KR102216825B1 - 오디오 증폭기에서 예측 스위칭하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

오디오 트랜스듀서(audio transducer)에 출력 신호를 제공하기 위한 오디오 증폭기 회로는 전력 증폭기 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 전력 증폭기는 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 오디오 입력부, 오디오 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하기 위한 오디오 출력부, 및 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 포함할 수 있고, 전원 전압은 적어도 제 1 공급 전압 및 제 1 공급 전압보다 큰 제 2 공급 전압 사이에서 가변적이다. 제어 회로는 출력 신호를 나타내는 신호의 하나 이상의 특성에 기초하여, 전원 전압을 변경하기 위한 조건의 발생을 예측하고, 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 출력 신호를 나타내는 신호의 대략적인 제로 크로싱(zero crossing)에서 전원 전압을 변경하도록 구성될 수 있다.

Description

오디오 증폭기에서 예측 스위칭하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 일반적으로, 무선 전화 및 미디어 플레이어와 같은 개인용 오디오 디바이스를 제한 없이 포함하는, 오디오 디바이스를 위한 회로에 관한 것이고, 더 구체적으로 오디오 디바이스에서 오디오 증폭기의 공급 전압 사이에서 예측적으로 스위칭하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
모바일/셀룰러 전화, 무선(cordless) 전화와 같은 무선 전화, mp3 플레이어, 및 다른 소비자 오디오 디바이스를 포함하는 개인용 오디오 디바이스가 널리 이용되고 있다. 이러한 개인용 오디오 디바이스는 한 쌍의 헤드폰 또는 하나 이상의 스피커를 구동시키기 위한 회로를 포함할 수 있다. 이러한 회로는 종종 오디오 출력 신호를 헤드폰 또는 스피커로 구동시키기 위한 전력 증폭기를 포함한다. 일반적으로 말하면, 전력 증폭기는 전원으로부터 에너지를 취함으로써 그리고 오디오 출력 신호를 입력 신호 형태와 매칭하도록 하지만 더 큰 진폭으로 제어함으로써 오디오 신호를 증폭한다. 많은 증폭기 아키텍처(예로서, 클래스 A, 클래스 B, 및 클래스 AB 증폭기)가 전력 증폭기에 대해 단지 단일의 전원을 제공할지라도, 단일 또는 일정한 전원 전압 아키텍처에 비해 더 큰 전력 효율성을 성취하기 위해, 일부 아키텍처는 전력 증폭기에 전력을 공급하기 위해 적어도 두개의 공급 전압을 제공한다.
다중 공급 전압 증폭기의 하나의 예는 클래스 G 증폭기이다. 클래스 G 증폭기는 상이한 전압에서 2개 이상의 전력 레일을 제공하고 신호 출력이 각각의 레벨에 접근할 때 그들 사이를 스위칭할 수 있다. 따라서, 클래스 G 증폭기는 증폭기의 출력 구동 트랜지스터에서 낭비되는 전력을 감소시킴으로써 효율을 증가시킬 수 있다. 일부 경우에서, 클래스 G 증폭기는 클래스 D 증폭기와 조합되어 클래스 DG 증폭기를 생성할 수 있다. 클래스 DG 증폭기는 펄스 폭 변조를 이용하여 클래스 D 증폭기에 전형적으로 나타나는, 출력 구동기에 대한 사전 구동기 신호로서 가변 듀티 사이클을 갖는 레일 투 레일(rail-to-rail) 디지털 출력 신호를 생성할 수 있다. 그러나, 클래스 D 증폭기와는 달리, 클래스 DG 증폭기는 오디오 출력 신호의 크기를 감지하고 출력 크기에 기초하여 전원 사이를 스위칭하는 다중 레벨 출력 스테이지를 이용할 수 있다.
다중 공급 전압 증폭기의 또 다른 예는 클래스 H 증폭기이다. 클래스 H 증폭기는 복수의 전압 레일 중에서 선택하는 대신에, 클래스 H 증폭기가 무한한 가변 전압 공급 레일을 가질 수 있다는 점을 제외하고는 클래스 G 증폭기와 유사할 수 있다. 이러한 무한한 가변 전압 공급 레일을 제공하기 위해, 출력 공급 레일은 레일이 임의의 주어진 시간에서 오디오 출력 신호의 크기보다 단지 약간만 커지도록 변조될 수 있다. 예를 들면, 스위칭된 모드 전원은 출력 신호 추적 전압 레일을 생성하기 위해 이용될 수 있다.
그러나, 클래스 G, 클래스 DG, 및 클래스 H 증폭기에서, 출력 전압을 수정할 때 청취가능한 오디오 아티팩트(audio artifacts)를 감소시키거나 제거하기 위해 조치가 취해지지 않는다면, 이러한 오디오 아티팩트(예로서, "팝(pops)" 및 "클릭(clicks)")를 오디오 디바이스의 청취자가 들을 수 있다.
