KR20190086370A

KR20190086370A - 스테레오 오디오 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20190086370A
Application number: KR1020190000566A
Authority: KR
Inventors: 히데토 타카기시
Original assignee: 다이오드 인코포레이티드
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2019-07-22
Also published as: TWI728279B; TW201933888A; US10433062B2; KR102181830B1; US20190222937A1; CN110035356A

Abstract

회로는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신호를 수신하고, 세 개의 출력선에 각각 세 개의 구동 신호를 제공한다. 제1 구동 신호는 제1 출력선에 제공되고, 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차이에 기반한다. 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공되고, 제1 입력 신호와 제2 입력 신호의 합에 기반한다. 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공되고, 제1 구동 신호의 부호 반전에 기반한다. 제1 출력선과 제2 출력선 사이의 제1 출력 신호는 제2 입력 신호에 기반한다. 제3 출력선과 제2 출력선 사이의 제2 출력 신호는 제1 입력 신호에 기반한다.

Description

스테레오 오디오 시스템 및 방법{STEREO AUDIO SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 전자 회로 및 시스템에 관련된다. 더 구체적으로, 본 발명은 스테레오 오디오 시스템용 시스템 및 방법에 관련된다.

도 1a는 표준 상업용 스테레오 오디오 시스템(100)을 도시한다. 시스템은 좌측 및 우측 오디오 신호(R 및 L)를 각각 증폭하기 위해, (보통, 동일한 회로의 두 개의 대칭 부분과 동일한 전력 증폭기 유닛 내에 하우징되는) 두 개의 싱글 엔드 증폭기(single-ended amplifiers, 110 및 120)를 포함한다. 두 개의 증폭기는 두 개의 분리된 선(112 및 122) 및 공통 접지선(118) 상에서 두 개의 스피커(117 및 127)로 증폭된 오디오 신호(111 및 121)를 제공한다. 스피커 단부에는, 3선 - 우측 채널 단자용 선(114), 좌측 채널 단자용 선(124) 및 공통 접지 단자용 선(118) -이 있다. 3선 구성은 헤드폰을 포함하는 오디오 소비자 시스템의 표준이 되고 있다. 이 표준 오디오 시스템은 오디오 신호(111 및 121)에서 DC 바이어스를 제거하여 오디오 신호(112 및 122)를 생성하는 차단 커패시터(blocking capacitors, 113 및 123)를 필요로 한다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기(110)는 전력 공급 장치(VDD)와 함께, 예를 들어, 5V로 동작한다. 전력 증폭기(110)의 출력에서 오디오 신호(111)는 1/2*VDD, 예를 들어, 2.5 V의 DC 바이어스를 갖는다. 즉, 오디오 신호(111)는 2.5V의 바이어스 전압을 중심으로 ±2.5 V의 전압 스윙을 하여, 0 V와 5 V 사이에서 변할 수 있다. 오디오 신호(111)가 접지에 연결된 선(118)을 갖는 스피커(117)에 직접 연결되면, 2.5 V DC 바이어스 전압이 스피커(117)의 선(114)에 지속적으로 인가된다. 높은 전류가 스피커 내에 지속적으로 흐르고, 스피커 내부의 진동 부재가 지속적으로 스트레치되어(stretched), 손상이 발생하기 쉬울 것이다. 이 경우, DC 바이어스를 제거하기 위하여 차단 커패시터(113)가 사용되고, 이는 0 V를 중심으로 2.5 V의 교류 진폭을 갖는 AC 오디오 신호(112)를 제공한다. 그러므로, DC 바이어스 전압을 제거하기 위하여, 도 1a 및 도 1b의 오디오 시스템에는 차단 커패시터가 필요하다. 출력 차단 커패시터의 성능은 도 2에 도시된다.

도 2는 두 개의 고역 통과 회로의 주파수 응답을 도시한다. 커브(201)는 컷오프 주파수(F1)를 갖는 고역 통과 회로의 주파수 응답을 도시한다. 커브(202)는 더욱 낮은 컷오프 주파수(F2)를 갖는 고역 통과 회로의 주파수 응답을 도시한다. 더욱 낮은 주파수에서 더 나은 성능을 달성하기 위하여, 하이파이(highfidelity) 오디오 시스템에서는 낮은 컷오프 주파수가 바람직하다. 컷오프 주파수는 차단 커패시터의 커패시턴스와 스피커 부하의 저항의 곱에 의해 결정된다. 결과적으로, 고정 저항(예를 들어, 4 Ω 내지 32 Ω)의 스피커에 대해, 차단 커패시터는 상당히 높은 값, 예를 들어, 100 uF 내지 400 uF이 되어야 한다.

다른 예시에서, 예를 들어, +2.5 V 및 -2.5 V 전원 공급 장치를 갖는 듀얼 전원 공급 장치는 중심이 0 V인 ± 2.5 V의 교류 진폭을 갖는 AC 오디오 신호를 제공하는 오디오 시스템에서 사용될 수 있다. 이 경우, 오디오 시스템은 출력 차단 커패시터를 필요로 하지 않는다. 하지만, 이 접근법은 두 개의 분리된 전원 공급 장치와 더욱 복잡한 회로를 요구한다.

도 3은 BTL(bridge-tied-load) 구성으로 알려진 교류 스테레오 오디오 시스템을 도시한다. BTL 구성은 전문가용 오디오에서, 그리고 일부 차량용 오디오 시스템에서 종종 관찰될 수 있다. BTL 시스템에서, 스테레오 신호의 두 개의 채널은 반대의 신호 극성을 갖는 두 개의 증폭기에 각각 공급되며, 두 개의 증폭기의 출력은 스피커 또는 헤드폰의 입력에 각각 연결된다. BTL 시스템은, 두 개의 증폭기가 동일한 전원 공급 장치를 사용하여 각 채널에 대해 반대 극성으로 사용되기 때문에, 증폭기와 스피커 사이에 DC 차단 커패시터를 요구하지 않는 점에서, 3선 시스템에 대하여 장점을 갖는다. 하지만, 이 시스템의 단점은 네 개의 선이 요구되며, 이는 표준 3선 오디오 스피커에 대해 적합하지 않게 한다.

