TW201838427A - 用於改善串擾的音頻訊號變換裝置的配線結構及音頻訊號變換裝置 - Google Patents

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Abstract

本實施例提供一種音頻訊號變換裝置，以接地包圍連接於音頻訊號變換裝置的增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於音頻訊號變換裝置的邊框，在基板中隔開配置數位訊號線及類比訊號線，從而能夠改善串擾、去除雜訊。

Description

用於改善串擾的音頻訊號變換裝置的配線結構及音頻訊號變換裝置
本實施例所屬技術領域係關於一種在音頻系統中改善串擾、去除雜訊的音頻訊號變換裝置。
該部分記述之內容只單純提供關於本實施例之背景資訊，並不構成先前技術。
音頻系統一般係將音樂、人之語音、自然音等人可聽見的音域內之音波及變換音波之電訊號變換成聲能並向空間輻射的系統。
高逼真度(Hi-Fi)音響係可在人之可聽頻率16Hz至20kHz範圍的低音部至高音部，均一而近乎原音地進行播放的音響設備。
高逼真度音響對雜訊極為敏感。高逼真度音響易受從電源線流入的電源線雜訊影響，易受數位訊號線及類比訊號線間的訊號干擾影響。特別是由於左、右輸出聲道間的串擾，亦即，聲道訊號干擾，存在音頻訊號的品質低下的問題。
本發明之實施例目的在於，為了播放高逼真度音響而變換音頻訊號的裝置具有：以接地來包圍連接於增幅部的左聲道線及右聲道線的結構、隔開的配線結構、分階段個別地運轉的雜訊去除部及以一對FET體現的靜音部，從而改善串擾，有效去除雜訊。
本發明的未明示的其他目的，可以在能從下述詳細說明及其效果容易地推論的範圍內追加考慮。
根據本實施例之一個態樣，提供一種音頻訊號變換裝置的配線結構，包括：變換部，如若藉由數位訊號線而輸入數位音頻訊號，則變換成類比音頻訊號，藉由類比訊號線，輸出該類比音頻訊號；及接地構件，其以接地包圍連接於音頻訊號變換裝置的增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於該音頻訊號變換裝置的邊框，其中，該音頻訊 號變換裝置在基板上體現有使該類比音頻訊號放大的增幅部。
該接地構件可區分為包圍該左聲道線的第一接地構件及包圍該右聲道線的第二接地構件而形成。該接地構件可區分為包圍該左聲道線及該右聲道線的一部分的上部接地構件及下部接地構件，該上部接地構件或該下部接地構件可連接於該邊框。
該數位訊號線及該類比訊號線可在該基板的一面中，隔開預先設置的距離以上配置。該數位訊號線可配置於該基板的一面，該類比訊號線可配置於該基板的另一面。該基板可形成層疊結構，該數位訊號線及該類比訊號線可在以該層疊結構形成的基板中，在空間上隔開配置於相異的層。
根據本實施例之另一態樣，提供一種音頻訊號變換裝置，包括：基板；邊框，其連接於該基板，以導電性材料體現；電源端子，其連接於該基板；變換部，其連接於該基板，如若藉由數位訊號線輸入數位音頻訊號，則變換成類比音頻訊號，藉由類比訊號線，輸出該類比音頻訊號；時鐘發生部，其連接於該基板，以該數位音頻訊號為基礎，決定使該數位音頻訊號變換成該類比音頻訊號時的運轉定時；增幅部，其連接於該基板，使該類比音頻訊號增 幅；及接地構件，其以接地包圍連接於輸出該類比音頻訊號的該增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於該邊框。
該音頻訊號變換裝置可以模組型體現，形成得能結合於音頻訊號播放裝置。
該音頻訊號變換裝置可包括：雜訊去除部，其連接於該基板，分階段地去除從該電源端子流入的雜訊成分，從該電源端子向該時鐘發生部、該變換部及該增幅部傳遞電力。
該電源端子可分離為多個，該雜訊去除部為多個，多個該雜訊去除部分別連接於分離的多個該電源端子，個別地去除該雜訊成分。
該雜訊去除部可包括連接於電壓輸入節點的第一次雜訊去除部、連接於該第一次雜訊去除部的第二次雜訊去除部、連接於該第二次雜訊去除部的第三次雜訊去除部、連接於該第三次雜訊去除部的第四次雜訊去除部及連接於該第四次雜訊去除部的電壓輸出節點。
該音頻訊號變換裝置可包括靜音部，該靜音部包括：第一靜音處理部，其以預先設置的定時為基礎，在負氣爆雜訊(Negative Pop Noise)存在的時間點，使音頻訊號 靜音；及第二靜音處理部，其以該定時為基礎，在正氣爆雜訊(Positive Pop Noise)存在的時間點，使該音頻訊號靜音。
該靜音部可連接於該基板，輸出去除了雜訊的類比音頻訊號，該接地構件可具有以接地包圍連接於該靜音部的左聲道線及右聲道線的結構，其中，該靜音部輸出去除了該雜訊的類比音頻訊號。
綜上所述，根據本發明之實施例，以接地包圍連接於音頻訊號變換裝置的增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於音頻訊號變換裝置的邊框，在基板中隔開配置數位訊號線及類比訊號線，從而具有可改善串擾、去除雜訊的效果。
即使未在此明確提及的效果，根據本發明之技術特徵而預期的以下說明書中記載的效果及其暫定的效果，按與本發明之說明書中記載內容一樣處置。
100‧‧‧音頻系統
110‧‧‧定時設置部
111‧‧‧第一阻抗
112‧‧‧第一電容器
120a‧‧‧第一定時調整部
120b‧‧‧第二定時調整部
121‧‧‧第三阻抗
122‧‧‧第二電容器
123‧‧‧第五阻抗
124‧‧‧第四電容器
131‧‧‧第一FET
132‧‧‧第二FET
141‧‧‧第三FET
142‧‧‧第四FET
200‧‧‧音頻訊號播放裝置
201‧‧‧第一電晶體
202‧‧‧第二電晶體
210‧‧‧訊號處理部
211‧‧‧靜音訊號輸入部