본 발명의 목적은 무선 전화 및 미디어 플레이어와 같은 개인용 오디오 디바이스를 제한 없이 포함하는, 오디오 디바이스를 위한 회로를 제공하는 것이고, 더 구체적으로 오디오 디바이스에서 오디오 증폭기의 공급 전압 사이에서 예측적으로 스위칭하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 교시에 따라, 가변 공급 전압에 따른 출력 스테이지를 갖는 오디오 시스템에서 오디오 아티팩트를 감소시키는 기존의 접근법과 연관된 하나 이상의 단점 및 문제점이 감소되거나 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 오디오 트랜스듀서(audio transducer)에 출력 신호를 제공하기 위한 오디오 증폭기 회로는 전력 증폭기 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 전력 증폭기는 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 오디오 입력부, 오디오 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하기 위한 오디오 출력부, 및 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 포함할 수 있고, 전원 전압은 적어도 제 1 공급 전압 및 제 1 공급 전압보다 큰 제 2 공급 전압 사이에서 가변적이다. 제어 회로는 출력 신호를 나타내는 신호의 하나 이상의 특성에 기초하여, 전원 전압을 변경하기 위한 조건의 발생을 예측하고, 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 출력 신호를 나타내는 신호의 대략적인 제로 크로싱(zero crossing)에서 전원 전압을 변경하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예에 따라, 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 오디오 입력부, 오디오 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하기 위한 오디오 출력부, 및 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 갖는 전력 증폭기를 포함하는 오디오 증폭기 회로에서 이용하기 위한 방법이 제공될 수 있고, 전원 전압은 적어도 제 1 공급 전압 및 제 1 공급 전압보다 큰 제 2 공급 전압 사이에서 가변적이다. 방법은 출력 신호를 나타내는 신호의 하나 이상의 특성에 기초하여, 전원 전압을 변경하기 위한 조건의 발생을 예측하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 조건의 발생을 예측하는 단계에 응답하여, 출력 신호를 나타내는 신호의 대략적인 제로 크로싱에서 전원 전압을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 장점은 본 명세서에 포함된 도면, 설명 및 청구항으로부터 당업자에게 용이하게 명백할 수 있다. 실시예의 목적 및 장점은 요소, 특징, 및 청구항에 특히 언급된 조합에 의해 적어도 실현되고 성취될 것이다.
상기 일반 설명 및 다음의 상세한 설명 둘 모두가 예 및 예시적이고 본 발명에서 제시된 청구항을 제한하지 않음이 이해될 것이다.
본 실시예 및 그의 장점의 더 완전한 이해는 첨부된 도면과 결부하여 취해진 다음 설명을 참조함으로써 획득될 수 있고, 상기 첨부된 도면에서 유사한 참조 부호는 유사한 피쳐(features)를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 일 예시적인 개인용 오디오 디바이스의 예시를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 개인용 오디오 디바이스의 일 예시적인 오디오 집적 회로의 선택된 구성요소의 블록도.
도 3a는 도 2에 묘사된 오디오 집적 회로 내에서 이용하기 위한 제어 회로의 선택된 구성요소, 및 본 발명의 실시예에 따른 제어 회로에 결합될 수 있는 오디오 집적 회로의 선택된 구성요소의 블록도.
도 3b는 도 2에 도시된 오디오 집적 회로 내에서 이용하기 위한 제어 회로의 선택된 구성요소, 및 본 발명의 실시예에 따른 제어 회로에 결합될 수 있는 오디오 집적 회로의 선택된 구성요소의 또 다른 블록도.
도 4 내지 도 7은 도 3a 및 도 3b에 묘사된 제어 회로에 의해 수행된 예측 방법론을 보여주는 예시적인 파형을 도시한 도면.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일 예시적인 개인용 오디오 디바이스(1)의 예시이다. 도 1은 한 쌍의 이어버드(earbud) 스피커(8A 및 8B)의 형태로 헤드셋(3)에 결합된 개인용 오디오 디바이스(1)를 묘사한다. 도 1에 묘사된 헤드셋(3)은 단지 일례일 뿐이고, 개인용 오디오 디바이스(1)가 제한 없이 헤드폰, 이어버드, 인-이어(in-ear) 이어폰, 및 외부 스피커를 포함하는 다양한 오디오 트랜스듀서와 관련하여 이용될 수 있음이 이해된다. 플러그(4)는 헤드셋(3)의 연결을 개인용 오디오 디바이스(1)의 전기 단자에 제공할 수 있다. 개인용 오디오 디바이스(1)는 이용자에게 디스플레이를 제공하고 터치 스크린(2)을 이용하여 이용자 입력을 수신할 수 있거나, 대안적으로 표준 액정 디스플레이(LCD)는 개인용 오디오 디바이스(1)의 표면 및/또는 측 상에 배치된 다양한 버튼, 슬라이더, 및/또는 다이얼과 조합될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 개인용 오디오 디바이스(1)는 헤드셋(3) 및/또는 또 다른 오디오 트랜스듀서로의 송신을 위해 아날로그 오디오 신호를 생성하기 위한 오디오 집적 회로(IC)(9)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 개인용 오디오 디바이스의 일 예시적인 오디오 IC(9)의 선택된 구성요소의 블록도이다. 