노래방 시스템 및 FM(주파수 변조) 라디오와 같은 일부 종래의 소리 신호 처리 시스템은 새로운 신호를 형성하기 위하여 좌측 및 우측 채널 신호의 조합을 사용한다. 예를 들어, 음성 및 기계 신호를 갖는 보통의 음악은 노래방 시스템으로 공급될 수 있으며, 이 시스템은 음성 신호가 제거된 기계 신호만을 갖는 출력을 얻기 위하여 좌측 및 우측 채널로부터의 신호들 사이의 차를 추출한다. 하지만, 노래방 시스템은 종종, 종래의 모노럴(monaural, 모노) 또는 단일 채널 스피커 또는 상술한 종래의 BTL 시스템을 구비한다.

FM 라디오 시스템에서, 스테레오 방송을 모노 수신기와 호환될 수 있게 하기 위하여, 좌측(L) 및 우측(R) 채널은 합(L+R) 및 차(L-R) 신호로 대수적으로(algebraically) 인코딩된다. 모노 수신기는 L+R 신호만을 사용하므로, 청취자는 단일의 라우드 스피커(loudspeaker)를 통하여 양 채널을 들을 것이다. 스테레오 수신기는 차 신호를 합 신호에 가산하여 좌측 채널을 복원하고, 합으로부터 차 신호를 감산하여 우측 채널을 복원할 것이다. FM 라디오 신호는 여전히, 종래의 모노 스피커 또는 상술한 BTL 스피커 시스템에 공급될 것이다.

본 발명자는 종래의 BTL 시스템이 각 오디오 채널에 대하여 두 개의 신호선을 필요로 하므로, 두 개의 스테레오 스피커 또는 헤드폰에서 네 개의 선을 요구한다는 점을 인식하였다. 이는 표준 소비자 오디오 장비에 호환될 수 없다. 또한, BTL 시스템은 시스템의 크기 및 비용을 증가시키고, IC 회로의 경우 회로의 다이(die) 크기를 증가시키는 네 개의 전력 증폭기를 사용한다.

또한, 본 발명자는 공통 접지 연결을 공유하는 두 개의 스피커를 갖는 종래의 3선 스피커 시스템이 DC 바이어스 전압을 차단하기 위하여 차단 커패시터를 필요로 하는 점을 인식하였다. 간단한 회로 이론은 특히 저주파 신호 범위에서 하이파이를 유지하기 위하여, 시스템 회로의 출력 부분은 낮은 컷오프 주파수를 제공하기 위하여 높은 시간 상수를 가져야 함을 나타낸다. 통상적으로, 차단 커패시터는 100 uF 내지 400 uF의 커패시턴스를 가질 수 있다. 예를 들어, 220 uF의 차단 커패시터 및 32 Ω 스피커는 대략 20 Hz의 컷오프 주파수를 제공할 수 있다. 더욱 낮은 저항 값을 갖는 스피커에 대하여, 심지어 더욱 높은 차단 커패시턴스가 요구될 것이다. 큰 커패시터는 큰 물리적 크기를 갖는다. 예를 들어, 이러한 차단 커패시터는 대략 수 센티미터의 치수를 가질 수 있다. 큰 커패시터는 오디오 시스템의 크기와 비용을 증가시키며, 휴대용 오디오 시스템 헤드폰이 소형화로 향하는 추세이기 때문에 특히 곤란할 수 있다. 현재, 오디오 시스템은 시스템 크기, 비용 및 신호 충실도(fidelity) 사이에서 타협된다.

본 발명은 차단 커패시터를 필요로 하지 않으면서, 각각 우측 및 좌측 채널에 대하여 두 개의 스피커를 연결하는데 세 개의 출력선 만을 필요로 하는 새로운 스테레오 오디오 시스템을 교시한다. 종래의 오디오 시스템 대비 새로운 오디오 시스템의 장점은 다음을 포함한다. 먼저, 새로운 오디오 시스템은 차단 커패시터에 대한 필요를 없앨 수 있다. 시스템은 3선 구성을 유지할 수 있으며, 기존의 3선 오디오 장비와 호환될 수 있다. 또한, 새로운 오디오 시스템은 도 2에 도시된 4선 BTL 오디오 시스템과 유사한, 두 배의 신호 전압을 제공할 수 있으며, 시스템에 필요한 전력 증폭기의 개수를 4개에서 3개로 줄일 수 있다.

예를 들어, 본 발명은 제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 갖는 회로를 교시한다. 회로는 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신한다. 회로는 제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하고, 제2 출력선에 제2 구동 신호를 제공하며, 제3 출력선에 제3 구동 신호를 제공한다. 제1 구동 신호는 입력 신호(R)와 입력 신호(L) 사이의 차의 선형 함수이고, 제2 구동 신호는 입력 신호(R 및 L)의 합의 선형 함수이며, 제3 구동 신호는 제1 구동 신호의 크기를 갖고 및 제1 구동 신호에 대한 반대 극성을 갖는다. 회로는 제1 출력선과 제2 출력선 사이에 제1 출력 신호를 제공한다. 제1 출력 신호는 입력 신호(R)의 함수가 아닌, 입력 신호(L)의 선형 함수이다. 회로는 제3 출력선과 제2 출력선 사이에 제2 출력 신호를 제공한다. 제2 출력 신호는 입력 신호(L)의 함수가 아닌, 입력 신호(R)의 선형 함수이다.

위의 설명에서, 신호(S)의 선형 함수는 aS+b로 표현될 수 있고, a 및 b는 상수이다. 예를 들어, 세 개의 구동 신호는 -a(R-L)+b의 형식으로 표현될 수 있고, 이는 -(R-L)의 배수와 상수 오프셋(b)의 합을 나타낸다. a = 1 및b = 0인 특정 경우에서, 제1 구동 신호는 -(R-L)이다. 마찬가지로, 제2 구동 신호는 -(R+L)이고, 제3 구동 신호는 -(L-R)이다. 제1 출력선과 제2 출력선 사이의 제1 출력 신호는 2L이고, 제3 출력선과 제2 출력선 사이의 제2 출력 신호는 2R이다.

또한, 단순화를 위하여 본 발명의 설명은 신호의 크기를 나타내기 위하여, 심볼, 예를 들어, R, L, 2R, 또는 2L, 또는 심볼의 조합, 예를 들어, ±(R-L), ±(L-R), 또는±(R+L) 등을 사용하여 신호를 지칭할 수 있다. 하지만, 회로 구현에서 측정된 실제 신호는 시간에 따른 성분 변이 또는 변화에 의한 편차를 포함할 수 있다. 그러므로, 신호 값의 심볼 표현은 시스템의 공차 규격(tolerance specification) 예를 들어, ±5% 또는±10%일 수 있는 적당한(reasonable) 편차를 포함하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, 신호의 크기는 회로의 증폭 인자에 의존하여 더 변할 수도 있다. 그러므로, 아래의 논의에서, 이들 신호는 ±a(R-L), ±a(L-R), ±a(R+L), 2bL, 2bR 등으로 나타날 수 있으며, 여기서 a 및 b는 상수이다.

