mode power supply (SMPS). Generally, linear power supplies have good output voltage noise and ripple characteristics, but they are relatively bulky and generate a lot of heat, which limits the maximum output in practical designs. On the other hand, the switching mode power supply has a small volume and power efficiency in a high output state, but the ripple characteristic due to the switching pulse is relatively lower than that of the linear power supply.

일반적인 가정용 오디오 앰프의 경우 음원에 따라 매우 낮은 출력부터 에너지 피크가 높은 레벨까지 출력 에너지의 다이내믹 변화가 매우 크다. 따라서, 에너지 레벨이 낮은 출력 영역과 피크 출력 영역에서 최적의 음질 및 전력 효율을 구현할 수 있는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.For a typical home audio amplifier, the dynamic change of the output energy from very low output to high energy peak is very large depending on the source. Therefore, there is a need for a technique capable of realizing optimum sound quality and power efficiency in an output region and a peak output region having low energy levels.

본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명은 음원의 높낮이 변화에 따라 적절한 전원을 선택함으로써 에너지 레벨이 낮은 영역 및 피크 출력 영역에서 최적의 음질 및 높은 효율을 구현할 수 있는 오디오 장치 및 출력 방법에 관한 것이다.It is an object of the present invention to provide an audio device and an output device capable of realizing an optimum sound quality and a high efficiency in a low energy level area and a peak output area by selecting an appropriate power source according to a change in height of a sound source. ≪ / RTI >

본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따르면 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부, 선형 전원과 스위칭 모드 전원을 포함하는 전원 공급부, 상기 입력된 오디오 신호를 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부에서 증폭된 오디오 신호를 출력하는 출력부 및 상기 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하여 상기 증폭부에 공급하도록 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an audio signal processing apparatus including an envelope detection unit detecting an envelope of an input audio signal, a power supply unit including a linear power source and a switching mode power source, An output unit for outputting an audio signal amplified by the amplifying unit, and an output unit for selecting one of the linear power source and the switching mode power source by comparing the voltage level of the detected envelope with a predetermined level, And a control unit for controlling the unit.

그리고, 오디오 장치는 상기 선형 전원 및 상기 스위칭 모드 전원의 변경에 의한 전압 레벨의 순간적인 변화를 평활화하는 평활부를 더 포함할 수 있다.The audio apparatus may further include a smoothing unit for smoothing an instantaneous change in the voltage level due to the change of the linear power source and the switching mode power source.

또한, 오디오 장치는 상기 입력된 오디오 신호를 부스팅시키는 부스터를 더 포함할 수 있다.The audio device may further include a booster for boosting the input audio signal.

한편, 상기 제어부는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 기 설정된 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 기 설정된 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택할 수 있다.Meanwhile, the controller may select the linear power source when the voltage level of the detected envelope is lower than a predetermined level, and may select the switching mode power source when the detected envelope level becomes the predetermined level or higher.

그리고, 기 설정된 레벨은 제1 레벨과 상기 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨을 포함하고, 상기 제어부는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 상승하여 상기 제2 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택할 수 있다.The predetermined level includes a first level and a second level exceeding the first level, and the controller selects the linear power supply when the voltage level of the detected envelope falls below the first level , And the switching mode power supply can be selected when the level of the second level is higher than the second level.

또한, 상기 제어부는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨이 되는 시점에, 상기 선형 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제1 레벨로 설정하고, 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨이 되는 시점에, 상기 스위칭 모드 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제2 레벨로 설정할 수 있다.The control unit sets the output voltage level of the linear power supply to the first level at a time point when the voltage level of the detected envelope falls and becomes the first level. When the voltage level of the detected envelope line rises And the output voltage level of the switching mode power supply may be set to the second level at the time of the second level.

한편, 상기 전원 공급부는 선택된 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원의 전압 레벨을 상기 검출된 포락선의 전압 레벨로 조정하여 출력할 수 있다.Meanwhile, the power supply unit may adjust the voltage level of the selected linear power supply or the switching mode power supply to the voltage level of the detected envelope line, and output the voltage level.

본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따르면 오디오 장치의 출력 방법은 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 단계, 상기 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하는 단계, 상기 선택된 전원을 이용하여 상기 입력된 오디오 신호를 증폭하는 단계 및 상기 증폭된 오디오 신호를 출력하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an output method of an audio apparatus, comprising: detecting an envelope of an input audio signal; comparing a voltage level of the envelope detected with a predetermined level, Mode power source, amplifying the input audio signal using the selected power source, and outputting the amplified audio signal.

그리고, 오디오 장치의 출력 방법은 상기 선형 전원 및 상기 스위칭 모드 전원의 변경에 의한 전압 레벨의 순간적인 변화를 평활화하는 단계를 더 포함할 수 있다.The output method of the audio device may further include smoothing the instantaneous change of the voltage level due to the change of the linear power source and the switching mode power source.

또한, 오디오 장치의 출력 방법은 상기 입력된 오디오 신호를 부스팅시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The output method of the audio device may further include boosting the input audio signal.

한편, 상기 선택하는 단계는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 기 설정된 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 기 설정된 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택할 수 있다.Meanwhile, in the selecting step, the linear power source may be selected when the voltage level of the detected envelope is lower than a predetermined level, and the switching mode power source may be selected when the voltage level of the envelope line is higher than a predetermined level.

그리고, 기 설정된 레벨은 제1 레벨과 상기 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨을 포함하고, 상기 선택하는 단계는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 상승하여 상기 제2 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택할 수 있다.The predetermined level includes a first level and a second level exceeding the first level, and the step of selecting includes: if the voltage level of the detected envelope falls to be equal to or lower than the first level, Mode power supply when the voltage level of the switching power supply is higher than the second level.

또한, 상기 선택하는 단계는 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨이 되는 시점에, 상기 선형 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제1 레벨로 설정하고, 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨이 되는 시점에, 상기 스위칭 모드 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제2 레벨로 설정할 수 있다.The selecting step sets the output voltage level of the linear power supply to the first level at a time point when the voltage level of the detected envelope falls to the first level and the voltage level of the detected envelope is The output voltage level of the switching mode power supply can be set to the second level at a time point when the voltage level rises to the second level.