212‧‧‧右側輸入端子
213‧‧‧左側輸入端子
214‧‧‧右側輸出端子
215‧‧‧左側輸出端子
220‧‧‧訊號儲存部
221‧‧‧第二阻抗
222‧‧‧第四阻抗
230‧‧‧訊號輸出部
231‧‧‧第三電容器
232‧‧‧第五電容器
233‧‧‧第六電容器
240‧‧‧資訊顯示部
250‧‧‧電源部
260‧‧‧連接部
300‧‧‧音頻訊號變換裝置
310‧‧‧電源端子
320‧‧‧雜訊去除部
330‧‧‧時鐘發生部
340‧‧‧變換部
350‧‧‧增幅部
360‧‧‧靜音部
370‧‧‧連接部
400‧‧‧音頻訊號變換裝置
430‧‧‧時鐘發生部
440‧‧‧變換部
450‧‧‧增幅部
470‧‧‧連接部
472‧‧‧連結部
474‧‧‧電極
480‧‧‧外殼
490‧‧‧屏蔽罩
570‧‧‧連接部
574‧‧‧電極
576‧‧‧引導軸
578‧‧‧引導孔
600‧‧‧音頻訊號變換裝置
610‧‧‧基礎模組
630‧‧‧變換部
640‧‧‧增幅部
710‧‧‧電源端子
721‧‧‧雜訊去除部
722‧‧‧雜訊去除部
723‧‧‧雜訊去除部
724‧‧‧雜訊去除部
730‧‧‧時鐘發生部
740‧‧‧變換部
750‧‧‧增幅部
760‧‧‧靜音部
770‧‧‧連接部
801‧‧‧電壓
802‧‧‧電壓
803‧‧‧電壓
810‧‧‧電壓輸入節點
820‧‧‧磁珠
830‧‧‧第一電容器
840‧‧‧LDO調壓器
850‧‧‧第二電容器
860‧‧‧電壓輸出節點
1110‧‧‧電源端子
1120‧‧‧時鐘訊號輸入部
1130‧‧‧資料輸入部
1140‧‧‧變換部
1150‧‧‧控制訊號接收部
1160‧‧‧類比訊號輸出部
1210‧‧‧電源端子
1220‧‧‧類比訊號輸入部
1230‧‧‧放大部
1240‧‧‧增幅訊號輸出部
1301‧‧‧層疊結構
1302‧‧‧層疊結構
1303‧‧‧層疊結構
1310‧‧‧增幅訊號輸出部
1320‧‧‧GND
1330‧‧‧左、右輸出聲道
1341‧‧‧左聲道線
1342‧‧‧左聲道線
1343‧‧‧左聲道線
1351‧‧‧右聲道線
1352‧‧‧右聲道線
1353‧‧‧右聲道線
1361‧‧‧接地構件
1362‧‧‧第一接地構件
1363‧‧‧上部接地構件
1372‧‧‧第二接地構件
1373‧‧‧上部接地構件
1383‧‧‧下部接地構件
1393‧‧‧下部接地構件
1410‧‧‧定時設置部
1420‧‧‧定時調整部
1430‧‧‧第一靜音處理部
1440‧‧‧第二靜音處理部
1610‧‧‧負氣爆雜訊
1620‧‧‧正氣爆雜訊
圖1係示例性圖示本發明之實施例的音頻系統的圖。
圖2係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號播放裝置的方塊圖。
圖3係根據本發明之一個實施例示例性圖示音頻訊號變換裝置的方塊圖。
圖4係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的透視圖。
圖5係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的連接部的圖。
圖6係示例性圖示本發明之另一實施例的音頻訊號變換裝置的圖。
圖7係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的訊號流程的圖。
圖8係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的雜訊去除部的圖。
圖9及圖10圖示了本發明之一個實施例的在音頻訊號變換裝置及音頻訊號播放裝置間使時鐘同步的情形。
圖11係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的變換部的圖。
圖12係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的增幅部的圖。
圖13a至圖13c係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的配線的圖。
圖14係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的靜音部的方塊圖。
圖15係具體圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的靜音部的電路圖。
圖16係示例性圖示氣爆雜訊的圖。
下面，在說明本發明方面，對於相關公知功能，對於熟習此項技術者是不言而喻的事項，在判斷認為可能不必要地混淆本發明要旨的情況下，省略其詳細說明，經由示例性附圖，詳細說明本發明之一部分實施例。
圖1係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻系統的圖。
如若參照圖1，音頻系統100包括音頻訊號播放裝置200及音頻訊號變換裝置300。音頻訊號播放裝置200及音頻訊號變換裝置300進行電氣連接。
音頻訊號播放裝置200執行播放音頻訊號的功能。作為音頻訊號播放裝置200的示例，可有個人電腦、視訊播放器、智慧型手機、MP3播放器、車輛電子裝備內部的音頻設備等。
音頻訊號變換裝置300執行將音頻訊號從數位訊號變換成類比訊號的功能。音頻訊號變換裝置300從音頻訊號播放裝置200接收數位訊號形態的音頻訊號，將音頻訊號變換成類比訊號形態後，傳輸給音頻訊號播放裝置200。音頻訊號變換裝置300有助於音頻訊號播放裝置200播放數位內容，輸出高品質的音源。即，音頻訊號變換裝置300可以高逼真度音響模組(HIFI Audio Module)體現。