일부 실시예에서, 예시적인 오디오 IC(9)는 도 1의 오디오 IC(9)를 구현하기 위해 이용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로제어기 코어(18)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)를 디지털 아날로그 변환기(DAC)(14)로 공급할 수 있고, 상기 디지털 아날로그 변환기는 디지털 오디오 입력 신호를 아날로그 신호(VIN)로 변환할 수 있다. DAC(14)는 스피커, 헤드폰 트랜스듀서, 라인 레벨 신호 출력부, 및/또는 다른 적합한 출력부를 동작시킬 수 있는 오디오 출력 신호(VOUT)를 제공하기 위해 오디오 입력 신호(VIN)를 증폭 또는 감쇠시킬 수 있는 증폭기 스테이지(16)에 아날로그 신호(VIN)를 제공할 수 있다. 특히 증폭기 스테이지(16)가 실질적으로 접지와 다른 대기 전압(quiescent voltage)을 갖는 단극 전원으로부터 동작되는 경우, 커패시터(CO)는 출력 신호를 트랜스듀서 또는 라인 레벨 출력부에 결합하기 위해 활용될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 오디오 IC(9)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 기초하여, 도 3a 내지 도 7과 관련하여 하기에 더 상세하게 설명된 바와 같이, 하나 이상의 제어 신호(도 2에서 "SUPPLY CONTROL"로서 라벨링됨)를 이용하여 증폭기 스테이지(16)의 전원 전압을 제어하도록 구성된 제어 회로(20)를 포함할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따라, 오디오 IC(9) 내에서 이용하기 위한 일 예시적인 제어 회로(20)의 선택된 구성요소, 및 제어 회로(20)에 결합될 수 있는 오디오 IC(9)의 선택된 구성요소의 블록도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 도 2의 증폭기 스테이지(16)는 아날로그 신호(VIN)를 수신하기 위한 입력부, 아날로그 신호(VIN)에 기초하여 그리고 이를 나타내는 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위한 출력부, 및 스위치(21 및 22)를 선택적으로 활성화(예로서, 인에이블링, 폐쇄, 턴 온)하고 비활성화(예로서, 디스에이블링, 개방, 턴 오프)하기 위해 하나 이상의 제어 신호(SUPPLY CONTROL)에 기초하여 적어도 2개의 전원 전압(예로서, VSUP1, VSUP2) 중 하나를 수신하기 위한 전원 입력부를 갖는 클래스 DG 증폭기(18)를 갖는 증폭기 스테이지(16A)로 구현될 수 있고, 스위치(21, 22)의 각각은 전원 입력부를 각각의 공급 전압(예로서, VSUP1, VSUP2)에 결합한다. 명료성 및 설명을 위해, 도 3a는 증폭기 스테이지(16A)를 단지 2개의 선택가능한 전원 전압만을 갖는 것으로서 묘사한다. 그러나, 일부 실시예에서, 증폭기 스테이지(16A)는 3개 이상의 선택가능한 전원 전압을 가질 수 있다.
또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제어 회로(20)는 레벨 검출 회로(42), 비교기 블록(46), 신호 추적 블록(47), 제로 크로스 검출 회로(48), 및 상태 기계(50)를 포함할 수 있다. 레벨 검출 회로(42)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)(또는 그 파생 신호)를 수신하고, 이러한 신호의 크기를 결정하고, 이러한 크기를 나타내는 신호를 출력하기 위한 임의의 적합한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 비교기 블록(46)은 레벨 검출 회로(42)의 출력 신호를 N개의 미리 결정된 임계 크기와 비교하고, 여기서 N은 양의 정수이며, 이러한 비교에 기초하여, 오디오 출력 신호(VOUT)의 원하는 크기가 이러한 미리 결정된 임계 크기의 각각보다 크거나 작은지의 여부를 나타내는 신호(COMP_OUT)(N개의 비트를 포함할 수 있음)를 출력할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 미리 결정된 임계 크기는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN) 및/또는 오디오 출력 신호(VOUT)의 풀 스케일 전압에 관련될 수 있다. 일부 실시예에서, 비교기 블록(46)은 신호(COMP_OUT) 또는 그 비트가 레벨 검출 블록(42)의 출력 신호가 시간의 최소 지속기간(예로서, 사람이 인지가능한 오디오 범위를 벗어나는 임의의 스위칭 아티팩트를 배치하기 위한 0.1초) 동안 미리 결정된 임계 크기 이상 또는 그 미만으로 유지하는 경우에 단지 전이할 수 있도록 히스테리시스(hysteresis)를 구현할 수 있다.
제로 크로스 검출 회로(48)는 디지털 오디오 입력 신호(또는 그 파생 신호)의 제로 크로싱의 발생을 검출하고 이러한 신호의 제로 크로싱 발생했음을 나타내는 신호(ZERO_DETECT)를 출력하기 위한 임의의 적합한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함할 수 있다. 신호의 제로 크로싱은 이러한 신호의 파형이 제로의 크기와 교차하거나 제로의 임계치 내에서 또 다른 레벨과 교차하고 제로 크로싱(예로서, -70dB보다 낮거나 작은 수의 제로의 최하위 비트 내의 저 신호 레벨)을 나타낼 때 발생할 수 있다.
신호 추적 블록(47)은 제한 없이, 이러한 오디오 신호의 복수의 피크 및/또는 이러한 오디오 신호의 신호 엔벨로프(signal envelope)를 포함하는, 오디오 신호의 특정 파라미터를 추적하기 위한 임의의 적합한 시스템, 디바이스, 또는 장치를 포함하고, 그에 기초하여 이러한 추적된 파라미터를 나타내는 출력 신호(TRACKING)를 생성할 수 있다.
상태 기계(50)는 본 발명의 어딘가에서 더 상세하게 설명된 바와 같이, 신호(COMP_OUT, TRACKING, 및/또는 ZERO_DETECT)를 수신하고, 이러한 신호 중 하나 이상에 기초하여, 증폭기 스테이지(16A)의 전원 전압을 제어하기 위한 하나 이상의 신호(SUPPLY CONTROL)를 생성할 수 있다.