그리고, 오디오 장치의 출력 방법은 선택된 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원의 전압 레벨을 상기 검출된 포락선의 전압 레벨로 조정하는 단계를 더 포함하고, 상기 증폭하는 단계는 상기 조정된 전압 레벨로 증폭부에 공급하여 상기 입력된 오디오 신호를 증폭할 수 있다.The output method of the audio device further includes adjusting the voltage level of the selected linear power supply or the switching mode power supply to the voltage level of the detected envelope, And amplify the input audio signal.

이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 오디오 장치는 음원의 에너지 레벨에 따라 적절한 전원을 선택함으로써 최적의 음질 및 높은 효율을 구현할 수 있다.As described above, according to various embodiments of the present invention, an audio device can achieve optimum sound quality and high efficiency by selecting an appropriate power source according to the energy level of a sound source.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스팅 과정을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포락선 검출 과정을 설명하는 도면.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스테리시스 윈도우(Hysteresis Window)를 적용하여 전원을 선택하는 방법을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 모드의 전환을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 장치의 출력 방법을 설명하는 흐름도.1 and 2 are block diagrams of an audio apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a boosting process according to an embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining an envelope detection process according to an embodiment of the present invention.
5 to 6 are diagrams illustrating a method of selecting a power source by applying a hysteresis window according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining switching of a power mode according to an embodiment of the present invention;
8 is a flowchart illustrating an output method of an audio apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an audio apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 오디오 장치(100)는 포락선 검출부(110), 전원 공급부(120), 증폭부(130), 출력부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an audio apparatus 100 includes an envelope detector 110, a power supply unit 120, an amplifier 130, an output unit 140, and a controller 150.

포락선 검출부(110)는 오디오 장치(100)로 입력된 오디오 신호의 포락선(envelope)을 검출한다. 일반적으로 포락선은 일정한 조건을 만족하는 한 무리의 곡선에 접하는 곡선으로서 오디오 신호의 외형선을 의미한다. 본 발명의 포락선 검출부(110)는 오디오 신호에 접하는 곡선이 아닌 오디오 신호의 외형에 비례하는 일정 크기 이상의 곡선을 검출할 수 있다. 오디오 신호가 입력되면 포락선 검출부(110)는 오디오 신호의 다이내믹 특성을 감지하고, 오디오 앰프 게인 및 출력 레벨에 맞는 전원 레벨 정보를 포함하는 포락선 신호를 생성한다. 오디오 신호는 신호의 변화가 매우 심하므로 가청대역 밖의 변화율(주파수)로 전원을 선택하고 가변하기 위해 포락선 신호를 생성한다. 가청대역은 20Hz에서 20kHz이므로 포락선 신호는 20Hz보다 낮은 주파수를 가지는 신호로 검출될 수 있다.The envelope detection unit 110 detects an envelope of the audio signal input to the audio apparatus 100. In general, an envelope refers to a contour line of an audio signal as a curve tangent to a group of curves satisfying a certain condition. The envelope detection unit 110 of the present invention can detect a curve of a predetermined size or more proportional to the contour of the audio signal rather than a curve tangent to the audio signal. When the audio signal is input, the envelope detector 110 detects the dynamic characteristics of the audio signal, and generates an envelope signal including power level information corresponding to the audio amplifier gain and the output level. The audio signal is very sensitive to changes in the signal, and thus generates an envelope signal to select and vary the power at a rate of change (frequency) outside the audible band. Since the audible band is 20 Hz to 20 kHz, the envelope signal can be detected as a signal having a frequency lower than 20 Hz.

전원 공급부(120)는 선형 전원(Linear Power Supply: LPS)과 스위칭 모드 전원(Switching Mode Power Supply: SMPS)을 포함한다. 전원 공급부(120)에 포함된 선형 전원과 스위칭 모드 전원 중 하나가 제어부(150)의 제어에 의해 선택된다. 선택된 전원은 증폭부(130)에 전력을 공급한다. 전원 공급부(120)는 검출된 포락선의 레벨 변화에 비례하도록 전원 레벨을 조정하여 증폭부(130)로 전력을 공급할 수 있다.The power supply unit 120 includes a linear power supply (LPS) and a switching mode power supply (SMPS). One of the linear power supply and the switching mode power supply included in the power supply unit 120 is selected under the control of the controller 150. [ The selected power source supplies power to the amplification unit 130. [ The power supply unit 120 may supply power to the amplification unit 130 by adjusting the power supply level to be proportional to the level change of the detected envelope.

증폭부(130)는 입력된 오디오 신호를 증폭하고, 출력부(140)는 증폭부(130)에서 증폭된 오디오 신호를 출력한다. The amplification unit 130 amplifies the input audio signal and the output unit 140 outputs the amplified audio signal in the amplification unit 130.

제어부(150)는 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택한다. 제어부(150)는 검출된 포락선의 전압 레벨이 기 설정된 레벨 이하가 되면 선형 전원을 선택하고, 기 설정된 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 레벨은 0.5V, -0.5V와 같이 특정 전압 값으로 설정될 수 있다. 또한, 기 설정된 레벨은 하나의 전압 값으로 설정될 수 있고, 두 개 이상의 전압 값으로 설정될 수 있다. The controller 150 compares the voltage level of the detected envelope with a preset level to select either the linear power source or the switching mode power source. The controller 150 selects the linear power source when the voltage level of the detected envelope is lower than a predetermined level, and selects the switching mode power source when the voltage level of the envelope line becomes the predetermined level or more. For example, the predetermined level may be set to a specific voltage value such as 0.5V, -0.5V. Also, the predetermined level may be set to one voltage value, and may be set to two or more voltage values.

오디오 장치(100)는 입력된 오디오 신호가 기 설정된 레벨보다 큰 경우 스위칭 모드 전원을 이용하여 증폭부(130)에 전력을 공급할 수 있다. 스위칭 모드 전원은 부피가 작고 고출력에서 효율이 좋다. 비록, 스위칭 모드 전원은 스위칭 펄스에 의한 리플 특성이 선형 전원에 비해 나쁘지만, 오디오 신호의 레벨이 큰 경우 사용자는 리플에 의한 잡음을 거의 느낄 수 없다. 따라서, 스위칭 모드 전원은 오디오 신호 레벨이 큰 경우 적합하다.The audio apparatus 100 may supply power to the amplification unit 130 using a switching mode power supply when the input audio signal is greater than a predetermined level. Switching mode power supplies are small in volume and efficient at high power. Although the ripple characteristic of the switching mode power source is worse than that of the linear power source, when the level of the audio signal is large, the user can hardly sense the ripple-induced noise. Therefore, the switching mode power supply is suitable when the audio signal level is large.