스테레오 오디오 시스템은 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 제1 스피커에 제1 출력 신호(2bL)를, 및 제2 스피커에 제2 출력 신호(2bR)를 제공하도록 구성되는 상술한 회로를 포함할 수 있다. 이 스테레오 오디오 시스템에서, 두 개의 스피커는 공통선을 공유하고, 차단 커패시터는 요구되지 않는다. 상이한 이득(gains)을 갖는 증폭기는 출력 신호가 각각 2bL 및 2bR의 증폭 및 감쇠된 버전일 수 있다.

다른 예시에서, 본 발명은 제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 포함하는 회로를 교시한다. 회로는 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 세 개의 출력선에 세 개의 구동 신호를 제공한다. -(R-L)에 기반한 제1 구동 신호는 제1 출력선에 제공된다. -(R+L)에 기반한 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공된다. -(L-R)에 기반한 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공된다. 결과적으로, 회로는 제1 출력선과 제2 출력선 사이에 2L에 기반한 제1 출력 신호를 제공한다. 회로는 또한, 제3 출력선과 제2 출력선 사이에 2R에 기반한 제2 출력 신호를 제공한다.

본원에서 사용되는, L 및/또는 R의 식에 기반한 신호는, 신호가 식의 형태를 갖고, 식에 비례하는 크기를 가질 수 있음을 의미한다는 점이 주목된다. 예를 들어, -(R-L)에 기반한 신호는 -(R-L)과 동일한 크기를 갖거나, -(R-L)의 크기 조정된 버전을 가질 수 있다.

예시적인 회로는 스테레오 오디오 출력 신호를 제공하기 위해 두 개의 스피커에 연결될 수 있고, 제1 출력선이 제1 스피커의 양의 단자에 연결되고, 제2 출력선이 제1 스피커의 음의 단자 및 제2 스피커의 음의 단자에 연결되며, 제3 출력선이 제2 스피커의 양의 단자에 연결된다. 이 방식에서, 2L에 기반한 제1 출력 신호는 차단 커패시터 없이 제1 스피커에 제공된다. 또한, 2R에 기반한 제2 출력 신호는 차단 커패시터 없이 제2 스피커에 제공된다.

예시적인 아날로그 구현에서, 회로는 다음의 소자:

제1 입력 신호(R)를 수신하고, 신호(-R)를 제공하는 제1 반전 증폭기;

제2 입력 신호(L)를 수신하고, 신호(-L)를 제공하는 제2 반전 증폭기;

-R 및 L 신호를 수신하고, 신호(a(R-L))를 생성하는 제1 가산 증폭기;

-R 및 -L 신호를 수신하고, 신호(a(R+L))를 생성하는 제2 가산 증폭기; 및

-L 및 R 신호를 수신하고, 신호(a(L-R))를 생성하는 제3 가산 증폭기 - 여기서, a는 상수임 -를 가질 수 있다.

예시적인 디지털 구현에서, 회로는 다음의 기능:

제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고;

(R-L)에 기반한 제1 신호를 제1 출력선에 제공하고;

(R+L)에 기반한 제2 신호를 제2 출력선에 제공하며;

(L-R)에 기반한 제3 신호를 제3 출력선에 제공하는 것을 수행하는 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함할 수 있다.

디지털 구현은 또한, DSP에서 처리를 위한 아날로그 입력 신호를 수신하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다. 구현은 또한, 디지털 신호를 아날로그 출력 신호로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터(DAC)를 더 포함할 수 있다.

다른 예시에서, 본 발명은 제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 포함하는 회로를 교시한다. 회로는 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 세 개의 출력선에 세 개의 구동 신호를 제공한다. 제1 구동 신호는 제1 출력선에 제공되며, 제1 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차에 기반한다. 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공되며, 제2 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호의 합에 기반한다. 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공되며, 제3 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차이의 부호 반전(inverse)된 것에 기반한다. 회로는 제1 출력선과 제2 출력선 사이에 제1 출력 신호를 제공하며, 제1 출력 신호는 제2 입력 신호의 두 배에 기반한다. 회로는 또한, 제3 출력선과 제2 출력선 사이에 제2 출력 신호를 제공하며, 제2 출력 신호는 제1 입력 신호의 두 배에 기반한다.

또 다른 예시에서, 본 발명은 스테레오 오디오 시스템을 교시한다. 시스템은 제1 입력 오디오 신호(R), 제2 입력 오디오 신호(L), 및 제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 구비하는 구동기 회로를 포함한다. 구동기 회로는 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 세 개의 출력선에 세 개의 구동 신호를 제공한다. 제1 구동 신호는 제1 출력선에 제공되며, 제1 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차에 기반한다. 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공되며, 제2 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호의 합에 기반한다. 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공되며, 제3 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차에 기반한다. 오디오시스템은 또한, 제1 출력선에 연결된 양의 단자와 제2 출력선에 연결된 음의 단자를 갖는 제1 스피커, 및 제3 출력선에 연결된 양의 단자와 제2 출력선에 연결된 음의 단자를 갖는 제2 스피커를 구비한다. 제1 스피커는 제2 입력 신호에 두 배(2L)에 기반한 제1 출력 신호를 수신하고, 제2 스피커는 제1 입력 신호에 두 배(2R)에 기반한 제2 출력 신호를 수신하도록 구성된다.

또 다른 예시에서, 본 발명은 스테레오 오디오 출력 신호를 제공하는 방법을 교시한다. 방법은 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하는 것, 및 세 개의 출력선에 세 개의 구동 신호를 제공하는 것을 포함한다. 제1 구동 신호는 제1 출력선에 제공되며, 제1 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차에 기반한다. 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공되며, 제1 입력 신호와 제2 입력 신호의 합에 기반한다. 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공되고, 제3 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차이에 기반한다. 방법은 또한, 제1 출력선과 제2 출력선 사이에 2L에 기반한 제1 출력 신호를 제공하는 것, 및 제3 출력선과 제2 출력선 사이에 2R에 기반한 제2 출력 신호를 제공하는 것을 포함한다.

정의

본 명세서에 사용되는 용어는 본 발명의 맥락 내에서 대체로 해당 기술 분야의 통상의 의미를 갖는다. 본 발명의 설명과 관련하여 실무자에게 추가적인 지침을 제공하기 위해 아래에서 특정 용어가 논의된다. 동일한 것이 두 가지 이상의 방식으로 설명될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 대안적인 언어 및 유의어가 사용될 수 있다.