예를 들면, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 미리 결정된 임계 크기(예로서, -24 dB) 이상으로부터 그 미만으로 전이할 때, 신호(COMP_OUT)는 이러한 전이를 나타낼 수 있고 응답하여, 상태 기계(50)는 제로 크로싱(신호(ZERO_DETECT)에 의해 표시된 바와 같음)의 발생까지 기다릴 수 있고, 그 후에 (VSUP2 > VSUP1이라고 가정하면) 상태 기계(50)는 스위치(22)가 비활성화하게 하고 스위치(21)가 활성화하게 하며, 따라서 클래스 DG 증폭기(18)에 의해 수신된 전원 전압을 전원 전압(VSUP2)로부터 전원 전압(VSUP1)으로 변경한다. 더 낮은 신호 크기에 대한 전원 전압의 이러한 감소는 오디오 IC(9)의 전력 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)(또는 그 파생 신호)의 제로 크로싱에서 전원 전압을 변경함으로써, 변경 및 변경과 연관된 임의의 청각적 아티팩트가 마스킹(masking)되고 따라서, 오디오 IC(9)를 포함하는 오디오 디바이스의 청취자에게 현저하지 않거나 덜 현저할 수 있다.
또 다른 예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기의 합이 미리 결정된 임계 크기(예로서, -24 dB) 미만으로부터 그 이상까지 전이할 때, 신호(COMP_OUT)는 이러한 전이를 나타낼 수 있고 응답하여, 상태 기계(50)는 스위치(21)가 비활성화하게 하고 스위치(22)가 활성화하게 할 수 있고, 따라서 클래스 DG 증폭기(18)에 의해 수신된 전원 전압을 전원 전압(VSUP1)로부터 전원 전압(VSUP2)으로 변경한다. 그러나, 더 낮은 전원 전압으로부터 더 높은 전원 전압으로 변경할 때, 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 그 이상으로의 전이가 거의 즉시 오디오 신호의 클리핑(clipping)을 야기할 수 있기 때문에, 출력 신호의 제로 크로스를 기다리는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 그에 따라, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 이러한 미리 결정된 임계치와 교차할 가능성이 있는지의 여부를 예측하고 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 의한 미리 결정된 임계치의 실제 교차 전에 발생하는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 제로 크로싱 사건에서 이러한 예측에 응답하여 전원 전압을 스위칭하는 것이 바람직할 수 있다. 그의 예가 하기에 설명되고 도 4 내지 도 7에 의해 예시되는 이러한 예측 기술을 적용함으로써, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16A)와 연관된 전원 전압 사이의 변경을 가능하게 하여, 오디오 아티팩트를 감소시키면서 전력 효율을 증가시킬 수 있다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른, 오디오 IC(9) 내에서 이용하기 위한 일 예시적인 제어 회로(20)의 선택된 구성요소, 및 제어 회로(20)에 결합될 수 있는 오디오 IC(9)의 선택된 구성요소의 블록도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 도 2의 증폭기 스테이지(16)는 아날로그 신호(VIN)를 수신하기 위한 입력부, 아날로그 신호(VIN)에 기초하여 그리고 이를 나타내는 출력 신호(VOUT)를 생성하기 위한 출력부, 및 가변 전원(28)에 의해 출력된 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 갖는 클래스 H 증폭기(26)를 갖는 증폭기 스테이지(16B)로 구현될 수 있고, 가변 전원(28)은 하나 이상의 제어 신호(SUPPLY CONTROL)에 기초하여 가변 공급 전압을 출력한다. 가변 전원(28)에 의해 출력된 공급 전압은 복수의 이산 전압으로부터 선택될 수 있거나, 최소와 최대 전압 사이의 무한 수의 전압을 포함할 수 있다. (도 3a의 증폭기 스테이지(16A)에서 스위치(21 및 22)를 제어하는 것과는 대조적으로) 가변 전원(28)의 출력 전압을 변조하기 위해 이용되는 신호(SUPPLY CONTROL)와 달리, 도 3b의 제어 회로(20)는 도 3a의 제어 회로(20)에 대해 모든 물질 면에서 유사하다.
도 3a와 유사하게, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 미리 결정된 임계 크기(예로서, -24 dB) 이상으로부터 그 미만으로 전이할 때, 신호(COMP_OUT)는 이러한 전이를 나타낼 수 있고 응답하여, 상태 기계(50)는 제로 크로싱(신호(ZERO_DETECT)에 의해 표시된 바와 같음)의 발생까지 기다릴 수 있고, 그 후에 상태 기계(50)는 가변 전압 공급(28)이 클래스 H 증폭기(26)에 제공된 공급 전압을 감소시키게 할 수 있다. 더 낮은 신호 크기에 대한 전원 전압의 이러한 감소는 오디오 IC(9)의 전력 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)(또는 그 파생 신호)의 제로 크로싱에서 전원 전압을 변경함으로써, 변경 및 변경과 연관된 임의의 청각적 아티팩트가 마스킹되고 따라서, 오디오 IC(9)를 포함하는 오디오 디바이스의 청취자에게 현저하지 않거나 덜 현저할 수 있다.