오디오 장치(100)는 입력된 오디오 신호가 기 설정된 레벨보다 작은 경우 선형 전원을 이용하여 증폭부(130)에 전력을 공급할 수 있다. 선형 전원은 부피가 크고 최대 출력에 제한을 받지만, 잡음 및 리플 특성이 좋으므로 오디오 신호 레벨이 작은 경우 적합하다.The audio apparatus 100 may supply power to the amplification unit 130 using a linear power supply when the input audio signal is smaller than a predetermined level. Linear power supplies are bulky and limited in maximum output, but are good for low audio signal levels because of their good noise and ripple characteristics.

오디오 장치(100)는 부스터(160), 평활부(170)을 더 포함할 수 있다.The audio apparatus 100 may further include a booster 160 and a smoothing unit 170.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오디오 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 오디오 장치(100a)는 포락선 검출부(110), 전원 공급부(120), 증폭부(130), 출력부(140), 제어부(150), 부스터(160) 및 평활부(170)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(120)는 선형 전원(LPS)(121), 스위칭 모드 전원(SMPS)(122)을 포함할 수 있고, 증폭부(130)는 증폭기(131)를 포함할 수 있다. 출력부(140)는 스피커(141)를 포함할 수 있고, 제어부(150)는 히스테리시스 윈도우부(151)와 스위치(152)를 포함할 수 있다.2 is a block diagram of an audio apparatus according to another embodiment of the present invention. 2, the audio apparatus 100a includes an envelope detection unit 110, a power supply unit 120, an amplification unit 130, an output unit 140, a control unit 150, a booster 160, and a smoothing unit 170 ). The power supply unit 120 may include a linear power supply (LPS) 121 and a switched mode power supply (SMPS) 122. The amplification unit 130 may include an amplifier 131. [ The output unit 140 may include a speaker 141 and the control unit 150 may include a hysteresis window unit 151 and a switch 152. [

부스터(160)는 입력된 오디오 신호를 기 설정된 레벨만큼 부스팅시킨다. 부스터(160)는 포락선을 검출하기 위해 사용된다. 평활부(170)는 선형 전원 및 스위칭 모드 전원의 변경에 의한 전압 레벨의 순간적인 변화를 평활화한다. 선형 전원에서 스위칭 모드 전원으로 변경되거나 역으로 변경될 때 순간적으로 증폭기(131)에 전력이 공급되지 않을 수 있다. 전력이 공급되지 않는 구간은 순간일 수 있으나 오디오 신호의 급격한 업/다운(up/down)은 팝-업 노이즈를 발생시킬 수 있다. 따라서, 전원의 변경시 전력이 공급되지 않는 구간이 발생하지 않도록 오디오 장치(100)는 평활부(170)를 포함할 수 있다. 평활부(170)는 증폭기로 입력되는 전원 라인과 그라운드 사이에 용량성 소자를 연결하여 구현될 수 있다. 용량성 소자의 값은 회로, 전원 변경 시간 등을 고려하여 결정될 수 있다.The booster 160 boosts the input audio signal by a predetermined level. The booster 160 is used to detect the envelope. The smoothing unit 170 smoothes instantaneous changes in the voltage level due to changes in the linear power supply and the switching mode power supply. Power may not be instantaneously supplied to the amplifier 131 when the linear power supply is changed to the switching mode power supply or vice versa. The period in which power is not supplied may be a moment, but sudden up / down of an audio signal may cause pop-up noise. Therefore, the audio apparatus 100 may include the smoothing unit 170 so that a section where power is not supplied when the power source is changed does not occur. The smoothing unit 170 may be implemented by connecting a capacitive element between a power supply line input to the amplifier and the ground. The value of the capacitive element can be determined in consideration of the circuit, the power change time, and the like.

선형 전원(121)은 변압, 정류 등의 과정을 거쳐 일정한 전력을 공급할 수 있는 전원 장치를 의미한다. 예를 들어, LDO(Low Drop Out) 전원이 있으며, 저항 값을 이용한 전압 분배(voltate divider) 또는 제너 다이오드를 이용하여 회로를 구성할 수 있다. 스위칭 모드 전원(122)는 스위칭 및 펄스 제어를 통해 일정한 전원을 공급할 수 있는 전원 장치를 의미한다. 스위칭 모드 전원(122)의 한 예로서 DC-DC 컨버터가 있다.The linear power source 121 means a power source device capable of supplying a constant power through processes such as transforming and rectifying. For example, there is a low dropout (LDO) power source, and a circuit can be constructed using a voltage divider or zener diode with a resistor value. The switching mode power supply 122 is a power supply capable of supplying a constant power through switching and pulse control. As an example of the switching mode power supply 122, there is a DC-DC converter.

히스테리시스 윈도우부(151)는 검출된 오디오 신호의 포락선에 따라 선형 전원(121) 또는 스위칭 모드 전원(122)을 동작시키는 제어 신호를 출력한다. 히스테리시스 윈도우부(151)는 작은 포락선 변화에 대해 너무 잦은 전원 변경을 방지하기 위해 히스테리시스 윈도우를 적용한다. 예를 들어, 히스테리시스 윈도우부(151)는 제1 레벨과 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨을 설정할 수 있다. 포락선의 전압 레벨이 제1 레벨 이하가 되면 선형 전원(121) 선택 신호를 출력하고, 제2 레벨 이상이 되면 스위칭 모드 전원(122) 선택 신호를 출력할 수 있다. 또는, 포락선의 전압 레벨이 하강하여 제1 레벨 이하가 되면 선형 전원(121)을 선택 신호를 출력하고, 포락선의 전압 레벨이 상승하여 제2 레벨 이상이 되면 스위칭 모드 전원(122)을 선택 신호를 출력할 수 있다.The hysteresis window unit 151 outputs a control signal for operating the linear power supply 121 or the switching mode power supply 122 according to the envelope of the detected audio signal. The hysteresis window section 151 applies a hysteresis window to prevent too frequent power changes to small envelope changes. For example, the hysteresis window section 151 can set a first level and a second level that exceeds the first level. When the voltage level of the envelope is lower than the first level, the linear power source 121 selection signal is output. When the envelope level is equal to or higher than the second level, the switching mode power source 122 selection signal is output. Alternatively, when the voltage level of the envelope falls to be equal to or lower than the first level, a selection signal is output to the linear power supply 121. When the voltage level of the envelope increases to become the second level or more, Can be output.