3선 스테레오 오디오 스피커 시스템은 스테레오 오디오 신호의 좌측 채널 및 우측 채널에 연결하기 위한 세 개의 선과 공통 선을 갖는 두 개의 스피커로 지칭된다. 예를 들어, 스피커 또는 헤드폰에 스테레오 오디오 신호를 연결하는 TRS(tip ring sleeve) 오디오 잭(jack), 예를 들어 3.5 mm 잭은 세 개의 접점(contacts): 우측 채널 오디오 신호에 대한 것, 좌측 채널 오디오 신호에 대한 것, 그리고 공통 접점을 갖는다. 공통 접점은 주로, 종래의 3선 스피커에서 양 채널에 대한 공통 접지에 연결된다.

스테레오 소리는 다중 방향성인 가청의 관점(multi-directional audible perspective)을 생성하기 위하여, 두 개 이상의 라우드 스피커(또는 스테레오 헤드폰)의 구성을 통해 두 개 이상의 독립적인 오디오 채널을 사용하는 소리 재생 방법을 지칭한다.

스피커 또는 라우드 스피커는 전기 신호를 가청 소리로 변환하는 디바이스로 지칭되며, 강연 및 음악을 재생하는데 가장 빈번히 사용된다. 모바일 디바이스에서, 헤드폰 또는 이어 버드(ear buds)는 내장된 스피커를 가질 수 있다.

오디오 신호는 통상적으로 전기 전압과 같은 소리의 표현이다. 오디오 신호는 사람의 가청 한계를 나타내는 대략 20 내지 20,000Hz의 오디오 주파수 범위 내의 주파수를 갖는다.

차단 커패시터 또는 DC 차단 커패시터는 교류 전류의 통과를 허용하는 한편, 하나의 회로로부터 다른 회로로의 직류 신호의 통과를 정지시키는데 사용되는 커패시터이다. 차단 커패시터 및 저항기는 저주파 신호를 감쇠시키는 고역 통과 필터를 형성한다. 고역 통과 필터는 신호가 3 dB까지 감소되는 컷오프 주파수에 의해 특징지어진다. 연산 증폭기(op-amp 또는 opamp)는 차동 입력 및, 주로 싱글 엔드 출력(single-ended output)이 있는 DC 연결된 고이득 전자 전압 증폭기로 지칭된다. 연산 증폭기는 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스에 의해 특징지어질 수 있으며, 아날로그 회로에서 수학적 연산을 수행하도록 사용될 수 있다.

가산 증폭기(summing amplifier)는 두 개 이상의 입력 상에 존재하는 전압들을 단일 출력 전압으로 결합하도록 구성되는 연산 증폭기 회로로 지칭된다.

반전 증폭기(inverting amplifier)는 부호 반전된 입력 전압인 출력 전압을 생성하도록 구성되는 연상 증폭기 회로로 지칭된다.

전력 증폭기(오디오 전력 증폭기 또는 전력 앰프(amp))는 라디오 수신기로부터의 신호와 같은 저전력 전자 오디오 신호를, 라우드 스피커 또는 헤드폰을 구동시키기에(또는 전력을 공급하기에) 충분히 강한 수준으로 증폭시키는 전자 증폭기로 지칭된다.

신호(S)의 선형 함수는 aS+b로 표현될 수 있고, 여기서 a 및 b는 상수이고, 여기서 a는 증폭 인자이고, b는 오프셋이다.

디지털 신호 프로세서는 디지털 신호 처리의 연산 요구에 대하여 최적화된 특수 프로세서(또는 system-in-a-package)로 지칭된다.

도 1a는 3선 구성에서 두 개의 싱글 엔드 증폭기를 갖는 종래의 스테레오 오디오 시스템을 도시한다.
도 1b는 출력 차단 커패시터의 기능을 도시하는 종래의 싱글 엔드 증폭기의 단순화된 개략도이다.
도 2는 상이한 차단 커패시터를 갖는 고역 통과 필터의 주파수 응답 커브의 예시를 도시한다.
도 3은 BTL(bridge-tied-load) 구성을 갖는 종래의 스테레오 오디오 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 스테레오 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 8은 스테레오 오디오 출력 신호를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 스테레오 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다. 스테레오 오디오 시스템(400)은 두 개의 입력 오디오 신호(R 및 L)를 수신한다. 예를 들어, R 및 L은 각각, 스테레오 시스템의 우측 및 좌측 채널에 대한 오디오 입력 신호를 나타낼 수 있다. 오디오 시스템(400)은 신호 처리 유닛으로도 지칭되는 구동기 회로(420)를 포함한다. 오디오 시스템(400)은 또한, 두 개의 스피커(481 및 482)에 연결된 세 개의 출력선(471, 472 및 473)을 구비한다. 스피커(481)는 입력 신호(R)의 함수가 아닌, 입력 신호(L)의 선형 함수이며, 도 4에서 2aL로 도시된 - a는 상수임 - 출력 신호를 수신한다. 스피커(482)는 입력 신호(L)의 함수가 아닌 입력 신호(R)의 선형 함수이며, 도 4에서 2aR로 도시된 - a는 상수임 - 출력 신호를 수신한다. a = 1인 경우, 스피커(481 및 482)는 각각 출력 신호(2L 및 2R)를 수신하며, 이는 각각 입력 오디오 신호(R 및 L)의 전압 신호에 두 배임을 나타낸다. 일부 실시예에서, 스피커(481 및 482)는 시스템의 증폭기 설계 및 응용에 의존하여, 신호(2L 및 2R)의 증폭된 버전, 또는 신호(2L 및 2R)에 비례하는 신호를 수신할 수 있음이 주목된다.