유사하게, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기의 합이 미리 결정된 임계 크기(예로서, -24 dB) 미만으로부터 그 이상까지 전이할 때, 신호(COMP_OUT)는 이러한 전이를 나타낼 수 있고 응답하여, 상태 기계(50)는 가변 전압 공급(28)이 클래스 H 증폭기(26)에 제공된 공급 전압을 증가시키게 할 수 있다. 그러나, 더 낮은 전원 전압으로부터 더 높은 전원 전압으로 변경할 때, 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 그 이상까지의 전이가 거의 즉시 오디오 신호의 클리핑을 야기할 수 있기 때문에, 출력 신호의 제로 크로스를 기다리는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 그에 따라, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 이러한 미리 결정된 임계치와 교차할 가능성이 있는지의 여부를 예측하고 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 의한 미리 결정된 임계치의 실제 교차 전에 발생하는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 제로 크로싱 사건에서 이러한 예측에 응답하여 전원 전압을 스위칭하는 것이 바람직할 수 있다. 그의 예가 하기에 설명되고 도 4 내지 도 7에 의해 예시되는 이러한 예측 기술을 적용함으로써, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16B)와 연관된 전원 전압 사이의 변경을 가능하게 하여, 오디오 아티팩트를 감소시키면서 전력 효율을 증가시킬 수 있다.
도 4 내지 도 7은 제어 회로(20)에 의해 수행될 수 있는 예측 방법론을 나타내는 예시적인 파형을 도시한다. 도 4 내지 도 7의 각각에서, y 축은 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 대해 데시벨로 주어진 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 전압을 표현한다.
도 4에 도시된 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN) 대 시간에 대한 예시적인 파형 그래프에 묘사된 바와 같이, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)(또는 그 파생 신호)가 2차 임계치와 교차하는지의 여부를 결정함으로써 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 미리 결정된 주 임계치와 교차할 가능성이 있는지의 여부를 예측할 수 있다. 도시하기 위해, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 변경하기 위한 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -24dB) 이상으로 증가할지의 여부를 예측하기 위해, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 도 4에 도시된 시간(t1)에서 발생하는 주 임계치보다 낮은 2차 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -25dB) 이상으로 증가하는지의 여부를 모니터링할 수 있다(예로서, 비교기 블록(46)을 통해). 이러한 2차 임계치 이상으로 증가하는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 응답하여, 제어 회로(20)는 도 4에 도시된 시간(t2)에서 발생하는 (예로서, 제로 크로스 검출 회로(48)에 의해 검출된 바와 같이) 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 다음 제로 크로싱 사건을 기다릴 수 있다. 이러한 제로 크로스 사건에서, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압이 증가하게 할 수 있다. 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 후속적으로, 도 4에 도시된 시간(t3)에서 발생하는 주 임계치(예로서, -24dB 이상) 이상으로 증가하면, 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압의 어떠한 변경도 발생할 수 없는데, 이는 이러한 변경이 이전 제로 크로싱 사건에서 이미 발생했기 때문이다.
일부 실시예에서, 상태 기계(50)는 또한, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로 증가할지의 여부를 결정하기 위해 2차 임계치와 관련하여 타이밍 요소(예로서, 타이머 또는 카운터)를 구현할 수 있다. 도시하기 위해, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 변경하기 위한 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -21dB) 이상으로 증가할지의 여부를 예측하기 위해, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 도 4에 도시된 시간(t4)에서 발생하는 주 임계치보다 낮은 2차 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -22dB) 이상으로 증가하는지의 여부를 모니터링할 수 있다(예로서, 비교기 블록(46)을 통해). 이러한 2차 임계치 이상으로 증가하는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 응답하여, 제어 회로(20)는 도 4에 도시된 시간(t5)에서 발생하는 (예로서, 제로 크로스 검출 회로(48)에 의해 검출된 바와 같이) 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 다음 제로 크로싱 사건을 기다릴 수 있다. 이러한 제로 크로스 사건에서, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압이 증가하게 할 수 있다. 게다가, 시간(t4)에서 이러한 2차 임계치 이상으로 증가하는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 응답하여, 상태 기계(50)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 이러한 2차 임계치 이상으로 증가하는 시간(t4)에서 시작하는 지속기간을 타이밍하기 위해 타이밍 요소를 개시할 수 있다. 시간의 지속기간이 만료하기 이전에, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로 증가하면, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압이 시간(t5)의 제로 크로싱 사건에서 스위칭된 레벨에서 그것을 유지할 수 있다. 그렇지 않으면, 도 4에서 시간(t6)으로서 도시된 시간의 지속기간이 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로 증가하기 이전에 만료하면, 제어 회로(20)는 주 임계치 이상의 증가가 발생하지 않을 수 있는 것으로 예측할 수 있고, 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 그것이 시간(t5)에서 제로 크로싱 사건 이전에 갖는 레벨로 스위칭할 수 있다.
이들 및 다른 실시예에서, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 2차 임계치 이상으로 증가할 수 있는지의 여부를 예측하기 위해 신호 추적 기술을 이용할 수 있다. 예를 들면, 제어 회로(20)는 (예로서, 신호 추적 블록(47)을 통해) 도 4에 도시된 바와 같이 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기 피크의 피크 경향을 추적할 수 있다. 크기 피크를 추적하는 것으로부터, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -24dB) 이상으로 증가하는 경향이 있는지를 결정하는 경향을 추론할 수 있다. 피크 경향을 추적하는 것과 부가적으로 또는 대안적으로, 제어 회로(20)는 (예로서, 신호 추적 블록(47)을 통해) 유사하게, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 신호 엔벨로프를 추적하여 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로 증가하는 경향이 있는지의 여부를 결정할 수 있다.