스위치(152)는 히스테리시스 윈도우부(151)에서 출력된 전원 선택 신호에 따라 선형 전원(121) 또는 스위칭 모드 전원(122)을 선택한다.The switch 152 selects either the linear power supply 121 or the switching mode power supply 122 according to the power supply selection signal output from the hysteresis window unit 151. [

포락선 검출부(110), 증폭부(130) 및 출력부(140)는 도 1에서 설명한 바와 동일하다. 상술한 바와 같이 오디오 신호는 증폭부(130)를 통해 증폭되어 출력부(140)를 통해 출력된다. 증폭부(130)는 전원 공급부(120)로부터 전력을 공급받는다. 전력 공급 과정과 관련하여 오디오 장치(100)는 포락선 검출을 위해 부스터(160)를 이용하여 입력된 오디오 신호를 부스팅할 수 있다.The envelope detection unit 110, the amplification unit 130, and the output unit 140 are the same as those described in FIG. As described above, the audio signal is amplified through the amplifying unit 130 and output through the output unit 140. The amplification unit 130 receives power from the power supply unit 120. In connection with the powering process, the audio device 100 may boost the input audio signal using the booster 160 for envelope detection.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부스팅 과정을 설명하는 도면이다. 증폭부(130)에 적절한 레벨의 전력을 공급해주기 위해 전원 공급부(120)는 미리 제어되어야 한다. 그리고, 공급 전원 레벨은 출력하려는 오디오 신호 레벨보다 더 높게 유지되어야 한다.3 is a view for explaining a boosting process according to an embodiment of the present invention. The power supply unit 120 must be controlled in advance to supply the amplifier 130 with an appropriate level of power. And, the supply power level should be maintained higher than the audio signal level to be output.

도 3을 참조하면, 입력 오디오 신호(11)가 부스터(160)로 입력된다. 부스터(160)는 입력 오디오 신호(11)를 기 설정된 레벨로 부스팅시키는 증폭기(161)를 포함한다. 입력 오디오 신호(11)는 부스팅을 위한 증폭기(1461)를 통해 기 설정될 레벨로 부스팅된다.Referring to FIG. 3, an input audio signal 11 is input to a booster 160. The booster 160 includes an amplifier 161 for boosting the input audio signal 11 to a predetermined level. The input audio signal 11 is boosted to a level to be set through the amplifier 1461 for boosting.

입력된 오디오 신호(11)과 부스팅된 오디오 신호(13)은 동일한 형태를 가진다. 그러나, 입력된 오디오 신호(11)의 변화율보다 부스팅된 오디오 신호(13)의 변화율이 크기 때문에 부스팅된 오디오 신호(13)는 항상 입력된 오디오 신호(11)보다 높은 값을 가질 수 있다. 즉, 부스팅된 오디오 신호(13)으로부터 포락선을 검출하면, 입력 오디오 신호의 변화에 비례하면서 입력 오디오 신호의 크기보다 큰 포락선의 검출이 가능하다.The input audio signal 11 and the boosted audio signal 13 have the same form. However, since the rate of change of the boosted audio signal 13 is greater than the rate of change of the input audio signal 11, the boosted audio signal 13 can always have a higher value than the input audio signal 11. [ That is, when an envelope is detected from the boosted audio signal 13, it is possible to detect an envelope larger than the size of the input audio signal in proportion to the change of the input audio signal.

도 3에서는 부스팅 레벨이 6dB로 설정된 실시 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 부스팅 레벨은 오디오 장치(100)의 성능 등에 따라 적절한 레벨로 설정될 수 있다. 가령, 오디오 장치(100)의 성능이 좋다면 부스팅 레벨을 3dB와 같이 설정할 수 있고, 오디오 장치(100)의 성능이 나쁘다면 부스팅 레벨을 9dB와 같이 설정할 수 있다.In FIG. 3, the embodiment in which the boosting level is set to 6 dB has been described. However, the boosting level may be set to an appropriate level depending on the performance of the audio apparatus 100 and the like. For example, if the performance of the audio device 100 is good, the boosting level can be set to 3 dB, and if the performance of the audio device 100 is bad, the boosting level can be set to 9 dB.

부스팅된 오디오 신호(13)는 포락선 검출부(110)로 입력된다. 포락선 검출부(110)는 선형 전원(121) 또는 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하기 위해 부스팅된 오디오 신호(13)로부터 포락선을 검출한다. 제어부(150)는 검출된 포락선을 이용하여 전원을 선택한다.The boosted audio signal 13 is input to the envelope detector 110. The envelope detection unit 110 detects an envelope from the audio signal 13 boosted to select one of the linear power source 121 and the switching mode power source. The controller 150 selects a power source using the detected envelope.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포락선 검출 과정을 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining an envelope detection process according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (1)을 참조하면, 일반적인 증폭기 공급 전원 레벨(51)과 출력 오디오 신호(15)가 도시되어 있다. 일반적인 증폭기 공급 전원 레벨(51)은 오디오 장치(100)의 최대 출력 레벨로 고정되어 있다. 증폭기에서 필요한 전원 레벨은 출력 오디오 신호(15)의 레벨이다. 일반적인 오디오 장치(100)는 하나의 전원으로 전력을 공급한다. 따라서, 오디오 장치(100)가 선형 전원으로 전력을 공급받는 경우 효율이 낮고 피크 레벨에서 포화(saturation)될 가능성이 있고, 스위칭 모드 전원으로 전력을 공급받는 경우 낮은 레벨의 오디오 신호에서 잡음이 발생할 수 있다. 또한, 출력 오디오 신호(15)를 초과하는 전력은 열과 같은 방식으로 소비된다. 따라서, 출력 오디오 신호(15)와 증폭기 공급 전원 레벨(51)간의 차이만큼 불필요한 전력 소모가 발생한다.Referring to FIG. 4 (1), a typical amplifier power supply level 51 and an output audio signal 15 are shown. A typical amplifier power supply level 51 is fixed at the maximum output level of the audio device 100. The power level required in the amplifier is the level of the output audio signal 15. A general audio device 100 supplies power to one power source. Thus, when the audio apparatus 100 is powered by a linear power supply, the efficiency is low and may saturate at a peak level, and noise may be generated in a low level audio signal when powered by a switching mode power supply have. Further, the power exceeding the output audio signal 15 is consumed in the same manner as the heat. Therefore, unnecessary power consumption is caused by the difference between the output audio signal 15 and the amplifier power supply level 51. [

