TWI433552B - 驅動揚聲器的裝置及方法 - Google Patents

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Description

驅動揚聲器的裝置及方法
本發明有關於揚聲器(speaker)的電源開啟(power up)或電源關閉(power down)，更具體地，有關於在揚聲器電源開啟或電源關閉過程中，驅動揚聲器的裝置及方法。
在一些例子中，當功率放大器開啟以驅動揚聲器時，功率放大器的輸出可能有一段電源開啟暫態(transient)，而電源開啟暫態可能使揚聲器發出爆裂或者喀擦聲(pop or click sound)。相似地，當功率放大器關閉時，可能會產生電源關閉暫態，而電源關閉暫態會使揚聲器發出爆裂或者喀擦聲。可攜式裝置(例如行動電話)經常在正常運作模式(normal operation mode)與待機模式(standby mode)之間切換以節省電力，而當可攜式裝置在待機模式以及正常運作模式之間切換時，可攜式裝置的揚聲器會產生爆裂或者喀擦聲。非可攜式裝置(例如立體聲系統)也可能在電源開啟或電源關閉時產生爆裂或者喀擦聲。
有鑑於此，本發明提供一種驅動揚聲器的裝置及方法。
本發明提供一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源開啟訊號，該電源開啟訊號用於控制一電訊號，該電訊號用於在一電源開啟週期驅動一揚聲器，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第一子週期內具有一正的二階導數，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第二子週期內具有一負的二階導數，該電源開啟週期的第一子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一，以及該電源開啟週期的第二子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一。
本發明再提供一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源關閉訊號，該電源關閉訊號用於控制一電訊號，該電訊號用於在一電源關閉週期內驅動一揚聲器，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第一子週期內具有一負的二階導數，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第二子週期內具有一正的二階導數，該電源關閉週期的第一子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一，以及該電源關閉週期的第二子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一。
本發明又提供一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源開啟訊號，該電源開啟訊號用於控制一電訊號，該電訊號用於在一電源開啟週期內驅動一揚聲器，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第一部分內具有一正的二階導數，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第二部分內具有一負的二階導數，該電源開啟訊號之該二階導數在該電源開啟週期之該第一部分，偏離該二階導數之平均值不超過50%，而該電源開啟訊號之該二階導數在該電源開啟週期之該第二部分，偏離該二階導數之平均值不超過50%。