오디오 시스템(400)에서, 구동기 회로(420)는 제1 입력 신호(R)및 제2 입력 신호(L)를 수신한다. 구동기 회로(420)는제1 출력선(471)에 제1 구동 신호(451)를 제공한다. 구동기 회로(420)는 또한, 제2 출력선(472)에 제2 구동 신호(452)를 제공한다. 구동기 회로(420)는 또한, 제3 출력선(473)에 제3 구동 신호(453)를 제공한다. 제1 구동 신호(451)는 제1 입력 신호(R)와 제2 입력 신호(L) 사이의 차(입력 신호(R)와 입력 신호(L) 사이의 차이의 선형 함수를 나타낼 수 있는 -a(R-L)로 도시됨, 여기서 a는 상수임)에 기반한다. a = 1인 특정 예시에서, 제1 구동 신호(451)는 L-R에 등가인 -(R-L)이다. 제2 구동 신호(452)는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신호의 합(입력 신호(R) 및 입력 신호(L)의 합의 선형 함수를 나타낼 수 있는 -a(R+L)로 도시되고, 상술한 바와 같이 a는 상수임)에 기반한다. 제3 구동 신호(453)는 제1 구동 신호(451)의 크기를 갖고, 제1 구동 신호(451)에 대해 반대 극성을 갖는다. 도 4에서 신호(451, 452 및 453)에 대한 특정 크기 및 극성은 설명만을 위하여 도시된 것임이 이해된다. 신호의 크기 및 극성은 응용 및 시스템 설계에 의존하여 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 입력 신호(R)와 제2 입력 신호(L) 사이의 차이에 기반한 신호는 (R-L), (L-R), 또는 이들 신호의 증폭된 버전, 또는 이들 신호의 부호 반전, 또는 이들 신호에 비례하는 신호일 수 있다.

오디오 시스템(400)에서 제1 스피커(481)는 제1 출력선(471)에 연결된 양의 단자(483) 및 제2 출력선(472)에 연결된 음의 단자(484)를 구비한다. 제2 스피커(482)는 제3 출력선(473)에 연결된 양의 단자(485) 및 제2 출력선(472)에 연결된 음의 단자(486)를 구비한다. 제1 스피커(481)는 입력 신호(R)의 함수가 아닌, 입력 신호(L)의 선형 함수인 제1 출력 신호를 수신한다. 제2 스피커(482)는 입력 신호(L)의 함수가 아닌 입력 신호(R)의 선형 함수인 제2 출력 신호를 수신한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 오디오 시스템(400)은 두 개의 오디오 증폭기 출력(도 4에 미도시됨) 사이에 연결된 스피커를 포함한다. 하지만, 네 개의 출력선을 필요로 하는 종래의 BTL 오디오 시스템과는 달리, 오디오 시스템(400)은 스테레오 오디오 시스템을 형성하기 위하여 두 개의 스피커에 연결되는 세 개의 선만을 필요로 한다. 또한, 종래의 BTL 오디오 시스템은 네 개의 전력 증폭기를 요구하는 한편, 오디오 시스템(400)은 세 개의 전력 증폭기(도 4에는 미도시됨) 만을 요구한다. 결과적으로, 시스템 비용과 복잡도가 감소될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 스테레오 오디오 시스템을 도시하는 단순화된 블록도이다. 도 4의 오디오 시스템(400)과 유사하게, 오디오 시스템(500)은 각각 우측 및 좌측 채널에 대해 두 개의 입력 오디오 신호(R 및 L)를 수신하기 위하여 구동기 회로(520)를 구비한다. 오디오 시스템(500)은 두 개의 출력 신호를 수신하기 위하여 두 개의 스피커에 연결된 세 개의 출력선을 구비한다.

오디오 시스템(500)은 또한, 신호 처리 회로(530) 및 세 개의 증폭기(561, 562 및 563)를 구비한다. 신호 처리 회로(530)는 입력 신호(R 및 L)를 수신하고, 출력 신호(a(R-L), a(R+L) 및a(L-R))를 생성하며, 여기서 a는 도 4에 연관되어 상술한 바와 같이 상수이다. 세 개의 증폭기(561, 562 및 563)는 각각, 보통 -1X의 증폭을 통하여, 신호(a(R-L), a(R+L) 및a(L-R))를 신호(-b(R-L), -b(R+L) 및 -b(L-R))로 각각 변환하며, 여기서 b는 다른 상수이다. 오디오 시스템(500)은 각각 두 개의 출력 신호(2bL 및 2bR)를 수신하기 위하여 두 개의 스피커에 연결된 세 개의 출력선을 구비한다. 신호 처리 회로(530)의 상이한 구현은 도 6 및 도 7에 연관되어 이하에서 설명된다.

도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 스테레오 오디오 시스템을 도시하는 개략도이다. 도 5의 오디오 시스템(500)과 유사하게, 오디오 시스템(600)은 각각, 우측 및 좌측 채널에 대해 두 개의 입력 오디오 신호(R 및 L)를 갖는다. 오디오 시스템(600)은 또한, 각각 출력 신호(2bL 및 2bR)를 수신하기 위하여 두 개의 스피커에 연결된 세 개의 출력선을 구비한다. 또한, 오디오 시스템(600)은 신호 처리 회로(630)및세 개의 증폭기(661, 662 및 663)를 더 구비한다. 신호 처리 회로(630)는입력 신호(R 및 L)를 수신하고, 출력 신호(a(R-L), a(R+L) 및 a(L-R))를 생성한다. 세 개의 증폭기(661, 662 및 663)는 각각, 신호(a(R-L), a(R+L) 및a(L-R))를 신호(-b(R-L), -b(R+L) 및 -b(L-R))로 변환한다.

신호 처리 회로(630)는 연산 증폭기, 예를 들어, 반전 증폭기 및 가산 증폭기에 기반한 아날로그 회로 블록을 포함한다. 제1 반전 증폭기(631) 및 제2 반전 증폭기(632)는 각각, 입력 신호의 부호 반전 신호를 제공하도록 구성되는 연산 증폭기 및 세 개의 저항기를 포함한다. 제1 반전 증폭기(631)는 입력 오디오 신호(R)를 수신하고, -R 신호를 제공한다. 제2 반전 증폭기(632)는 입력 오디오 신호(L)를 수신하고, -L 신호를 제공한다. 도 6의 예시에서, 각 반전 증폭기는 연산 증폭기, 입력 신호를 연산 증폭기의 음의 입력 단자에 연결하는 제1 저항기(r1), 기준 신호(Ref)를 연산 증폭기의 양의 입력 단자에 연결하는 제2 저항기(r2), 및 음의 입력 단자를 연산 증폭기의 출력 단자에 연결하는 제3 저항기(r3)를 포함한다. 특정 예시에서, r1, r2 및 r3는 동일한 저항 값을 가질 수 있다.