도 4의 (2)를 참조하면, 출력 오디오 신호(15)를 기반으로 검출된 포락선(53)이 도시되어 있다. 오디오 신호는 변화가 매우 심하기 때문에 가청대역 밖의 변화율(주파수)로 전원을 선택 또는 가변하기 위해서 포락선 신호를 생성한다.Referring to FIG. 4 (2), the envelope 53 detected based on the output audio signal 15 is shown. Since the audio signal changes very much, an envelope signal is generated to select or vary the power source at a rate of change (frequency) outside the audible band.

제어부(150)는 포락선 신호 레벨에 따라 증폭부(130)로 출력하는 전원의 종류를 결정하고, 전원 공급부(120)는 선택된 전원을 이용하여 증폭부(130)로 전력을 공급한다. 포락선 신호 레벨이 기 설정된 레벨 이상이면 스위칭 모드 전원을 이용하여 전력을 공급하고, 포락선 신호 레벨이 기 설정된 레벨 이하이면 선형 전원을 이용하여 전력을 공급한다. 또한, 생성된 포락선 신호 레벨에 비례하여 증폭부(130)로 공급하는 전력 레벨을 조정한다.The controller 150 determines the type of power source to be output to the amplifying unit 130 according to the envelope signal level and the power supplying unit 120 supplies power to the amplifying unit 130 using the selected power source. When the envelope signal level is higher than the predetermined level, power is supplied using the switching mode power supply, and when the envelope signal level is lower than the predetermined level, power is supplied using the linear power supply. Further, the power level to be supplied to the amplifier 130 is adjusted in proportion to the generated envelope signal level.

즉, 증폭부 공급 전원 레벨은 출력 오디오 신호(15)의 변화에 따라 가변되지만 가청대역 밖의 주파수로 변화한다. 따라서 사용자는 증폭부 공급 전원 레벨의 변화를 감지할 수 없다. 그리고, 포락선 신호 레벨이 기 설정된 레벨 이상이면 스위칭 모드 전원을 이용하여 증폭부(130)로 전력을 공급하므로 전력 효율이 좋으며, 기 설정된 레벨 이하이면 선형 전원을 이용하여 전력을 공급하므로 잡음에 강하다. 또한, 출력 오디오 신호(15)의 변화에 따라 공급 전력 레벨을 조정하므로 오디오 장치(100)의 전력 소비가 줄어든다.That is, the power supply level of the amplifier section varies depending on the change of the output audio signal 15, but changes to a frequency outside the audible band. Therefore, the user can not detect a change in the power supply level of the amplifying unit. If the envelope signal level is higher than a predetermined level, the power is supplied to the amplifying unit 130 using the switching mode power supply, so that the power efficiency is good. If the envelope signal level is lower than the predetermined level, power is supplied using the linear power supply. In addition, since the power supply level is adjusted in accordance with the change of the output audio signal 15, the power consumption of the audio apparatus 100 is reduced.

포락선 신호 레벨을 검출하여 전원을 선택하는 경우, 포락선 신호 레벨의 변화가 많으면 전원 변경의 스위칭이 많아진다. 전원 변경 스위칭이 많아지면, 오디오 신호에 영향을 줄 수 있으며, 전력 소비도 많아진다. 따라서, 오디오 장치(100)는 히스테리시스 윈도우(Hysteresis Window)를 이용할 수 있다.When the power source is selected by detecting the envelope signal level, switching of the power source change is increased when the envelope signal level is changed a lot. As power change switching increases, it can affect the audio signal and increase power consumption. Accordingly, the audio device 100 can use a hysteresis window.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스테리시스 윈도우(Hysteresis Window)를 적용하여 전원을 선택하는 방법을 설명하는 도면이다.5 to 6 are diagrams illustrating a method of selecting a power source by applying a hysteresis window according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 포락선(17)이 제1 레벨(61) 이하일 때 선형 전원(LPS)이 선택되고, 포락선(17)이 제2 레벨(63) 이상일 때 스위칭 모드 전원(SMPS)이 선택되는 실시 예가 도시되어 있다. 도 5에는 제1 레벨(61), 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨(63) 및 검출된 포락선(17)이 도시되어 있다.5, the linear power supply LPS is selected when the envelope 17 is below the first level 61 and the switching mode power supply SMPS is selected when the envelope 17 is above the second level 63 An embodiment is shown. In Fig. 5, a first level 61, a second level 63 exceeding the first level, and a detected envelope 17 are shown.

포락선(17)의 전원 레벨은 t1 시점에 제2 레벨(63)보다 커진다. 따라서, 스위칭 모드 전원은 온(on)이 된다. 그리고, 포락선(17)의 전원 레벨은 t2 시점에 제2 레벨(63)보다 작아진다. 따라서, 스위칭 모드 전원은 오프(off)가 된다.The power supply level of the envelope line 17 becomes larger than the second level 63 at time t1. Therefore, the switching mode power supply is turned on. Then, the power supply level of the envelope line 17 becomes smaller than the second level 63 at time t2. Therefore, the switching mode power supply is turned off.

포락선(17)의 전원 레벨은 t3 시점에 제1 레벨(61)보다 작아진다. 따라서, 선형 전원은 온(on)이 된다. 그리고, 포락선(17)의 전원 레벨은 t4 시점에 제1 레벨(61)보다 커진다. 따라서, 선형 전원은 오프(off)된다.The power supply level of the envelope line 17 becomes smaller than the first level 61 at time t3. Thus, the linear power source is turned on. Then, the power supply level of the envelope line 17 becomes larger than the first level 61 at time t4. Thus, the linear power supply is turned off.

상술한 바와 같이, 포락선(17)의 전원 레벨이 제2 레벨(63)보다 큰 구간에서는 스위칭 전원이 선택되어 온(on)이 되고, 포락선(17)의 전원 레벨이 제1 레벨(61)보다 작은 구간에서는 선형 전원이 선택되어 온(on)이 된다.The switching power supply is turned on in a section where the power supply level of the envelope line 17 is greater than the second level 63 and the power supply level of the envelope line 17 is higher than the first level 61 In a small section, the linear power source is selected.