도 4 및 그의 상기 설명이 디지털 오디오 출력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 미만으로부터 그 이상으로 증가할 가능성이 있는지의 여부를 결정하기 위한 예측 접근법의 이용을 도시하였지만, 유사한 접근법(예로서, 2차 임계치, 타이밍 요소, 피크 추적, 신호 엔벨로프 추적, 등)은 또한, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로부터 그 미만으로 감소할 가능성이 있는지의 여부를 결정하고 이러한 예측에 응답하여 증폭기 스테이지와 연관된 전원 전압 사이에서 스위칭하기 위해 이용될 수 있다.
상기 논의된 실시예에 더하여 또는 그에 대안적으로, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 도 5에 도시된 바와 같이, 미리 결정된 주 임계치 미만으로 감소하고 이러한 주 임계치 미만으로 유지되는지의 여부를 예측하기 위해 2차 임계치 및 타이밍 요소를 이용할 수 있다. 도 5에 의해 표현된 실시예에서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 도 5에서 시간(t1 및 t4)로서 도시된 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -24dB) 이상으로부터 그 미만으로 감소할 때마다, 상태 기계(50)는 미리 결정된 지속기간 동안 타이밍 요소를 개시할 수 있다. 시간의 지속기간이 만료하기 이전에, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 도 5에서 시간(t2, t3, 및 t6)으로서 도시된 주 임계치보다 작은 2차 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -25dB) 이상으로 증가하면, 타이밍 요소는 시간의 미리 결정된 지속기간을 재설정할 수 있다. 도 5의 시간(t7)에서 발생하는 것으로서 도시된 시간의 지속기간의 만료 시에, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 시간의 지속기간보다 긴 동안 2차 임계치 이상으로 증가하지 않았음을 표시하고, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 미만이라면, 제어 회로(20)는 따라서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 미만이고 그 미만으로 유지될 것이며, 그에 따라 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압이 감소하게 하는 것을 예측할 수 있다. 이 예측 방법론을 이용함으로써, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 주 임계치 미만으로 떨어지지만, 그 다음 짧은 시간에서 짧은 시간 기간 동안 다시 주 임계치 이상으로 상승하면, 사건을 스위칭하는 것을 회피할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 묘사된 그래프에서, 이 예측 방법론은 전원 전압 스위칭 사건이 시간(t4 및 t5)에서 발생하는 것을 방지한다.
상기 논의된 실시예에 더하여 또는 이에 대안적으로, 제어 회로(20)는 도 6에 도시된 바와 같이, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 주 임계치 근처에 있을 때 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압 사이의 변경을 디스에이블링하기 위해 하나 이상의 타이밍 요소를 이용할 수 있다. 도 6에 의해 표현된 실시예에서, 도 6에서 시간(t1, t2, t3, t4, t5, t6, 및 t7)으로 도시된, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -24dB)와 교차할 때, 상태 기계(50)는 미리 결정된 지속기간 동안 타이밍 요소를 개시할 수 있다. 시간의 미리 결정된 지속기간이 만료하기 이전에, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 다시 주 임계치와 교차하면(예로서, 시간(t2)과 시간(t3, t4, 및/또는 t5) 사이의 차는 시간의 미리 결정된 지속기간 미만일 수 있다), 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 변경하는 것을 디스에이블링할 수 있다(예로서, 스위칭은 시간(t3, t4, 및 t5)에서 발생하지 않을 것이다). 도 6의 시간(t6)에서 발생하는 것으로서 도시된 시간의 미리 결정된 지속기간의 만료 시에(예로서, 시간(t5)과 시간(t6) 사이의 차는 시간의 미리 결정된 지속기간보다 클 수 있다), 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 시간의 미리 결정된 지속기간보다 긴 동안 주 임계치와 교차하지 않았음을 표시하고, 제어 회로(20)는 따라서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 시간 기간 동안 주 임계치와 교차하지 않았음을 예측할 수 있고 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 도 6의 시간(t7)으로서 도시된, 주 임계치와 다시 교차할 때 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 변경시키는 것을 다시 인에이블링할 수 있다. 이 예측 방법론을 이용함으로써, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 크기가 주 임계치 근처에 있으면, 다수의 스위칭 사건을 회피할 수 있다.