신호 처리 회로(630)는 또한, 세 개의 가산 증폭기를 포함한다. 제1 가산 증폭기(641)는 신호(-R 및 L)를 수신하고, 출력 신호(a(R-L))를 생성하며, 여기서 a는 상술한 바와 같이 상수이다. 제2 가산 증폭기(642)는 신호(-R 및 -L)를 수신하고, 출력 신호(a(R+L))를 생성한다. 마찬가지로, 제3 가산 증폭기(643)는 신호(-L 및 R)를 수신하고, 출력 신호(a(L-R))를 생성한다. 이 예시에서, 각 가산 증폭기는 연산 증폭기, 제1 입력 신호를 연산 증폭기의 음의 입력 단자에 연결하는 제1 저항기(r11), 기준 Ref 신호를 연산 증폭기의 양의 입력 단자에 연결하는 제2 저항기(r12), 제2 입력 신호를 연산 증폭기의 음의 입력 단자에 연결하는 제3 저항기(r13), 및 음의 입력 단자를 연산 증폭기의 출력 단자에 연결하는 제4 저항기(r14)를 포함한다. 특정 예시에서, r11, r12, r13 및 r14 는 동일한 저항 값을 가질 수 있다.

오디오 시스템(600)에서, 제1 전력 증폭기(661)는 제1 출력선(671)에 -b(R-L) 신호를 생성하기 위해 a(R-L) 신호를 수신하며, 여기서 b는 상수이다. 제2 전력 증폭기(662)는 제2 출력선(672)에 -b(R+L)를 생성하기 위해 R+L 신호를 수신한다. 마찬가지로, 제3 전력 증폭기(663)는 제3 출력선(673)에 -b(L-R) 신호를 생성하기 위해 a(L-R)를 수신한다. (-1X 증폭기가 a(L-R)를 - a(L-R)로 변환한다)

제1 스피커(681)는 2bL의 전체 신호에 대하여, 각각 그 양 및 음의 입력 단자에서 신호(-b(R-L) 및 -b(R+L))를 수신한다. 마찬가지로, 제2 스피커(682)는2bR의 전체 신호에서, 각각 그 양 및 음의 입력 단자에서 신호(-b(L-R) 및 -b(R+L))를 수신한다.

도 6의 오디오 시스템(600)은 임의의 출력 차단 커패시터 없이 세 개의 선만을 이용하여, 두 개의 스피커에 스테레오 출력 신호를 제공할 수 있는 오디오 회로의 예시이다. 도 3의 종래의 BTL 시스템과 비교하면, 도 6의 오디오 시스템(600)은 세 개의 출력선 만을 요구한다. 또한, 도 6의 오디오 시스템(600)은 네 개의 전력 오디오 증폭기를 필요로 하는 도 3의 종래의 BTL 시스템과 비교할 때, 세 개의 전력 오디오 증폭기만을 필요로 한다. 도 6의 오디오 시스템(600)은 오디오 신호들을 통해 수학적 함수를 수행하는 수 개의 연산 증폭기를 포함하며, 이들 연산 증폭기는 종래의 오디오 전력 증폭기에 비해 매우 작고 비용이 저렴하다. 그러므로, 집적 회로에 구현되었을 때, 도 6의 오디오 시스템(600)은 더 작고, 비용이 더욱 저렴한 디바이스인 추가적인 장점을 가질 수 있다.

도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 다른 스테레오 오디오 시스템을 도시하는 개략도이다. 오디오 시스템(700)은 신호 처리 회로를 제외하고, 시스템(600)과 유사한 소자들을 갖는다. 오디오 시스템(700)은 도 6에 도시된 아날로그 신호 처리 회로(630)에 유사한 기능을 수행하는 디지털 신호 프로세서(DSP, 730)를 구비한다. 디지털 신호 프로세서(DSP, 730)는 오디오입력 신호(R 및 L)를 디지털 신호로 변환하고, 이들 디지털 신호를 처리하여 디지털 출력신호(a(R-L)), a(R+L) 및 a(L-R))를 생성하는 ADC, 및 디지털 신호를 아날로그 출력 신호(a(R-L), a(R+L) 및a(L-R))로 변환하는 DAC를 포함할 수 있다. 세 개의 증폭기(761, 762 및 763)는 신호(a(R-L), a(R+L) 및a(L-R))를 각각 신호(-b(R-L), -b(R+L) 및 -b(L-R))로 변환한다.

도 8은 3선 스테레오 오디오 출력 신호를 제공하는 방법을 도시하는 흐름도이다. 방법은 제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하는 것(단계 810)을 포함한다. 방법은 또한, 제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하는 것(단계 820)을 포함하고, 제1 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호 사이의 차이에 기반한다. 단계 830에서, 제2 구동 신호는 제2 출력선에 제공되며, 제2 구동 신호는 제1 입력 신호와 제2 입력 신호의 합에 기반한다. 단계 840에서, 제3 구동 신호는 제3 출력선에 제공되며, 제3 구동 신호는 부호가 반전된 제1 구동 신호이다. 방법은 제1 출력선과 제2 출력선과 사이에 2L에 기반한 제1 출력 신호를 제공하는 것(단계 850), 및 제3 출력선과 제2 출력선 사이에 2R에 기반한 제2 출력 신호를 제공하는 것(단계 860)을 더 포함한다.

상술한 방법(800)은 도 4의 시스템(400), 도 5의 시스템(500), 도 6의 시스템(600), 또는 도 7의 시스템(700)에 연관되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법(800)은 도 6의 시스템(600)에서 서술된 아날로그 신호 처리 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 선택적으로, 방법(800)은 도 7의 시스템(700)에서 서술된 디지털 신호 처리 기법을 사용하여 구현될 수 있다.