本發明另提供一種驅動揚聲器的方法，包含：使用一電源開啟訊號控制一電訊號，該電訊號用於在一音訊子系統之一電源開啟週期內，驅動一揚聲器，該電源開啟訊號在該電源開啟週期之一第一子週期內具有一正的二階導數，在該電源開啟週期之一第二子週期內具有一負的二階導數，該電源開啟週期之第一子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一，以及該電源開啟週期之第二子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一；以及在該電源開啟週期之後，根據一音訊訊號驅動該揚聲器。
本發明提供的裝置及方法的優點在於可減少揚聲器電源開啟或電源關閉時產生爆裂或者喀擦聲。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的“包括”和“包含”係為一開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定於”。以外，“耦接”一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。間接的電氣連接手段包括通過其他裝置進行連接。
在揚聲器放大器的電源開啟或者電源關閉過程中，提供電源開啟/電源關閉暫態波形產生器以致能揚聲器的驅動，以減少爆裂或者喀擦聲雜訊。當AC耦合揚聲器自接地電壓(例如，0V)被驅動到共模準位的電源開啟週期內，電源開啟週期的第一半時間內使用一個大致上以常數速率增長的電流來驅動揚聲器線圈(coil)，而在電源開啟週期的第二半時間內，使用一個大致上以常數速率降低的電流來驅動揚聲器線圈。相似地，當AC耦合揚聲器自共模準位被驅動到接地電壓準位(例如，0V)的電源關閉週期內，電源關閉週期的第一半時間內使用一個大致上以常數速率增長的負電流來驅動揚聲器線圈，而在電源關閉週期的第二半時間內，使用一個大致上以常數速率降低的負電流來驅動揚聲器線圈。以此方式，在電源開啟以及電源關閉週期內，揚聲器振膜(cone)，以大致上恆定速率移動，而不突然移動，從而產生抑制的(muffled)聲音，而不是尖銳的爆裂或者喀擦聲。
概述
在一些實現中，揚聲器包含線圈形成的電磁石(electromagnet)，而該線圈位於由永磁體(permanent magnet)產生的恆定的磁場中。該線圈連接到揚聲器振膜上。透過改變線圈中流動的電流，由電磁石產生的磁場與永磁體產生的磁場相互作用，從而推或者拉該線圈。接著，線圈推或者拉揚聲器振膜，振動了揚聲器前方的空氣，然後產生聲波。電流訊號的頻率和振幅決定了線圈移動的速率和距離，從而決定了由揚聲器振膜產生的聲波的頻率以及振幅。
請參閲第1圖，第1圖為相對於揚聲器線圈電流，揚聲器振模偏斜(deflection)的示意圖。如曲線10所表示，揚聲器振膜以與揚聲器振膜中的電流量成正比的速率移動。當揚聲器線圈中的電流改變時，揚聲器振膜移動並且產生聲音。振膜移動的速率傳達(convey)了頻率以及振幅信息。
請參閲第3圖，第3圖為示例音訊子系統驅動AC耦合揚聲器的示意圖。在一些例子中，音訊子系統90透過耦合(coupling)電容C 104而驅動揚聲器100。揚聲器100具有揚聲器線圈108，而揚聲器線圈108具有阻抗R。該揚聲器配置可以稱為“AC耦合揚聲器”，所以後文中，揚聲器100可以為AC耦合揚聲器100。揚聲器線圈108一端連接到接地端102，而另一端連接到耦合電容C 104。AC耦合揚聲器的優勢之一就是不必將揚聲器線圈108的另一側(不直接接收輸入訊號的一側)偏移到共模準位，共模偏移(offset)不會經過揚聲器引起額外的電力消耗(因為DC電流被耦合電容C104所阻斷)。AC耦合揚聲器的另外一個優勢就是不必將揚聲器的另外一側驅動到共模準位，節省了矽(silicon)面積(IC電路)以及電流。揚聲器100可以為但不限於收話器(headphone)或者耳機(earpiece)的一部分，或者可以安裝在可攜式裝置內部，例如行動電話、數位錄音機(digital recorder)、可攜式收音機(portable radio)或者音樂播放器，揚聲器100或者可以非可攜式裝置(例如，家庭娛樂系統)中的揚聲器。