상기 논의된 실시예에 더하여 또는 이에 대안적으로, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 도 7에 도시된 바와 같이 주 임계치와 관련하여 크기의 지속 패턴을 가질 때를 예측하도록 구성될 수 있다. 지속 패턴을 예측하기 위해, 상태 기계(50)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치(예로서, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)의 풀 스케일 전압에 비해 -24dB) 미만으로 유지하는 시간(t1) 기간을 기록하고 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상으로 유지하는 시간(t2) 기간을 기록할 수 있다. 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 미만인 하나 이상의 후속 기간(예로서, 시간 기간(t3, t5)) 동안, 상태 기계(50)는 이러한 기간의 지속기간을 결정하고 그들을 시간(t1)의 기록된 기간의 지속기간과 비교할 수 있다. 하나 이상의 후속 기간이 시간(t1)의 기록된 기간의 시간의 특정 지속기간(Δ) 내에 있으면(예로서, t1-Δ≤t3≤t1+Δ), 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 지속 패턴을 갖는다고 결정할 수 있다. 유사하게, 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 주 임계치 이상인 하나 이상의 후속 기간(예로서, 시간 기간(t4, t6)) 동안, 상태 기계(50)는 이러한 기간의 지속기간을 결정하고 그들을 시간(t2)의 기록된 기간의 지속기간과 비교할 수 있다. 하나 이상의 후속 기간이 시간(t1)의 기록된 기간의 시간의 특정 지속기간(Δ) 내에 있으면(예로서, t2-Δ≤t4≤t2+Δ), 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 지속 패턴을 갖는다고 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 지속 패턴이 존재한다고 결정하는 것에 응답하여, 제어 회로(20)는 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압을 변경하는 것을 디스에이블링할 수 있다. 다른 실시예에서, 지속 패턴이 존재할 때, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)에 의해 주 임계치의 장래의 교차의 발생을 예측하기 위해 지속 패턴에 관한 정보(예로서, 시간 기간(t1 및/또는 t2))를 이용하고, 주 임계치의 장래의 교차 바로 이전에 발생하는 제로 크로싱 사건에서 증폭기 스테이지(16)와 연관된 전원 전압의 변경을 야기할 수 있다.
상기 논의된 실시예에 더하여 또는 이에 대안적으로, 제어 회로(20)가 신호가 증폭기 스테이지(16)로 전파하기 전에 증폭기 스테이지(16)와 연관된 원하는 전원 전압을 결정하고 인가할 수 있도록, 제어 회로(20)는 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)가 디지털 오디오 입력 신호(DIG_IN)를 수신하고 신호가 증폭기 스테이지(16)로 전파하기 전에 이러한 신호를 프로세싱함으로써 주 임계치와 교차할 때를 예측하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법 및 시스템을 이용하여, 증폭기의 전원 전압 및 그와 관련된 오디오 아티팩트의 변경은 전원 전압 임계 교차를 예측하고 이러한 예측에 응답하여, 오디오 신호의 제로 크로싱에서 이러한 임계 교차에 앞서 우선적으로 스위칭함으로써 마스킹될 수 있다. 전원 전압 사이를 스위칭하기 위해 임계치와 교차하는 급격히 상승하는 신호의 경우, 오디오 아티팩트를 회피하기 위해 제로 크로싱에서 이러한 예측과 우선적 스위칭이 필요하지 않을 수 있는데, 이는 신호의 신속한 상승 과도 특성이 오디오 아티팩트를 마스킹할 수 있기 때문이다. 그러나, 전원 전압 임계 교차와 교차하는 더 느리게 상승하는 신호의 경우, 과도 효과는 오디오 아티팩트를 마스킹하지 않을 수 있고, 따라서 전원 전압 임계 교차를 예측하기 위한 본 명세서에 개시된 방법 및 시스템이 이러한 예측에 응답하여 이러한 아티팩트를 마스킹하기 위해 이용될 수 있다.
상기 설명이 증가하는 크기의 신호에 응답하여 전원 전압을 스위칭하기 위한 임계 크기가 감소하는 크기의 신호에 응답하여 전원 전압을 스위칭하기 위한 동일한 임계 크기일 수 있음을 고려할 수 있을지라도, 일부 실시예에서, 증가하는 크기의 신호에 응답하여 전원 전압을 스위칭하기 위한 임계 크기가 감소하는 크기의 신호에 응답하여 전원 전압을 스위칭하기 위한 상이한 임계 크기일 수 있음이 이해된다.
본 발명은 당업자가 이해할 본 명세서에서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 변화, 및 수정을 포함한다. 유사하게, 적합한 경우에, 첨부된 청구항은 당업자가 이해할 본 명세서에서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 변화, 및 수정을 포함한다. 게다가, 특정한 기능을 수행하도록 적응되거나, 배열되거나, 수행할 수 있거나, 구성되거나, 인에이블링되거나, 동작가능하거나, 동작하는 장치 또는 시스템 또는 장치 또는 시스템의 구성요소에 대한 첨부된 청구항에서의 참조는, 그 장치, 시스템, 또는 구성요소가 그렇게 적응되거나, 배열되거나, 할 수 있거나, 구성되거나, 인에이블링되거나, 동작가능하거나, 동작하는 한, 그것 또는 그 특정한 기능이 활성화되거나, 턴 온되거나, 잠금해제되든 아니든 간에 그 장치, 시스템, 또는 구성요소를 포함한다.