Claims

제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 포함하는 회로로서, 상기 회로는:
제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하고 - 상기 제1 구동 신호는 입력 신호(R)와 입력 신호(L) 사이의 차이의 선형 함수임 -;
상기 제2 출력선에 제2 구동 신호를 제공하고 - 상기 제2 구동 신호는 입력 신호(R 및 L)의 합의 선형 함수임 -;
상기 제3 출력선에 제3 구동 신호를 제공하고 - 상기 제3 구동 신호는 상기 제1 구동 신호의 크기를 갖고, 상기 제1 구동 신호에 대하여 반대 극성을 가짐 -;
상기 제1 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제1 출력 신호를 제공하며 - 상기 제1 출력 신호는 상기 입력 신호(R)의 함수가 아닌, 상기 입력 신호(L)의 선형 함수임 -;
상기 제3 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제2 출력 신호를 제공하도록 - 상기 제2 출력 신호는 상기 입력 신호(L)의 함수가 아닌 상기 입력 신호(R)의 선형 함수임 - 구성되는 회로.
제1항에 있어서, 상기 회로는:
상기 제1 출력선에 제1 구동 신호(-a(R-L))를 제공하고;
상기 제2 출력선에 제2 구동 신호(-a(R+L))를 제공하며;
상기 제3 출력선에 제3 구동 신호(-a(L-R))를 제공하도록 - a는 상수임 - 구성되며, 상기 회로는:
상기 제1 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제1 출력 신호(2bL)를 제공하고;
상기 제3 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제2 출력 신호(2bR)를 제공하도록 - b는 상수임 - 구성되는 회로.
제2항에 있어서,
상기 제1 출력선은 제1 스피커의 양의 단자에 연결되도록 구성되고;
상기 제2 출력선은 상기 제1 스피커의 음의 단자 및 제2 스피커의 음의 단자에 연결되도록 구성되고;
상기 제3 출력선은 상기 제2 스피커의 양의 단자에 연결되도록 구성되며;
상기 회로는:
차단 커패시터 없이, 2bL에 기반한 제1 출력 신호를 상기 제1 스피커에 제공하고;
상기 스피커들에 연결되는 차단 커패시터 없이, 2bR에 기반한 제2 출력 신호를 상기 제2 스피커에 제공하도록 구성되는 회로.
제2항에 있어서, 상기 회로는:
상기 제1 입력 신호(R)를 수신하고, 신호(-R)를 제공하는 제1 반전 증폭기;
상기 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 신호(-L)를 제공하는 제2 반전 증폭기;
-R 및 L 신호를 수신하고, 신호(a(R-L))를 생성하는 제1 가산 증폭기;
-R 및 -L 신호를 수신하고, 신호(a(R+L))를 생성하는 제2 가산 증폭기; 및
-L 및 R 신호를 수신하고, 신호(a(L-R))를 생성 - a는 상수임 - 하는 제3 가산 증폭기를 포함하는 회로.
제4항에 있어서, 상기 회로는
상기 제1 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(R-L))를 수신하고, 상기 제1 출력선에 신호(-b(R-L))를 생성하도록 구성되는 제1 전력 증폭기;
상기 제2 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(R+L))를 수신하고, 상기 제2 출력선에 신호(-b(R+L))를 생성하도록 구성되는 제2 전력 증폭기; 및
상기 제3 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(L-R))를 수신하고, 상기 제3 출력선에 신호(-b(L-R))를 생성하도록 구성되는 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 회로.
제2항에 있어서, 상기 회로는
상기 제1 입력 신호(R) 및 상기 제2 입력 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 제1 신호(a(R-L))를 제공하고;
상기 제2 출력선에 제2 신호(a(R+L))를 제공하며;
상기 제3 출력선에 제3 신호(a(L-R))를 제공하도록 구성되는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 회로.
제6항에 있어서, 상기 회로는
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 제1 신호(a(R-L))를 수신하고 상기 제1 출력선에 신호(-b(R-L))를 생성하도록 구성되는 제1 전력 증폭기;
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 제2 신호(a(R+L))를 수신하고 상기 제2 출력선에 신호(-b(R+L))를 생성하도록 구성되는 제2 전력 증폭기; 및
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 제3 신호(a(L-R))를 수신하고 상기 제3 출력선에 신호(-b(L-R))를 생성하도록 구성되는 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 회로.
제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 포함하는 회로로서, 상기 회로는:
제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하고 - 상기 제1 구동 신호는 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호 사이의 차이에 기반함 -;
상기 제2 출력선에 제2 구동 신호를 제공하며 - 상기 제2 구동 신호는 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 합에 기반함 -;
상기 제3 출력선에 제3 구동 신호를 제공하도록 구성되며 - 상기 제3 구동 신호는 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호 사이의 상기 차이의 부호 반전(inverse)된 것에 기반함 -, 상기 회로는:
상기 제1 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제1 출력 신호를 제공하고;
상기 제3 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 제2 출력 신호를 제공하도록 구성되는 회로.
제8항에 있어서, 상기 회로는:
상기 제1 입력 신호(R)를 수신하고, 신호(-R)를 제공하는 제1 반전 증폭기;
상기 제2 입력 신호(L)를 수신하고, 신호(-L)를 제공하는 제2 반전 증폭기;
-R 및 L 신호를 수신하고, 신호(a(R-L))를 생성하는 제1 가산 증폭기;
-R 및 -L 신호를 수신하고, 신호(a(R+L))를 생성하는 제2 가산 증폭기; 및
-L 및 R 신호를 수신하고, 신호(a(L-R))를 생성하는 제3 가산 증폭기를 포함하는 회로.
제9항에 있어서,
상기 제1 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(R-L))를 수신하고, 상기 제1 출력선에 신호(-b(R-L))를 생성하도록 구성되는 제1 전력 증폭기;
상기 제2 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(R+L))를 수신하고, 상기 제2 출력선에 신호(-b(R+L))를 생성하도록 구성되는 제2 전력 증폭기; 및
상기 제3 가산 증폭기로부터 상기 신호(a(L-R))를 수신하고, 상기 제3 출력선에 신호(-b(L-R))를 생성하도록 구성되는 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 회로.
제8항에 있어서, 상기 회로는:
제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 a(R-L)에 기반한 제1 신호를 제공하고;