AC耦合揚聲器的高頻轉折(high pass corner)頻率(又稱高通截止頻率)由下面方程式給出：
fc=1/(2*pi*R*C)
其中，fc為高通截止頻率，而R為揚聲器線圈108的阻抗，C為耦合電容C 104的電容值。
表1為用於各種揚聲器阻抗，用以獲得各種截止頻率(cut off frequency)所需的電容。
流經耦合電容C 104的電流由下列方程式給出：
i=C*d/dt*Vc(t)
其中，C為耦合電容C104的電容值，Vc(t)為用於耦合電容C 104的電壓。
這個方程式忽略了由揚聲器線圈108中的阻抗R所引起的阻尼(damping)，但是因為R很小(幾十歐姆)，揚聲器兩端的電壓也很小，所以作為第一級近似(approximation)來說是足夠的。
揚聲器線圈108的電流與用於耦合電容C 104的電壓的變化率，以及與耦合電容C 104自身的大小成正比。更高品質的音訊系統通常使用具有較低截止頻率的揚聲器，而對於同樣的揚聲器阻抗，具有較低截止頻率的揚聲器中的喀擦(click)聲更大。因此，在允許的電源開啟或允許的電源關閉時間、所需電容的大小以及給定揚聲器所產生喀擦聲的可聞度之間需達到均衡。
在音訊子系統90電源開啟之後，揚聲器驅動器92的輸出就升高到揚聲器驅動器92的共模準位，以允許揚聲器驅動器92使用在共模準位之上或者之下擺動的電壓訊號驅動揚聲器。如果揚聲器驅動器92突然將輸出從0V驅動到共模準位，那麽就會在耦合電容C 104上，施加一個很大的電壓步進(step)，其中，電壓步進的斜率(slope)由揚聲器驅動器92的回轉(slew)速率所決定。作為結果，在很短的時間內，就會有流經揚聲器線圈108的大電流步進。這會促使揚聲器振膜具有大的移動，而且振膜的移動的速率也會很大。這些效應組合起來，從而形成在電源啟動時的很大的爆裂或者喀擦聲。
喀擦聲的音量與揚聲器線圈108中的電流的變化率成正比。為了降低喀擦聲，在一些實現中，音訊子系統90可以配置為在電源開啟過程中，應用到揚聲器的電流的絕對變化速率大致上為常數。在預設時間內，在足以將音訊子系統90的輸出端驅動到共模準位的條件下，揚聲器的電流的絕對變化率也可以保持為最小。
音訊子系統90包含至少一個揚聲器驅動器92、電源開啟/電源關閉波形產生電路94以及壓控電流偏移(bias)96。揚聲器驅動器92產生一個電訊號(如輸出電壓訊號200)，並將輸出電壓訊號200輸出以驅動揚聲器100。在一些例子中，揚聲器驅動器92具有數位控制增益。電源開啟/電源關閉波形產生電路94產生電壓訊號202，而在電源開啟週期和電源關閉週期內，電壓訊號202控制揚聲器驅動器92的輸出電壓訊號200的共模電壓準位。在一些例子中輸出電壓訊號200與輸出電壓訊號202僅具有倍數差異，然波形相似，其一階導數與二階導數的變化均相似。壓控電流偏移96產生用於揚聲器驅動器92的偏移電流204。在電源關閉週期之後，下拉開關98用於將輸出電壓訊號200拉低到接地電壓。其中，輸出電壓訊號200對應電壓訊號202的波形(在一些例子中輸出電壓訊號200與輸出電壓訊號202僅具有倍數差異，然波形相似，故稱之為對應)。請注意，電壓訊號202等於電壓Vref，所有其他實施方式中的Vref均可以由此實施方式的電壓訊號202實現。而且，電壓Vref在電源開啟週期內為電源開啟訊號，而在電源關閉週期內，電壓Vref為電源關閉訊號。無論是電源開啟週期還是電源關閉週期，電壓Vref均用於控制輸出電壓訊號200，從而驅動揚聲器100。