一般掌握音頻檔案的音質的方法係看位元率。這可按每秒千位元單位測量。例如，CD音源的位元率為1411kbps，位元率越高，可輸出越高品質之類比訊號。位元率可根據音源資料的音質進行設置。音源資料主要可使用128kbps、256kbps，就最近的無失真音源而言，會因曲目本身的容量而異。
圖2係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號播放裝置的方塊圖。
如若參照圖2，音頻訊號播放裝置200包括訊號處理部210、訊號儲存部220、訊號輸出部230、資訊顯示部240、電源部250及連接部260的全部或一部分。音頻訊號播放裝置200可在圖2中示例性圖示的多樣構成要素中省略一部分構成要素或追加包括其他構成要素。
訊號處理部210命令使得將訊號儲存部220儲存的音頻訊號傳輸給音頻訊號變換裝置300，命令使得接收在音頻訊號變換裝置300變換的音頻訊號，向訊號輸出部230輸出經變換的音頻訊號。例如，訊號處理部210可微處理器(Microprocessor)等體現。
訊號儲存部220儲存音頻訊號。訊號儲存部220可以記憶體、硬碟驅動器或固態驅動器等體現。訊號儲存部220亦可固定於音頻訊號播放裝置200內，可如可攜式驅動器一樣體現分離型方式。
資訊顯示部240執行將藉助於訊號處理部210而演算的資訊輸出為時刻資訊的功能。資訊顯示部240顯示音頻訊號播放裝置200的播放目錄或數位內容的藝術家目錄等。
圖3係根據本發明之一個實施例示例性圖示音頻訊號變換裝置的方塊圖。
如若參照圖3，音頻訊號變換裝置300包括電源端子310、雜訊去除部320、時鐘發生部330、變換部340、增幅部350、靜音部360及連接部370的全部或一部分。音頻訊號變換裝置300可在圖3中示例性圖示的多樣構成要素中省略一部分構成要素或追加包括其他構成要素。
在音頻訊號變換裝置300內，時鐘發生部330、變換部340、增幅部350及靜音部360等配置結構可根據減小雜訊的目的而任意變更。在音頻訊號變換裝置300內，時鐘發生部330、變換部340、增幅部350及靜音部360等的位置和連接關係，可具有面向資料或訊號的流程優化的設計結構。
音頻訊號變換裝置300的配置及設計可利用硬體或軟體進行設置。在變更音頻訊號變換裝置300的構成要素方面，會需要資料或訊號流程的初始化，這種初始化可藉助於硬體本身內置的模組或藉助於另外的網際網路或移動應用程式可接收的軟體而自動設置。
音頻訊號變換裝置300為有助於音頻訊號播放裝置 200輸出高品質音源，會具有高耗電。音頻訊號變換裝置300亦可個別地控制變換部340及增幅部350，從而能夠使因使用導致的耗電實現最小化。
音頻訊號變換裝置300可以模組型體現。使用者對模組型音頻訊號變換裝置300輕鬆地執行變更、更換、升級等，具有可容易地變更為符合使用者要求的音頻系統100的優點。利用模組型音頻訊號變換裝置300的普通使用者或希望音響、家電及電子裝備高級化的製造商，可以低廉費用實現音頻訊號變換裝置300的調諧，可獲得如同保有多系列的音頻系統100的效果。
音頻訊號變換裝置300具有能加裝於音頻訊號播放裝置200或拆卸的形狀，可加裝於音頻訊號播放裝置200。音頻訊號變換裝置300接收音頻訊號播放裝置200儲存的音頻訊號，按照已同步的時鐘，加工音頻訊號。
音頻訊號變換裝置300及音頻訊號播放裝置200分別包括可以電氣方式接觸的連接部。藉由音頻訊號變換裝置300及音頻訊號播放裝置200的連接部，有線/無線接收發送音頻訊號。
圖4係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的透視圖。
如若參照圖4，音頻訊號變換裝置400包括外殼480及屏蔽罩490。
外殼480位於時鐘發生部430、變換部440、增幅部450及靜音部360中至少一個以上的外部，執行對裝置進行固定的功能。
屏蔽罩490執行用於阻止輻射雜訊流入的功能。屏蔽罩490之材質可為包含白銅或不銹鋼中至少一者的材質。屏蔽罩490可形成得能夠加裝於外殼480或拆卸。
外殼480形成得使連接部470的至少一部分露出於外部，以便音頻訊號變換裝置400能夠與外部的音頻訊號播放裝置200以電氣方式接觸。
音頻訊號變換裝置400利用連接部470，與音頻訊號播放裝置200接收發送電氣訊號。亦即，連接部470係電氣訊號之通道。連接部470包括連結部472及電極474。
音頻訊號變換裝置400可利用連結部472，以機械方式加裝於音頻訊號播放裝置200。連結部472可包括標準化規格的連接器。可具有旨在實現使用者便利的利用磁力之連結結構。
音頻訊號變換裝置400可經由連接部470，向音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210發送時鐘訊號，從訊號處理部210接收控制訊號。連接部470為防止電訊號流入空氣或使用者的身體，可包含絕緣物質。連接部470之結構及形狀可根據音頻訊號播放裝置200的目的及形狀而變更。
圖5係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的連接部的圖。
連接部570的電極574可包括利用彈簧進行運轉的引導軸576及能夠向引導軸576內部傳遞電氣訊號的引導孔578。引導孔578如若被以大於彈簧彈力的力加壓，則可接觸音頻訊號播放裝置200的連接部260。電極574的結構可具有與彈簧頂針(Pogo Pin)結構類似的形態。