이 경우, 선형 전원 및 스위칭 전원 모두 선택되지 않는 데드 시간(Dead Time)(또는 구간)이 존재하게 된다. 데드 시간은 어느 전원도 선택되지 않아 증폭부(130)가 전원 공급부(120)로부터 전원을 공급받지 못하는 시간이다. 따라서, 오디오 장치(100)는 평활부(170)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 평활부(170)는 용량성 소자로 구현될 수 있다. 평활부(170)는 전력이 공급되는 시간동안 전하를 축적하고 있다가 데드 시간동안 증폭부(130)에 축적된 전하를 이용하여 전력을 공급할 수 있다.In this case, there is a dead time (or interval) in which both the linear power supply and the switching power supply are not selected. The dead time is a time at which the amplifier 130 does not receive power from the power supply unit 120 because no power source is selected. Accordingly, the audio apparatus 100 may include a smoothing unit 170. [ As described above, the smoothing unit 170 may be implemented as a capacitive element. The smoothing unit 170 may accumulate the electric charge during the power supply time and supply electric power using the electric charge accumulated in the amplification unit 130 during the dead time.

도 6을 참조하면, 포락선(17)의 전원 레벨이 하강하여 제1 레벨(61) 이하가 되면 선형 전원(LPS)이 선택되고, 포락선(17)의 전원 레벨이 상승하여 제2 레벨(63) 이상이 되면 스위칭 모드 전원(SMPS)이 선택되는 실시 예가 도시되어 있다. 도 6에는 제1 레벨(61), 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨(63) 및 검출된 포락선(17)이 도시되어 있다.6, when the power supply level of the envelope line 17 falls below the first level 61, the linear power supply LPS is selected and the power supply level of the envelope line 17 rises to the second level 63, The switching mode power supply SMPS is selected. 6, a first level 61, a second level 63 exceeding the first level, and a detected envelope 17 are shown.

포락선(17)의 전원 레벨은 상승하다가 t9 시점에 제2 레벨(63)보다 커진다. 따라서, 스위칭 모드 전원은 온(on)이 된다. 스위칭 모드 전원이 온(on) 되면, 포락선(17)의 전원 레벨이 제1 레벨(61)보다 작아지기 전까지 스위칭 모드 전원은 온(on) 상태를 유지한다.The power supply level of the envelope 17 rises and becomes larger than the second level 63 at time t9. Therefore, the switching mode power supply is turned on. When the switching mode power supply is turned on, the switching mode power supply remains on until the power supply level of the envelope line 17 becomes smaller than the first level 61.

포락선(17)의 전원 레벨이 하강하다가 t10 시점에 제1 레벨(61)보다 작아진다. 따라서, 선형 전원은 온(on)이 된다. 이때, 스위칭 모드 전원은 오프(off)가 된다. 선형 전원이 온(on) 되면, 포락선(17)의 전원 레벨이 제2 레벨(63)보다 커지기 전까지 선형 전원은 온(on) 상태를 유지한다. 포락선(17)의 전원 레벨이 상승하다가 t11 시점에 제2 레벨(63)보다 커진다. 따라서, 스위칭 모드 전원은 온(on)이 되고, 선형 전원은 오프(off)가 된다.The power level of the envelope line 17 falls and becomes smaller than the first level 61 at time t10. Thus, the linear power source is turned on. At this time, the switching mode power supply is turned off. When the linear power supply is turned on, the linear power supply remains on until the power supply level of the envelope line 17 becomes greater than the second level 63. The power level of the envelope line 17 rises and becomes larger than the second level 63 at time t11. Therefore, the switching mode power supply is turned on and the linear power supply is turned off.

도 6에서 설명한 실시 예에서는 도 5와 같은 데드 시간(Dead Time)은 존재하지 않는다. 그러나, 도 5와 같은 일정 구간의 데드 시간은 존재하지 않더라도 전원 모드 변경에 따른 순간적인 데드 시간은 발생할 수 있다. 따라서, 평활부(170)는 전원 변경에 따른 순간적인 전력 변화에 대응할 수 있다.In the embodiment described with reference to FIG. 6, there is no dead time as shown in FIG. However, even if there is no dead time of a certain period as shown in FIG. 5, an instantaneous dead time due to the power mode change may occur. Therefore, the smoothing unit 170 can respond to a momentary power change caused by a power source change.

제어부(150)는 순간적인 데드 시간이 발생하는 것을 막기 위해서, 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 제1 레벨(61)이 되는 시점에 선형 전력원의 출력 전압 레벨을 제1 레벨(61)로 설정할 수 있다. 제어부(150)는 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 제2 레벨(63)이 되는 시점에 스위칭 모드 전력원의 출력 전압 레벨을 제2 레벨(63)로 설정할 수 있다.In order to prevent an instantaneous dead time from occurring, the controller 150 sets the output voltage level of the linear power source to the first level 61 at the time when the voltage level of the detected envelope falls and becomes the first level 61 Can be set. The control unit 150 may set the output voltage level of the switching mode power source to the second level 63 at the time when the voltage level of the detected envelope line rises to become the second level 63. [

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 모드의 전환을 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining the switching of the power mode according to the embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제1 레벨(61)과 제2 레벨(63)이 도시되어 있다. 도 5와 같은 실시 예에서, 제2 레벨(63) 이상에서는 스위칭 모드 전원이 동작하는 영역(27)이다. 그리고, 제1 레벨(61) 이하에서는 선형 전원이 동작하는 영역(31)이다. 제1 레벨(61)과 제2 레벨(63) 사이의 구간은 데드 시간으로서 평활부(170)에 의해 전력이 공급되는 영역(29)이다. 이와 같이, 도 5와 같은 실시 예에서는 증폭부(130)에 전력을 공급하는 영역이 3개의 영역으로 나눌 수 있다.Referring to FIG. 7, a first level 61 and a second level 63 are shown. In the embodiment as shown in Fig. 5, the second level 63 is the region 27 in which the switching mode power supply operates. And below the first level 61, it is a region 31 in which the linear power source operates. The section between the first level 61 and the second level 63 is a region 29 to which power is supplied by the smoothing section 170 as the dead time. As described above, in the embodiment as shown in FIG. 5, a region for supplying power to the amplifying unit 130 can be divided into three regions.