在電源開啟週期內發生下列事件。揚聲器驅動器92的AC增益設定為無聲(mute)，以減少不必要的雜訊。將下拉開關98斷開(opened)，這樣揚聲器驅動器92的輸出端就不連接到接地端。電源開啟/電源關閉波形產生電路94開始運行，對電容C1 146充電，以促使電壓訊號202自0V升高到一個期望的共模電壓準位，在此過程中電壓波形的二階導數的絕對值大致上在電源開啟週期內為常數。作為響應，揚聲器驅動器92使用與電壓訊號202相同的波形將輸出電壓訊號200自0V驅動到期望的共模電壓準位。也就是說，輸出電壓訊號200的波形與電壓訊號202的波形對應。
如上所述，在電源開啟週期內，當輸出電壓訊號200的這樣的電壓波形用於驅動揚聲器100時，在電源開啟過程中的音訊子系統90的爆裂或者喀擦聲就可以減少。電壓訊號202也發送給壓控電流偏移96，以控制偏移電流204自0V到適當的偏移電流準位逐漸向上傾斜(ramp up)。在電源開啟週期結束時，輸出電壓訊號200的電壓為期望的共模電壓準位，所以期望的揚聲器驅動器增益應用到揚聲器驅動器92上，然後揚聲器驅動器92根據輸入音訊訊號206驅動揚聲器100，舉列而言，在該電源開啟週期之後使用音訊訊號驅動揚聲器100。
在電源關閉週期內，揚聲器驅動器92的AC增益再次設定為無聲，以減少不必要的雜訊。電源開啟/電源關閉波形產生電路94放電電容C1 146，以促使電壓訊號202自共模電壓準位降低到0V，上述過程中，電壓訊號202的電壓波形的二階導數的絕對值大致上為常數。作為響應，使用與電壓訊號202同樣的波形，揚聲器驅動器92將輸出電壓訊號200自共模電壓準位驅動到0V。
當使用這樣的電壓波形驅動揚聲器100時，在電源關閉過程中的音訊子系統90的爆裂或者喀擦聲就會減少。在電源關閉週期內，壓控電流偏移96也使偏置電流204自共模偏置電流準位傾斜到0。接近電源關閉週期的最後，下拉開關98關閉(closed)，以將輸出電壓訊號200下拉到接地電壓。
第2圖為在電源開啟週期Tpowerup內用於驅動揚聲器100的電流的示例波形110。在此例子中，在電源開啟週期的第一半112，電流以常數速率增長，直到到達峰值I_peak，然後，在電源開啟週期的第二半114，電流以常數速率降低。在電源開啟週期結束之後，揚聲器振膜回到原來的位置(at its resting place)，這樣，就可以在兩個方向等同地偏斜(deflect)。這會使電源開啟的喀擦聲能量擴散到整個電源開啟週期內。出現在頻譜內的喀擦聲能量越少，那麽收聽者就越不容易受到聽到的電源開啟喀擦聲的影響。
在一些實現中，音訊子系統90配置為在約100ms內電源開啟，然後音訊子系統90準備好驅動揚聲器100以輸出任意音訊訊號。這說明，在電源開啟之後，在聽到來自揚聲器的音樂或者音訊之前使用者僅需等待100ms。
波形110給出了用於驅動揚聲器100的電流輪廓示意圖，其中，揚聲器100提供最小的電源開啟喀擦聲。電流的絕對變化率為常數，而且依賴於共模準位以及允許的電源開啟時間。共模準位越大，或者電源開啟允許的時間越少，那麽電流的改變速率越大，而喀擦聲越大聲。
耦合電容C 104(第3圖)以及揚聲器線圈108形成一個高通濾波器，對於耦合電容C104以及揚聲器線圈108的跨壓來說，該高通濾波器與微分器(differentiator)的作用類似。因此，可以積分(integrate)電流波形以獲得電壓波形。
流經驅動揚聲器100的電流波形給出如下：
i(t)=α*t
其中，i(t)為流經驅動揚聲器100的電流，0<t<Tpowerup/2，並且α為電流對時間(current-versus-time)曲線的斜率(slope)以及
i(t)=α*Tpowerup/2-α*(t-Tpowerup/2)=α*Tpowerup-α*t
其中，Tpowerup/2<t<Tpowerup.