如若音頻訊號變換裝置300以電氣、機械方式連接於音頻訊號播放裝置200，則音頻訊號變換裝置300確認是否與音頻訊號播放裝置200以電氣方式接觸。音頻訊號變換裝置300可利用接觸訊號及接收訊號，確認是否與外部的音頻訊號播放裝置200正常接觸。接觸訊號係向音頻訊號播放裝置200告知音頻訊號變換裝置300已正常接觸的訊號，接收訊號係可通訊的外部的音頻訊號播放裝置200 接收接觸訊號後，與此相應，向音頻訊號變換裝置300告知已作好將傳輸音頻訊號的準備的訊號。音頻訊號變換裝置300可在與音頻訊號播放裝置200實現正常接觸的情況下接收音頻訊號。
模組化的音頻訊號變換裝置的大小可為7mm至30mm之間。模組化的音頻訊號變換裝置的大小可根據要求的設計而變更，根據音頻訊號播放裝置200的連接部的規格而異。
圖6係示例性圖示本發明之另一實施例的音頻訊號變換裝置的圖。
音頻訊號變換裝置300不僅是裝置本身的模組化，內部的構成要素亦可模組化。例如，音頻訊號變換裝置600可在基礎模組610上加裝或拆卸變換部630及增幅部640。可藉由音頻訊號變換裝置600的內部構成要素的模組化，選擇多樣數位內容的播放音質。
圖7係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的訊號流程的圖。
電源雜訊可根據位準或波形等而區分為諧波雜訊、脈衝雜訊、電湧雜訊。諧波雜訊主要作為電腦或開關電源等 的切換頻率中包含的諧波成分，具有數mV至數十mV的位準，是電氣設備開啟/關閉時始終發生的雜訊。脈衝雜訊作為繼電器(Relay)或感應電機等切換時發生的雜訊，位準比諧波雜訊高，也存在峰值電壓達數千V的情形。電湧雜訊主要因閃電感應而在電源線中發生，與其他雜訊相比，位準極高，也存在峰值電壓達數萬V的情形。
音頻訊號變換裝置為了去除電源雜訊，具有分階段運轉的雜訊去除部、以一對FET體現的靜音部及隔開的配線結構。
如若參照圖7，音頻訊號變換裝置包括電源端子710、多個雜訊去除部721~724、時鐘發生部730、變換部740、增幅部750、靜音部760及連接部770。
電源端子710執行向時鐘發生部730、變換部740、增幅部750、靜音部760供應電能的功能。在電源端子710連接有電源，電源可位於音頻訊號變換裝置的內部或外部。電源的種類可根據音頻訊號播放裝置的特性而變更。為了減小電源雜訊，電源端子710可分離為多個。分離的多個電源端子可具有分別優化的電壓值。
多個雜訊去除部執行去除從電源端子710流入的雜訊的功能。如若參照圖8，雜訊去除部721~724個別地 連接於：i單一或多個電源端子710及ii時鐘發生部730、變換部740、增幅部750及靜音部760間。
時鐘發生部730執行使決定音頻訊號變換裝置300運轉定時的時鐘訊號發生的功能。時鐘發生部730可生成MCLK(Master Clock，主時鐘)、LRCK(Left-Right Clock，左右時鐘)、BITCLK(Bit Clock，位元時鐘)等。MCLK意味著主時鐘。時鐘發生部730可利用MCLK，決定音頻訊號變換裝置的最終運轉定時。LRCK意味著用於數位音頻訊號的L(Left)聲道和R(Right)聲道的時鐘。傳輸L聲道資訊時可設置為1，傳輸R聲道資訊時可設置為0。BITCLK意味著與作為數位訊號之基本的位元相應地傳輸的時鐘。時鐘發生部730可利用BITCLK，與位時鐘同步地判別數位訊號是0還是1。
時鐘發生部730發生的時鐘訊號藉由連接部770傳輸給音頻訊號播放裝置。由於時鐘發生部730利用相位同步電路(Phased Lock Loop，PLL)中形成的時鐘，因而可準確地形成類比訊號。音頻訊號變換裝置300藉由時鐘發生部730直接形成時鐘並使用，從而可生成低顫動(Jitter)的類比訊號。
變換部740執行利用同步的控制訊號及時鐘訊號，將藉由連接部770而從音頻訊號播放裝置200接受輸入的數 位訊號變換成類比訊號的功能。
變換部740可體現為多個模組。此時，變換部740可藉由輸出雜訊的平均化而變換高品質的類比訊號。不過，當變換部740以多個模組體現時，耗電會增加，這可藉由個別控制變換部740的電流而解決所述問題。
增幅部750執行使作為變換部740輸出的類比訊號增幅的功能。增幅部750可包括調節類比訊號的前置放大器(Pre-Amp)和使功率增幅的功率放大器(Power-Amp)，亦可以前置放大器和功率放大器合併的積體放大器(Integrated Amp)體現。但是，在本實施例中，增幅部750之形態不限於此，可根據音頻訊號變換裝置300的目的和功能而任意變更。
靜音部760執行以預先判定的定時為基礎而使音頻訊號靜音的功能。靜音部760執行的功能是，將音頻訊號變換裝置300加裝於音頻訊號播放裝置200後，去除在開啟(ON)/關閉(OFF)電源時發生的氣爆雜訊。
連接部770使音頻訊號變換裝置300與音頻訊號播放裝置200以電氣方式或機械方式連接，在音頻訊號變換裝置300與音頻訊號播放裝置200間執行電氣訊號的通道作用。連接部770從音頻訊號播放裝置200接受輸入音頻訊 號並傳輸給變換部740。
圖8係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的雜訊去除部的圖。雜訊去除部執行去除從電源端子流入的雜訊的功能。
如若參照圖8，雜訊去除部之內部電路包括電壓輸入節點810、磁珠820、第一電容器830、LDO(Low Drop Out，低壓差)調壓器840、第二電容器850及電壓輸出節點860。
雜訊去除部可具有電氣元件依次連接的電路結構。雜訊去除部的電路結構第一次可使用用於去除高頻雜訊的磁珠820，第二次可使用具有低串聯等價電阻值的第一電容器830，第三次可使用LDO(Low Drop Out，低壓差)調壓器840，第四次可使用大容量的第二電容器850。
LDO調壓器即使在供應電壓很接近輸出電壓的情況下，也線性地調節電壓。LDO調壓器具有電壓下降小、波紋小、雜訊減小、電路簡單、價格低廉的優點。