상기 제2 출력선에 a(R+L)에 기반한 제2 신호를 제공하며;
상기 제3 출력선에 a(L-R)에 기반한 제3 신호를 제공하도록 - a는 상수임 - 구성되는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 회로.
제11항에 있어서, 상기 회로는:
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(R-L))를 수신하고 상기 제1 출력선에 신호(-b(R-L))를 생성하도록 구성되는 제1 전력 증폭기;
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(R+L))를 수신하고 상기 제2 출력선에 신호(-b(R+L))를 생성하도록 구성되는 제2 전력 증폭기; 및
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(L-R))를 수신하고 상기 제3 출력선에 신호(-b(L-R))를 생성하도록 구성되는 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 회로.
스테레오 오디오 시스템으로서,
제1 입력 오디오 신호(R);
제2 입력 오디오 신호(L);
제1 출력선, 제2 출력선 및 제3 출력선을 갖는 구동기 회로 - 상기 구동기 회로는:
상기 제1 입력 오디오 신호(R) 및 상기 제2 입력 오디오 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하고 - 상기 제1 구동 신호는 상기 제1 입력 오디오 신호(R)와 상기 제2 입력 오디오 신호(L) 사이의 차이에 기반함 -;
상기 제2 출력선에 제2 구동 신호를 제공하며 - 상기 제2 구동 신호는 상기 제1 입력 오디오 신호(R)와 상기 제2 입력 오디오 신호(L)의 합에 기반함 -;
상기 제3 출력선에 제3 구동 신호를 제공하도록 구성됨 - 상기 제3 구동 신호는 상기 제1 입력 오디오 신호(R)와 상기 제2 입력 오디오 신호(L) 사이의 차이의 부호 반전된 것에 기반함 --;
상기 제1 출력선에 연결된 양의 단자와 상기 제2 출력선에 연결된 음의 단자를 구비한 제1 스피커; 및
상기 제3 출력선에 연결된 양의 단자와 상기 제2 출력선에 연결된 음의 단자를 구비한 제2 스피커를 포함하고,
상기 제1 스피커는 상기 제2 입력 오디오 신호의 두 배(2L)에 기반한 제1 출력 신호를 수신하도록 구성되고;
상기 제2 스피커는 상기 제1 입력 오디오 신호의 두 배(2R)에 기반한 제2 출력 신호를 수신하도록 구성되는 스테레오 오디오 시스템.
제13항에 있어서, 상기 구동기 회로는:
상기 제1 입력 오디오 신호(R)를 수신하고, 신호(-R)를 제공하는 제1 반전 증폭기;
상기 제2 입력 오디오 신호(L)를 수신하고, 신호(-L)를 제공하는 제2 반전 증폭기;
-R 및 L 신호를 수신하고 신호(R-L)를 생성하는 제1 가산 증폭기;
-R 및 -L 신호를 수신하고 신호(R+L)를 생성하는 제2 가산 증폭기; 및
-L 및 R 신호를 수신하고 신호(L-R)를 생성하는 제3 가산 증폭기를 포함하는 스테레오 오디오 시스템.
제14항에 있어서, 상기 구동기 회로는:
상기 제1 가산 증폭기로부터 신호(R-L)를 수신하고, 상기 제1 출력선에 신호(-(R-L))를 생성하도록 구성되는 -1X 증폭의 제1 전력 증폭기;
상기 제2 가산 증폭기로부터 신호(R+L)를 수신하고, 상기 제2 출력선에 신호(-(R+L))를 생성하도록 구성되는 -1X 증폭의 제2 전력 증폭기; 및
상기 제3 가산 증폭기로부터 신호(L-R)를 수신하고, 상기 제3 출력선에 신호(-(L-R))를 생성하도록 구성되는 -1X 증폭의 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 스테레오 오디오 시스템.
제13항에 있어서, 상기 구동기 회로는:
상기 제1 입력 오디오 신호(R) 및 상기 제2 입력 오디오 신호(L)를 수신하고;
상기 제1 출력선에 제1 신호(a(R-L))를 제공하고;
상기 제2 출력선에 제2 신호(a(R+L))를 제공하며;
상기 제3 출력선에 제3 신호(a(L-R))를 제공하도록 구성되는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 스테레오 오디오 시스템.
제16항에 있어서, 상기 구동기 회로는:
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(R-L))를 수신하고, 상기 제1 출력선에 신호(-b(R-L))를 생성하도록 구성되는 제1 전력 증폭기;
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(R+L))를 수신하고, 상기 제2 출력선에 신호(-b(R+L))를 생성하도록 구성되는 제2 전력 증폭기; 및
상기 디지털 신호 프로세서로부터 상기 신호(a(L-R))를 수신하고, 상기 제3 출력선에 신호(-b(L-R))를 생성하도록 구성되는 제3 전력 증폭기를 더 포함하는 스테레오 오디오 시스템.
스테레오 오디오 출력 신호 제공 방법으로서:
제1 입력 신호(R) 및 제2 입력 신호(L)를 수신하는 것;
제1 출력선에 제1 구동 신호를 제공하는 것 - 상기 제1 구동 신호는 상기 제1 입력 신호(R)와 상기 제2 입력 신호(L) 사이의 차이에 기반함 -;
제2 출력선에 제2 구동 신호를 제공하는 것 - 상기 제2 구동 신호는 상기 제1 입력 신호(R)와 상기 제2 입력 신호(L)의 합에 기반함 -;
제3 출력선에 제3 구동 신호를 제공하는 것 - 상기 제3 구동 신호는 상기 제1 입력 신호(R)와 상기 제2 입력 신호(L) 사이의 차이에 기반함 -;
상기 제1 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 2L에 기반한 제1 출력 신호를 제공하는 것; 및
상기 제3 출력선과 상기 제2 출력선 사이에 2R에 기반한 제2 출력 신호를 제공하는 것을 포함하는 스테레오 오디오 출력 신호 제공 방법.
제18항에 있어서,
제1 스피커의 양의 단자를 상기 제1 출력선에 연결시키는 것;
상기 제1 스피커의 음의 단자를 상기 제2 출력선에 연결시키는 것;
제2 스피커의 양의 단자를 상기 제3 출력선에 연결시키는 것;
상기 제2 스피커의 음의 단자를 상기 제2 출력선에 연결시키는 것을 더 포함하고,
상기 제1 스피커는 상기 제2 입력 신호(L)의 두 배에 기반한 제1 출력 신호를 수신하도록 구성되고;
상기 제2 스피커는 상기 제1 입력 신호(R)의 두 배에 기반한 제2 출력 신호를 수신하도록 구성되는 스테레오 오디오 출력 신호 제공 방법.
제18항에 있어서,
제1 반전 증폭기를 사용하여 상기 제1 입력 신호로부터 제1 반전 입력 신호를 제공하는 것;
제2 반전 증폭기를 사용하여 상기 제2 입력 신호로부터 제2 반전 입력 신호를 제공하는 것;
제1 가산 증폭기를 사용하여 상기 제1 반전 입력 신호 및 상기 제2 입력 신호로부터 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호 사이의 차에 기반한 상기 제1 구동 신호를 생성하는 것;
제2 가산 증폭기를 사용하여 상기 제1 반전 입력 신호 및 상기 제2 반전 입력 신호로부터 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 합에 기반한 상기 제2 구동 신호를 생성하는 것; 및
제3 가산 증폭기를 사용하여 상기 제2 반전 입력 신호 및 상기 제1 입력 신호로부터, 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호 사이의 상기 차이의 부호 반전된 것에 기반한 상기 제3 구동 신호를 생성하는 것을 더 포함하는 스테레오 오디오 출력 신호 제공 방법.
제18항에 있어서, 신호(a(R-L)), 신호(a(R+L)) 및 신호(a(L-R)) - a는 상수임 - 를 제공하기 위하여 디지털 신호 처리 회로를 사용하는 것을 더 포함하는 스테레오 오디오 출력 신호 제공 방법.