한편, 도 6과 같은 실시 예에서는 데드 시간과 같은 영역은 존재하지 않는 다. 그러나, 실제적으로 선형 전원과 스위칭 모드 전원이 변경되는 순간에 전원이 공급되지 않을 수 있다. 따라서, 도 6과 같은 실시 예에서도 증폭부(130)에 전력을 공급하는 영역은 3개의 영역으로 나눌 수 있다.On the other hand, in the embodiment as shown in FIG. 6, there is no such area as the dead time. However, power may not be supplied at the moment when the linear power supply and the switching mode power supply are actually changed. Therefore, in the embodiment as shown in FIG. 6, the area for supplying the power to the amplifier 130 can be divided into three areas.

상술한 바와 같이, 전력 공급부(120)는 선택된 선형 전원 또는 스위칭 모드 전원의 전압 레벨을 검출된 포락선의 전압 레벨로 조정하여 출력할 수 있다.As described above, the power supply unit 120 can adjust the voltage level of the selected linear power supply or the switching mode power supply to the voltage level of the detected envelope, and output it.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 장치의 출력 방법을 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an output method of an audio apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 오디오 장치는 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출한다(S810). 포락선의 변화율은 가청 주파수 밖이 되도록 설정될 수 있다. 검출된 포락선은 전원 모드의 선택 및 전원 공급 레벨을 결정하기 위해 이용될 수 있다.Referring to FIG. 8, the audio apparatus detects an envelope of an input audio signal (S810). The rate of change of the envelope can be set to be outside the audible frequency. The detected envelope can be used to determine the power mode selection and power supply level.

오디오 장치는 검출된 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 스위칭 전원 중 하나를 선택하여 증폭부로 공급한다(S820). 기 설정된 레벨은 하나 이상으로 설정될 수 있다. 오디오 장치는 검출된 전압 레벨이 기 설정된 레벨 이하이면 선형 전원을 선택하고, 기 설정된 레벨 이상이면 스위칭 전원을 선택할 수 있다.The audio apparatus compares the detected voltage level with a preset level to select one of the linear power supply and the switching power supply and supplies the selected power to the amplifying unit (S820). The predetermined level may be set to one or more. The audio apparatus selects a linear power supply if the detected voltage level is below a predetermined level, and selects the switching power supply when the detected voltage level is higher than a predetermined level.

오디오 장치는 입력된 오디오 신호를 증폭한다(S830). 오디오 장치는 증폭된 오디오 신호를 출력한다(S840).The audio device amplifies the input audio signal (S830). The audio device outputs the amplified audio signal (S840).

상술한 다양한 실시 예에 따른 오디오 장치의 출력 방법은 프로그램으로 구현되어 오디오 장치에 제공될 수 있다.The output method of the audio apparatus according to the various embodiments described above may be implemented by a program and provided to an audio apparatus.

일 예로, 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 단계, 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하여 증폭부에 공급하도록 제어하는 단계, 입력된 오디오 신호를 증폭하는 단계 및 증폭된 오디오 신호를 출력하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.Detecting an envelope of an input audio signal; comparing the voltage level of the detected envelope with a predetermined level to select one of a linear power source and a switching mode power source to be supplied to the amplifying unit; A non-transitory computer readable medium may be provided on which the program for performing the steps of amplifying the signal and outputting the amplified audio signal is stored.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다. A non-transitory readable medium is a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, memory, etc., but semi-permanently stores data and is readable by the apparatus. In particular, the various applications or programs described above may be stored on non-volatile readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM,

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 오디오 장치
110 : 포락선 검출부 120 : 전원 공급부
121 : 선형 전원 122 : 스위칭 모드 전원
130 : 증폭부 131 : 증폭기
140 : 출력부 141 : 스피커
150 : 제어부
151 : 히스테리시스 윈도우부 152 : 스위치
160 : 부스터 170 : 평활부100: Audio device
110: envelope detection unit 120: power supply unit
121: Linear power source 122: Switching mode power source
130: Amplifier 131: Amplifier
140: output unit 141: speaker
150:
151: hysteresis window part 152: switch
160: Booster 170: Smooth part

Claims (14)