電壓輸入節點810連接於分離的各個電源端子或其組合。分離的各個電源端子或其組合分別連接於多個雜訊去除部721~724。例如，為去除雜訊，分離的各個電源 端子或其組合可設置為+3.7V、+6V、-5V等，亦可包括DC-DC轉換器。此時，電源可利用由金屬的離子化差異而發生的電位差，可包括無法充電的一次電池及可充電的二次電池。電源的種類可根據音頻訊號播放裝置的特性而變更。
電壓輸出節點860連接於時鐘發生部730、變換部740、增幅部750及靜音部760中至少一者。分階段去除了雜訊的電壓圖示於元件符號801、802、803，可掌握電壓輸出節點860的電壓具有光滑的值的情形。
圖9及圖10圖示了本發明之實施例的在音頻訊號變換裝置及音頻訊號播放裝置間使時鐘同步的情形。
同步係對準音頻訊號變換裝置300及音頻訊號播放裝置200的運轉定時。亦即，統一時鐘訊號的基準時間，使得在音頻訊號變換裝置300的變換部340作為基準的時鐘訊號及音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210作為基準的時鐘訊號間，沒有時間的變遷(Transition)。同步不只是對準模組間運轉定時，亦可意味著資料的一味。
如若參照圖9，音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210將由音頻訊號品質決定的頻率資訊傳輸給音頻訊號變換裝置300的時鐘發生部330。
音頻訊號變換裝置300的時鐘發生部330從音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210接收頻率資訊及/或控制訊號，生成具有預先設置的頻率的第一時鐘訊號。例如，時鐘發生部330利用由頻率資訊決定的第一時鐘訊號，生成MCLK(Master Clock)、LRCK(Left-Right Clock)及BITCLK(Bit Clock)。音頻訊號播放裝置200及音頻訊號變換裝置300同步於第一時鐘訊號。
音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210生成同步於第一時鐘訊號的控制訊號。
由於利用時鐘發生部330內的相位同步電路(Phased lock loop)形成的時鐘，因而可形成準確的類比訊號。亦即，由於不利用音頻訊號播放裝置200內部的相位同步電路(Phased lock loop)形成的時鐘，因而使用不受到系統內核使用量影響的時鐘，從而可生成顫動低的時鐘訊號。時鐘發生部330內的相位同步電路執行利用輸入訊號與從輸出訊號中反饋的訊號的相位差而控制輸出訊號的功能，根據輸入的訊號，調節輸出訊號的頻率。
音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210從音頻訊號變換裝置300的時鐘發生部330接收時鐘訊號及/或控制訊號，將用於決定裝置間最終運轉定時的控制訊號傳輸給 音頻訊號變換裝置300的變換部340。
變換部340從時鐘發生部330接收時鐘訊號，從時鐘發生部330及訊號處理部210接收控制訊號，將從訊號處理部210接收的數位音頻訊號變換成類比音頻訊號。
訊號處理部210檢測時鐘發生部330有無異常。如若時鐘發生部330發生異常，則時鐘發生部330根據來自音頻訊號播放裝置200的訊號處理部210的控制訊號，決定運轉狀態。根據包括初始化訊號及禁用訊號的控制訊號，時鐘發生部330執行初始化過程或結束運轉。
時鐘發生部330的運轉結束後，如圖10所示，訊號處理部210生成第二時鐘訊號。音頻訊號播放裝置200及音頻訊號變換裝置300同步於第二時鐘訊號。
圖11係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的變換部的圖。
變換部740執行的功能係利用已同步的控制訊號及時鐘訊號，將從音頻訊號播放裝置接受輸入的數位訊號變換成類比訊號。
變換部740可以多個模組體現。變換部740能夠藉由 輸出雜訊的平均化，變換高品質的類比訊號。不過，當變換部740以多個模組體現時，耗電會增加，這可藉由個別控制變換部740的電流而解決所述問題。
變換部740包括電源端子1110、時鐘訊號輸入部1120、資料輸入部1130、變換部1140、控制訊號接收部1150及類比訊號輸出部1160。變換部740的電源端子1110連接於雜訊去除部722。時鐘訊號輸入部1120接受輸入時鐘發生部330發生的第一時鐘訊號。資料輸入部1130接受輸入在訊號處理部210同步的音頻訊號。控制訊號接收部1150從訊號處理部210接收頻率資訊及/或控制訊號。變換部1140執行將在訊號處理部210同步的離散訊號變換成類比訊號並輸出的功能。類比訊號輸出部1160輸出經變換的類比訊號，傳輸給增幅部750。
變換部1140可根據接收的頻率資訊，生成基準時鐘訊號，將生成的基準時鐘訊號與第一時鐘訊號比較，算出誤差，補正第一時鐘訊號。另一方面，變換部1140可根據接收的頻率資訊，生成基準時鐘訊號，將生成的基準時鐘訊號與第二時鐘訊號比較，算出誤差，補正第二時鐘訊號。
圖12係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的增幅部的圖。
增幅部750可包括調節類比訊號的前置放大器(Pre-Amp)和使功率增幅的功率放大器(Power-Amp)，亦可以前置放大器與功率放大器合併的積體放大器(integrated amp)體現。但是，在本實施例中，增幅部750的形態不限於此，可根據數位訊號變換裝置的目的和功能而任意變更。