본 명세서에서 인용된 모든 예 및 조건 언어는 본 분야를 발전시키기 위해 발명자에 의해 기여된 개념 및 본 발명을 판독자가 이해하는데 도움을 주는 교육학적인 목적을 위해 의도되고, 이러한 구체적으로 인용된 예 및 조건에 대한 제한이 없는 것으로서 해석되어야 한다. 본 발명의 실시예가 상세하게 설명되었을지라도, 다양한 변경, 대체, 및 변화가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 그에 대해 행해질 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (32)

  1. 오디오 트랜스듀서(audio transducer)에 출력 신호를 제공하기 위한 오디오 증폭기 회로에 있어서:
    전력 증폭기로서, 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 오디오 입력부, 상기 출력 신호를 제공하기 위한 오디오 출력부, 및 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 갖고, 상기 오디오 입력 신호에 기초하여 상기 출력 신호를 생성하고, 상기 전원 전압은 적어도 제 1 공급 전압 및 상기 제 1 공급 전압보다 큰 제 2 공급 전압 사이에서 가변적인, 상기 전력 증폭기;
    제어 회로로서:
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 하나 이상의 특성에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 조건의 발생을 예측하고;
    상기 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱(zero crossing)에서 상기 전원 전압을 변경하도록 구성되는, 상기 제어 회로를 포함하는, 오디오 증폭기 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 오디오 증폭기 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 미리 결정된 임계 크기 미만인 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 미리 결정된 임계 크기보다 큰 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는:
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 신호 피크를 추적하고;
    상기 신호 피크로부터, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기의 장래의 값을 추론하며;
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기가 상기 장래의 값에 기초하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차할 것이라고 예측함으로써 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 회로는:
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 신호 엔벨로프(signal envelope)를 추적하고;
    상기 엔벨로프로부터, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기의 장래의 값을 추론하며;
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기가 상기 장래의 값에 기초하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차할 것이라고 예측함으로써 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 상기 미리 결정된 임계 크기에 비해 크기의 지속 패턴이 부족한 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 오디오 증폭기 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한, 상기 지속 패턴을 검출하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 2 조건의 발생을 예측하고;
    상기 제 2 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 제 3 공급 전압과 같게 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 상기 출력 신호가 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하고;
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 2 조건은 상기 출력 신호가 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하며,
    상기 제 2 미리 결정된 임계 크기는 상기 미리 결정된 임계 크기보다 큰, 오디오 증폭기 회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 3 조건의 발생을 예측하는 것으로서, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 3 조건은 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 상기 제 3 조건의 발생을 예측하고;
    상기 제 3 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 상기 제 1 공급 전압으로 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 4 조건의 발생을 예측하는 것으로서, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 4 조건은 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 상기 제 4 조건의 발생을 예측하고;
    상기 제 4 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 상기 제 2 공급 전압으로 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 시간 기간 동안 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 것을 억제하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 오디오 증폭기 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하고;
    상기 타이머의 만료 전에 상기 미리 결정된 임계 크기보다 작은 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여, 상기 미리 결정된 지속기간 동안 상기 타이머를 재초기화하며;
    상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하고;
    상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호 이전에 상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 또한:
    상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하고;
    상기 미리 결정된 임계 크기와 다시 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호 이전에 상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하도록 구성되는, 오디오 증폭기 회로.
  17. 전력 증폭기를 포함하는 오디오 증폭기 회로로서, 상기 전력 증폭기는 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 오디오 입력부, 상기 오디오 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 생성하기 위한 오디오 출력부, 및 전원 전압을 수신하기 위한 전원 입력부를 갖고, 상기 전원 전압은 적어도 제 1 공급 전압 및 상기 제 1 공급 전압보다 큰 제 2 공급 전압 사이에서 가변적인, 상기 오디오 증폭기 회로에서;
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 하나 이상의 특성에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 조건의 발생을 예측하는 단계; 및
    상기 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 크기 미만인 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 크기보다 큰 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 신호 피크를 추적하고;
    상기 신호 피크로부터, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기의 장래의 값을 추론하며;
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기가 상기 장래의 값에 기초하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차할 것이라고 예측함으로써 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 신호 엔벨로프를 추적하고;
    상기 엔벨로프로부터, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기의 장래의 값을 추론하며;
    상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기가 상기 장래의 값에 기초하여 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차할 것이라고 예측함으로써 상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 조건을 예측하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 상기 미리 결정된 임계 크기에 비해 크기의 지속 패턴이 부족한 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 지속 패턴을 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  25. 제 17 항에 있어서,
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 2 조건의 발생을 예측하는 단계; 및
    상기 제 2 조건의 발생을 예측하는 것에 응답하여, 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 제 3 공급 전압과 같게 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하고;
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 2 조건은 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하며,
    상기 제 2 미리 결정된 임계 크기는 상기 미리 결정된 임계 크기보다 큰, 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 3 조건의 발생을 예측하는 단계로서, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 3 조건은 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 상기 제 3 조건의 발생을 예측하는 단계; 및
    상기 제 3 조건의 발생을 예측하는 단계에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 상기 제 1 공급 전압으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 출력 신호를 나타내는 신호의 크기에 기초하여, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 제 4 조건의 발생을 예측하는 단계로서, 상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 제 4 조건은 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 상기 제 4 조건의 발생을 예측하는 단계; 및
    상기 제 4 조건의 발생을 예측하는 단계에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서, 상기 전원 전압을 상기 제 2 공급 전압으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 전원 전압을 변경하기 위한 상기 조건은 시간 기간 동안 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 것을 억제하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기를 포함하는, 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하는 단계;
    상기 타이머의 만료 전에 상기 미리 결정된 임계 크기보다 작은 제 2 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 제 2 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여, 상기 미리 결정된 지속기간 동안 상기 타이머를 재초기화하는 단계; 및
    상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로 감소하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하는 단계; 및
    상기 미리 결정된 임계 크기 미만으로부터 상기 미리 결정된 임계 크기 이상으로 증가하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호 이전에 상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 임계 크기와 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호의 크기에 응답하여 미리 결정된 지속기간의 타이머를 초기화하는 단계; 및
    상기 미리 결정된 임계 크기와 다시 교차하는 상기 출력 신호를 나타내는 상기 신호 이전에 상기 타이머의 만료에 응답하여, 상기 출력 신호가 발생함을 나타내는 상기 신호의 제로 크로싱에서 상기 전원 전압을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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