입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부;
선형 전원과 스위칭 모드 전원을 포함하는 전원 공급부;
상기 입력된 오디오 신호를 증폭하는 증폭부;
상기 증폭부에서 증폭된 오디오 신호를 출력하는 출력부; 및
상기 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하여 상기 증폭부에 공급하도록 상기 전원 공급부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 기 설정된 레벨은 제1 레벨과 상기 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.An envelope detector for detecting an envelope of an input audio signal;
A power supply including a linear power supply and a switching mode power supply;
An amplifier for amplifying the input audio signal;
An output unit for outputting the audio signal amplified by the amplifying unit; And
And a controller for comparing the voltage level of the detected envelope with a predetermined level to select one of the linear power supply and the switching mode power supply and supply the power to the amplifying unit,
Wherein the predetermined level includes a first level and a second level that exceeds the first level,
Wherein,
And selects the linear power source when the voltage level of the detected envelope falls to be equal to or lower than the first level and selects the switching mode power source when the voltage level of the detected envelope line rises to be equal to or higher than the second level Lt; / RTI > 제1항에 있어서,
상기 선형 전원 및 상기 스위칭 모드 전원의 변경에 의한 전압 레벨의 순간적인 변화를 평활화하는 평활부;를 더 포함하는 오디오 장치.The method according to claim 1,
And a smoothing unit for smoothing an instantaneous change in a voltage level due to the change of the linear power supply and the switching mode power supply. 제1항에 있어서,
상기 입력된 오디오 신호를 부스팅시키는 부스터;를 더 포함하는 오디오 장치.The method according to claim 1,
And a booster for boosting the input audio signal. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨이 되는 시점에, 상기 선형 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제1 레벨로 설정하고,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨이 되는 시점에, 상기 스위칭 모드 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제2 레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Sets the output voltage level of the linear power supply to the first level at a time point when the voltage level of the detected envelope falls and becomes the first level,
And sets the output voltage level of the switching mode power supply to the second level at the time when the voltage level of the detected envelope line rises to become the second level. 제1항에 있어서,
상기 전원 공급부는,
선택된 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원의 전압 레벨을 상기 검출된 포락선의 전압 레벨로 조정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치.The method according to claim 1,
The power supply unit,
And adjusts the voltage level of the selected linear power source or the switching mode power source to the voltage level of the detected envelope line and outputs the adjusted voltage level. 입력되는 오디오 신호의 포락선을 검출하는 단계;
상기 검출된 포락선의 전압 레벨과 기 설정된 레벨을 비교하여 선형 전원 또는 스위칭 모드 전원 중 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 전원을 이용하여 상기 입력된 오디오 신호를 증폭하는 단계; 및
상기 증폭된 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 기 설정된 레벨은 제1 레벨과 상기 제1 레벨을 초과하는 제2 레벨을 포함하고,
상기 선택하는 단계는,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨 이하가 되면 상기 선형 전원을 선택하고, 상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨 이상이 되면 상기 스위칭 모드 전원을 선택하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치의 출력 방법.Detecting an envelope of an input audio signal;
Selecting one of a linear power supply and a switching mode power supply by comparing a voltage level of the detected envelope with a predetermined level;
Amplifying the input audio signal using the selected power source; And
And outputting the amplified audio signal,
Wherein the predetermined level includes a first level and a second level that exceeds the first level,
Wherein the selecting comprises:
And selects the linear power source when the voltage level of the detected envelope falls to be equal to or lower than the first level and selects the switching mode power source when the voltage level of the detected envelope line rises to be equal to or higher than the second level Of the audio device. 제8항에 있어서,
상기 선형 전원 및 상기 스위칭 모드 전원의 변경에 의한 전압 레벨의 순간적인 변화를 평활화하는 단계;를 더 포함하는 오디오 장치의 출력 방법.9. The method of claim 8,
And smoothing an instantaneous change in a voltage level due to the change of the linear power supply and the switching mode power supply. 제8항에 있어서,
상기 입력된 오디오 신호를 부스팅시키는 단계;를 더 포함하는 오디오 장치의 출력 방법.9. The method of claim 8,
And boosting the input audio signal. 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 하강하여 상기 제1 레벨이 되는 시점에, 상기 선형 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제1 레벨로 설정하고,
상기 검출된 포락선의 전압 레벨이 상승하여 상기 제2 레벨이 되는 시점에, 상기 스위칭 모드 전원의 출력 전압 레벨을 상기 제2 레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치의 출력 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the selecting comprises:
Sets the output voltage level of the linear power supply to the first level at a time point when the voltage level of the detected envelope falls and becomes the first level,
And setting the output voltage level of the switching mode power supply to the second level at a time when the voltage level of the detected envelope line rises to become the second level. 제8항에 있어서,
선택된 상기 선형 전원 또는 상기 스위칭 모드 전원의 전압 레벨을 상기 검출된 포락선의 전압 레벨로 조정하는 단계;를 더 포함하고,
상기 증폭하는 단계는,
상기 조정된 전압 레벨로 증폭부에 공급하여 상기 입력된 오디오 신호를 증폭하는 것을 특징으로 하는 오디오 장치의 출력 방법.9. The method of claim 8,
Adjusting the voltage level of the selected linear power supply or the switching mode power supply to the voltage level of the detected envelope,
Wherein the amplifying comprises:
And supplying the adjusted voltage level to the amplifying unit to amplify the input audio signal.
KR1020130048530A 2012-08-28 2013-04-30 Audio device and output method tehreof KR101475741B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13181186.1A EP2704319B1 (en) 2012-08-28 2013-08-21 Audio device and output method thereof
CN201310381721.7A CN103686532B (en) 2012-08-28 2013-08-28 Audio devices and its output method
US14/012,203 US9484876B2 (en) 2012-08-28 2013-08-28 Control of a switched mode power supply and linear power supply for an audio device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261693961P 2012-08-28 2012-08-28
US61/693,961 2012-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140029134A KR20140029134A (en) 2014-03-10
KR101475741B1 true KR101475741B1 (en) 2014-12-23

Family

ID=50642366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130048530A KR101475741B1 (en) 2012-08-28 2013-04-30 Audio device and output method tehreof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101475741B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070043002A (en) * 2004-08-12 2007-04-24 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Dual mode audio amplifier
JP2012135015A (en) * 2008-03-03 2012-07-12 Qualcomm Inc System and method of reducing power consumption for audio playback

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070043002A (en) * 2004-08-12 2007-04-24 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Dual mode audio amplifier
JP2012135015A (en) * 2008-03-03 2012-07-12 Qualcomm Inc System and method of reducing power consumption for audio playback

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140029134A (en) 2014-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9484876B2 (en) Control of a switched mode power supply and linear power supply for an audio device
US9742357B2 (en) Audio system having an improved efficiency and extended operation time
US8224399B2 (en) Method and apparatus to supply power voltage to a mobile device in a variable manner
US6329800B1 (en) Method and apparatus for reducing power consumption in driver circuits
US9456271B2 (en) Method and apparatus for outputting audio signal
JP2009135903A (en) Efficient power amplifier
KR20150077456A (en) Boost converter control for envelope tracking
US10917050B2 (en) Amplifier power converter input current/power limit adjustment using amplifier load determinations
US6975172B2 (en) Smart voltage rail reduction audio amplifier
CN106101933B (en) Volume adjusting method and device of power amplifier system
JP5298492B2 (en) Electronics
KR101475741B1 (en) Audio device and output method tehreof
US10630240B2 (en) Amplifier, audio device and control method
KR20150064557A (en) Amplifier and control method therefor capable of automatically detecting speaker impedance
JP2016054438A (en) Audio device
US10978998B2 (en) Amplifying device and controlling method therefor
JP2000165152A (en) Power amplifier circuit
US9543908B2 (en) Adaptive rail voltage regulation on power supplies
KR20060135254A (en) Collector loss reducetion system of power amplifier and method thereof
JP2005341327A (en) Power amplification apparatus
WO2018173220A1 (en) Audio system and power supply circuit
US10985716B2 (en) Audio processing device and method for controlling audio processing device
KR102035605B1 (en) Multi channel audio system and control method
WO2013034496A1 (en) Agc with double slope
KR20080007954A (en) Power supply responsive to volume controller and audio system with the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181129

Year of fee payment: 5