增幅部750包括電源端子1210、類比訊號輸入部1220、放大部1230及增幅訊號輸出部1240。增幅部750的電源端子1210連接於雜訊去除部723。類比訊號輸入部1220藉由多個聲道，接受輸入變換部740輸出的類比訊號。輸入類比訊號輸入部1220的聲道共為4個聲道，包括2個RIGHT聲道和2個LEFT聲道。放大部1230執行使類比訊號的功率增加的功能。增幅訊號輸出部1240輸出經增幅的類比訊號。增幅訊號輸出部1240輸出的聲道共為2個聲道，包括RIGHT聲道和LEFT聲道。
放大部1230由多個OP-AMP元件構成，可具有分階段地使增益(Gain)增加的結構。各OP-AMP元件之增益可具有考慮到雜訊而優化的值，可具有在各放大元件間包括阻抗元件的反饋電路。
圖13a至圖13c係示例性圖示本發明之一個實施例的 音頻訊號變換裝置的配線的圖，包括圖7的變換部740及增幅部750。
如若參照圖13a，增幅訊號輸出部1310的左、右輸出聲道1330為了避免訊號的干擾，可具有以GND(接地)1320包圍的結構。增幅訊號輸出部使用串擾(Crosstalk)作為評價左、右輸出聲道的訊號的干擾度的基準，這意味著聲道分離度，顯示出增幅訊號輸出部的左、右聲道中的訊號干擾度。增幅訊號輸出部具有以GND包圍左、右輸出聲道的結構，從而能夠提高聲道分離度。
增幅部增幅類比音頻訊號，使音頻訊號輸出到左聲道線及右聲道線。音頻訊號變換裝置包括連接於音頻訊號變換裝置的邊框的接地構件。其中，邊框連接於基板，是以導電性材料體現的框架。
在圖13b中示例性圖示了接地構件。接地構件1361具有以接地包圍連接於增幅部的左聲道線1341及右聲道線1351的結構。接地構件可區分為包圍左聲道線1342的第一接地構件1362及包圍右聲道線1352的第二接地構件1372而形成。接地構件可區分為包圍左聲道線1343及右聲道線1353的一部分的上部接地構件1363、1373及下部接地構件1383、1393。上部接地構件1363、1373或下部接地構件1383、1393可以連接於邊框。
如若藉由數位訊號線輸入了數位音頻訊號，變換部740則將其變換成類比音頻訊號，藉由類比訊號線，輸出類比音頻訊號。在內部電路圖案上，為了防止可能引起數位雜訊(digital noise)的部分的重複，可具有隔開結構。隔開結構可為在二維平面上隔開距離，或在三維空間上，在不同的層中，在空間上隔開。
數位訊號線及類比訊號線可在基板的一面中隔開預先設置的距離以上配置。數位訊號線可配置於基板的一面，類比訊號線可配置於該基板的另一面。如若參照圖13c，基板可形成層疊結構1301~1303。數位訊號線及類比訊號線可在以層疊結構形成的基板中，在相異的層，在空間上隔開配置。數位訊號線及類比訊號線可以貫通在基板上形成的通孔(Through Hole)或導通孔(Via Hole)的結構，隔開配置於基板。
變換部740的數位訊號線及類比訊號線最大限度隔開。此時的隔開距離可具有考慮音頻訊號變換裝置300的大小和播放音質而事先設置的值以上。供時鐘發生部生成的時鐘訊號流動的時鐘訊號線和類比訊號線，具有隔開的結構。
增幅部750為減小雜訊，可具有面向變換部740優化 的設計。另外，增幅部750的內部電路的配線為了防止可能引起數位雜訊的部分的重複，可具有最大隔開結構。隔開距離可具有考慮音頻訊號變換裝置300的大小和播放音質而事先設置的值以上。
靜音部連接於基板，輸出去除了雜訊的類比音頻訊號。接地構件可具有以接地包圍左聲道線及右聲道線的結構，其中，該左聲道線及右聲道線輸出去除了正氣爆雜訊及負氣爆雜訊的類比音頻訊號。即，可具有以接地包圍連接於靜音部的左聲道線及右聲道線的結構。在圖13b中，示例性圖示了接地構件。
圖14係示例性圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的靜音部的方塊圖，圖15係具體圖示本發明之一個實施例的音頻訊號變換裝置的靜音部的電路圖，圖16係示例性圖示氣爆雜訊的圖。
靜音部760具有針對高輸出而優化的構成，為了對準定時，可包括定時設置部1410和定時調整部1420。
定時設置部1410執行的功能是，如若輸入了高輸出的音頻訊號，則針對該音頻訊號第一次設置靜音定時(Mute Timing)。詳細而言，定時設置部1410執行判定全體的靜音定時的功能。定時設置部1410針對輸入的全 部音頻訊號，設置靜音定時，從而可執行判定全體的靜音定時的功能。
定時調整部1420執行的功能是，針對藉助於定時設置部1410而第一次設置了靜音定時的音頻訊號，第二次調整靜音定時。詳細而言，定時調整部1420執行判定靜音的精細定時的功能。定時調整部1420針對已設置靜音定時的音頻訊號的各部分，調整靜音定時，從而可執行判定靜音的精細定時的功能。
當靜音部760只包括定時設置部1410時，會出現在靜音部760使音頻訊號靜音時反而發生氣爆雜訊(Pop Noise)的問題。較佳靜音部760包括定時設置部1410以及至少一個定時調整部1420。
第一靜音處理部1430執行的功能是，如若輸入高輸出的音頻訊號，則以藉助於定時設置部1410和定時調整部1420而設置及調整的靜音定時為基礎，第一次使音頻訊號靜音。
第一靜音處理部1430在判定的靜音定時使音頻訊號靜音，從而執行去除在數位訊號變換裝置的電源開啟(ON)/關閉(OFF)時發生的氣爆雜訊的功能。
第一靜音處理部1430第一次使音頻訊號靜音，從而可去除與音頻訊號相關的氣爆雜訊，特別是負氣爆雜訊。
如若輸入的音頻訊號藉助於第一靜音處理部1430而在判定的定時第一次靜音，第二靜音處理部1440則執行以藉助於定時設置部110和定時調整部120而設置及調整的靜音定時為基礎，第二次使該音頻訊號靜音的功能。
第二靜音處理部1440與第一靜音處理部1430一同，分別在判定的定時使音頻訊號靜音，從而能夠去除氣爆雜訊。此時，第二靜音處理部1440可去除與音頻訊號相關的正氣爆雜訊。
另一方面，在本實施例中，靜音部760亦可只具備第一靜音處理部1430。此時，第一靜音處理部1430可執行一同去除負氣爆雜訊和正氣爆雜訊的功能。
如若參照圖15，定時設置部110包括第一阻抗111和第一電容器112。在本實施例中，第一阻抗111和第一電容器112具有並聯結構。
第一阻抗111連接於第一電晶體201的集電極(collector)，執行調整輸出電壓的功能。
就第一電容器112而言，其一側連接於第一電晶體201之集電極，其另一側連接於接地(GND)。
另一方面，第一電晶體201的射極(emitter)連接於接地(GND)，第一電晶體201的基極(base)連接於音頻訊號播放裝置中使音頻訊號靜音的靜音訊號輸入部211。
靜音部760亦可包括與第一電晶體201並聯的第二阻抗221。就第二阻抗221而言，其一側連接於靜音訊號輸入部211，其另一側連接於接地(GND)。第二阻抗221相當於保護阻抗。
根據前面所作的說明，在本發明中，定時調整部1420可在靜音部760至少具備兩個。
下面參考這點，區分為第一定時調整部120a與第二定時調整部120b進行說明。
第一定時調整部120a包括第三阻抗121和第二電容器122。在本實施例中，第三阻抗121和第二電容器122具有串聯結構。
第三阻抗121連接於第二電晶體202的集電極，執行 調整輸出電壓的功能。
就第二電容器122而言，其一側連接於第二電晶體202的集電極，其另一側連接於接地(GND)。另一方面，第二電晶體202的射極連接於Vcc，第二電晶體202的基極連接於定時設置部110。
靜音部760亦可包括並聯於第三阻抗121的第四阻抗222。第四阻抗222執行調整輸出電壓的功能。就第四阻抗222而言，其一側連接於第二電晶體202的集電極，其另一側連接於接地(GND)。
靜音部760亦可包括連接於定時設置部110的第三電容器231。就第三電容器231而言，其一側連接於定時設置部110的第一阻抗111，其另一側連接於接地(GND)。
第二定時調整部120b包括第五阻抗123和第四電容器124。在本實施例中，第五阻抗123和第四電容器124具有串聯的結構。第五阻抗123連接於第一定時調整部120a，執行調整輸出電壓的功能。就第四電容器124而言，其一側連接於第五阻抗123，其另一側連接於接地(GND)。
靜音部760亦可包括連接於第二定時調整部120b的 第五電容器232和第六電容器233。在本實施例中，第五電容器232和第六電容器233具有並聯的結構。就第五電容器232而言，其一側連接於第二定時調整部120b的第五阻抗123，其另一側連接於第二靜音處理部1440。就第六電容器233而言，與第五電容器232一樣，其一側連接於第二定時調整部120b的第五阻抗123，其另一側連接於第二靜音處理部1440。
在本實施例中，第二靜音處理部1440可以雙FET體現。此時，第五電容器232和第六電容器233可分別連接於第二靜音處理部1440的FET。第五電容器232和第六電容器233可以開放(OPEN)的形態配備於靜音部760。
第一靜音處理部1430包括第一FET(Field Effect Transistor，場效應電晶體)131和第二FET 132。當以單FET體現第一靜音處理部1430時，難以完全去除氣爆雜訊，特別是存在難以解決向負極側洩漏的氣爆雜訊的問題。氣爆雜訊(pop noise)作為供應或中斷電源時發生的雜訊，意味著具有已充電電壓的電容器的電路在與其他電氣電路連接時，因充電的電容器的電壓而發生的雜訊。在圖16中，圖示了負氣爆雜訊1610和正氣爆雜訊1620。負氣爆雜訊係向負極洩漏的雜訊。
靜音部760具備的第一靜音處理部1430根據判定的 靜音定時，第一次使輸入的音頻訊號靜音，從而能夠去除負氣爆雜訊1610。
在本實施例中，為了解決這種問題，以雙FET體現第一靜音處理部1430。另外，在本實施例中，以第一FET131的汲極(drain)及源極(source)與第二FET132的汲極及源極成為相互相向的形態的方式，配置第一FET 131與第二FET 132，從而解決所述問題。
如若藉由右側輸入端子(AUDIO_R_IN)212接收的音頻訊號輸入第一FET 131的閘極(gate)，則第一FET 131執行根據藉助於定時設置部110、第一定時調整部120a及第二定時調整部120b判定的定時，使音頻訊號靜音並傳輸給第二靜音處理部1440的功能。
同樣地，如若藉由左側輸入端子(AUDIO_L_IN)213接收的音頻訊號輸入第二FET 132的閘極，則第二FET 132執行根據藉助於定時設置部110、第一定時調整部120a及第二定時調整部120b判定的定時，使音頻訊號靜音並傳輸給第二靜音處理部1440的功能。
第二靜音處理部1440包括第三FET 141和第四FET 142。與第一靜音處理部1430一樣，第二靜音處理部1440也以雙FET體現。另外，以第三FET 141的汲極及源極 與第四FET 142的汲極及源極成為相互相向的形態的方式，配置第三FET 141與第四FET 142。
如若從第一FET 131輸入經靜音處理的音頻訊號，則第三FET 141執行根據藉助於定時設置部110、第一定時調整部120a及第二定時調整部120b判定的定時，使音頻訊號靜音並藉由右側輸出端子(AUDIO_R_OUT)214輸出的功能。
同樣地，如若從第二FET 132輸入經靜音處理的音頻訊號，則第四FET 142執行根據藉助於定時設置部110、第一定時調整部120a及第二定時調整部120b判定的定時，使音頻訊號靜音並藉由左側輸出端子(AUDIO_L_OUT)215輸出的功能。
靜音部760具備的第二靜音處理部1440根據判定的靜音定時，使藉助於第一靜音處理部1430而第一次靜音處理的音頻訊號第二次靜音，從而可去除正氣爆雜訊1620。
在圖3中分離圖示了音頻訊號變換裝置包括的構成要素，但多個構成要素可相互結合，以至少一個模組體現。構成要素連接於連接裝置內部的軟體性模組或硬體性模組的通訊路徑，相互間有機地運轉。這種構成要素利用 一個以上的通訊總線或訊號線進行通訊。
音頻訊號變換裝置可以藉助於硬體、韌體、軟體或其組合而在邏輯電路內體現，亦可為以利用通用或特定目的電腦來體現。裝置可利用固定配線型(Hardwired)設備、現場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、定製型半導體(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等來體現。另外，裝置可以包括一個以上的處理器及控制器的晶片上系統(System on Chip，SoC)來體現。
音頻訊號播放裝置可以軟體、硬體或他們組合的形態，搭載於配備有硬體要素的計算設備或伺服器。計算設備或伺服器可意味著包括用於與各種設備或有線無線通訊網執行通訊的通訊調製等通訊裝置、儲存用於運行程式所需資料的記憶體、用於運行程式並進行演算及命令所需的微處理器等的全部或一部分的多樣裝置。
基於本實施例的動作可體現為可藉由多樣電腦裝備執行的程式命令形態，記錄於電腦可讀媒體。電腦可讀媒體代表為了運行而參與向處理器提供命令的任意的媒體。電腦可讀媒體可包括程式命令、資料檔案、資料結構或其組合。例如，可有磁媒體、光記錄媒體、記憶體等。電腦程式可分散於以網路連接的電腦系統上，以分佈方式 儲存電腦可讀代碼並運行。用於體現本實施例所需的功能性(Functional)程式、代碼及代碼區段係可由本實施例所屬技術領域的程式員容易地推論的。
本實施例用於說明本實施例的技術思想，並非本實施例的技術思想的範圍由這種實施例限定。本實施例之保護範圍應根據隨附申請專利範圍進行解釋，處於與之同等範圍內的所有技術思想應解釋為包含於本實施例的權利範圍。

Claims (12)

  1. 一種音頻訊號變換裝置的配線結構，包括：變換部，如若藉由數位訊號線而輸入數位音頻訊號，則變換成類比音頻訊號，藉由類比訊號線，輸出前述類比音頻訊號；以及接地構件，其以接地包圍連接於前述音頻訊號變換裝置的增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於前述音頻訊號變換裝置的邊框，其中，前述音頻訊號變換裝置在基板上體現有使前述類比音頻訊號增幅的前述增幅部。
  2. 如請求項1所記載之音頻訊號變換裝置的配線結構，其中前述接地構件區分為包圍前述左聲道線的第一接地構件及包圍前述右聲道線的第二接地構件而形成。
  3. 如請求項1所記載之音頻訊號變換裝置的配線結構，其中前述接地構件區分為包圍前述左聲道線及前述右聲道線的一部分的上部接地構件及下部接地構件，前述上部接地構件或前述下部接地構件連接於前述邊框。
  4. 如請求項1所記載之音頻訊號變換裝置的配線結構，其中前述數位訊號線及前述類比訊號線在前述基板的一面中，隔開預先設置的距離以上配置。
  5. 如請求項1所記載之音頻訊號變換裝置的配線結構，其中前述數位訊號線配置於前述基板的一面，前 述類比訊號線配置於前述基板的另一面。
  6. 如請求項1所記載之音頻訊號變換裝置的配線結構，其中前述基板形成層疊結構，前述數位訊號線及前述類比訊號線在以前述層疊結構形成的基板中，在空間上隔開配置於相異的層。
  7. 一種音頻訊號變換裝置，包括：基板；邊框，其連接於前述基板，以導電性材料體現；電源端子，其連接於前述基板；變換部，其連接於前述基板，如若藉由數位訊號線輸入數位音頻訊號，則變換成類比音頻訊號，藉由類比訊號線，輸出前述類比音頻訊號；時鐘發生部，其連接於前述基板，以前述數位音頻訊號為基礎，決定使前述數位音頻訊號變換成前述類比音頻訊號時的運轉定時；增幅部，其連接於前述基板，使前述類比音頻訊號增幅；以及接地構件，其以接地包圍連接於輸出前述類比音頻訊號的前述增幅部的左聲道線及右聲道線，連接於前述邊框。
  8. 如請求項7所記載之音頻訊號變換裝置，其中前述音頻訊號變換裝置以模組型體現，形成得能結合於音頻訊號播放裝置。
  9. 如請求項7所記載之音頻訊號變換裝置，其中包括雜 訊去除部，前述雜訊去除部連接於前述基板，分階段地去除從前述電源端子流入的雜訊成分，從前述電源端子向前述時鐘發生部、前述變換部及前述增幅部傳遞電力；前述電源端子分離為多個，前述雜訊去除部為多個，多個前述雜訊去除部分別連接於分離的多個前述電源端子，個別地去除前述雜訊成分。
  10. 如請求項9所記載之音頻訊號變換裝置，其中前述雜訊去除部包括連接於電壓輸入節點的第一次雜訊去除部、連接於前述第一次雜訊去除部的第二次雜訊去除部、連接於前述第二次雜訊去除部的第三次雜訊去除部、連接於前述第三次雜訊去除部的第四次雜訊去除部及連接於前述第四次雜訊去除部的電壓輸出節點。
  11. 如請求項7所記載之音頻訊號變換裝置，其中包括靜音部，前述靜音部包括：第一靜音處理部，其以預先設置的定時為基礎，在負氣爆雜訊存在的時間點，使音頻訊號靜音；及第二靜音處理部，其以前述定時為基礎，在正氣爆雜訊存在的時間點，使前述音頻訊號靜音；前述靜音部連接於前述基板，輸出去除了雜訊的類比音頻訊號；前述接地構件以接地包圍連接於前述靜音部的左聲道線及右聲道線，其中，前述靜音部輸出去除了 前述雜訊的類比音頻訊號。
  12. 如請求項7所記載之音頻訊號變換裝置，其中前述數位訊號線及前述類比訊號線在前述基板中，隔開預先設置的距離以上配置。
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