電流波形i(t)的積分(integral)給出如下：
v(t)=1/2*α*t2
其中，0<t<Tpowerup/2以及
v(t)=K+α*Tpowerup*t-1/2*α*t2
其中，Tpowerup/2<t<Tpowerup。邊界條件為v(Tpowerup/2)=1/8*α*Tpowerup2 ，所以
K=-1/4*α*Tpowerup2
以及
v(t)=-1/4*α*Tpowerup2 +α*Tpowerup*t-1/2*α*t2
第4圖為在電源開啟過程中，用於耦合電容C104以及揚聲器100上的電壓波形120。波形120具有第一部分122以及第二部分124，第一部分122具有正的常數二階導數(即，α)，而第二部分124具有負的常數二階導數(即，-α)。此電壓輪廓示意圖為給定的AC耦合電容、共模準位以及電源開啟時間提供了最小的電源開啟的喀擦聲。
第5圖為在電源關閉週期Tpowerdown內，用於驅動揚聲器100的電流的示例波形210。在此例子中，在電源關閉週期的第一半212內，電流以常數速率減少，然後在電源關閉週期的第二半214內，電流以常數速率增加。揚聲器振膜在電源關閉週期結束之後回到原來的位置(resting place)，這樣，在電源關閉之後就不再產生聲音。這會使電源關閉喀擦聲能量在整個電源關閉週期內擴散。在頻譜出現的喀擦聲能量越低，那麽收聽者就越不容易受到電源關閉喀擦聲影響。
在一些實現中，音訊子系統90配置為在大約100ms內電源關閉，這樣，系統就可以在100ms之後關閉。波形210給出了可提供最小的電源關閉喀擦聲的揚聲器100的驅動電流輪廓示意圖。電流的絕對變化率為常數，而且依賴於共模準位以及允許的電源關閉時間。共模準位越高，或者電源關閉允許的時間越短，那麽電流的變化率越大，聽到喀擦聲也越大。
請參閲第6圖，第6圖為示例電源開啟/電源關閉波形產生電路94的示意圖，在一些實現中，電源開啟/電源關閉波形產生電路94包含壓控電流源(以下簡稱為VCCS)132，而VCCS 132接收控制電壓V1，然後VCCS 132在訊號線136上控制電流I1，而電流I1用於控制電壓Vref，電壓Vref進而控制由第3圖所示的輸出電壓訊號200。在電源開啟週期內，電流I1以及控制電壓V1具有如下關係：I1=beta*V1。在電源關閉週期內，I1=-1*beta*V1。其中，beta為VCCS 132的增益。控制邏輯電路144提供上升緣/下降緣(Up/Down)訊號236給VCCS 132，以指示出是否為電源開啟週期或者為電源關閉週期。
電源開啟週期的開始，啟用(Activation)訊號(如第7圖所示，啟用訊號用於表示電源接通的開始，然圖中未明示)變為邏輯高(logic HIGH)。啟用訊號發送給電源開啟/電源關閉波形產生電路94、揚聲器驅動器92以及壓控電流偏移96。控制邏輯電路144將上升緣/下降緣訊號236設定為邏輯高。控制電路邏輯144發送控制訊號234給第三開關SW3 220以及第四開關SW4 222，以促使第三開關SW3 220關閉，而第四開關SW4 222斷開，其中，控制訊號234具有“+1”狀態。以此方式，輸出節點106上的輸出電壓Vref作為控制電壓V1而用於控制VCCS 132。輸出節點106連接到揚聲器驅動器92的共模輸入(如第3圖所示)。控制邏輯電路144發送控制SW2訊號256，以斷開第二開關SW2 254。
啟動(start-up)電流源140向電壓Vref節點106輸出小的電流Istartup ，以啟動(start)電源開啟/電源關閉波形產生電路94。參考電容C1 146積分來自電流源140的電流Istartup 以及來自VCCS 132的電荷，這樣，在節點106的輸出電壓Vref增大，而反過來使訊號線136上的電流I1增加。
參考電容C1 146積分來自電流源140的電流Istartup 以及來自VCCS 132的電荷。節點106的電壓Vref由下列方程式給出：
Vref=(I*t)/C,
其中，電流I包含來自啟動電流源140以及VCCS 132的電流。VCCS 132控制電流I1與控制電壓V1成正比，其中，控制電壓V1與節點106上的電壓Vref相等。輸出電壓Vref隨著電流I1的增長而增長，而反過來會進一步使電流I1增長，引起了正回授(feedback)，在此過程中，由VCCS 132的增益以及電容C1 146設定時間常數。
來自VCCS 132的電流由下列方程式給出：
其中，beta為VCCS的增益，而C為電容C1 146的電容值。在電源開啟週期的大部分時間內，電流I_startup與電流I1相比很小，因此所以在上述近似中可以忽略。該電流在參考電容C1 146上積分，而節點106的電壓Vref為：
Vref=(beta*I1*t^2)/(2*C)　(方程式2)
由於來自啟動電流源140以及VCCS 132的電流，輸出電壓Vref依賴於在參考電容C1 146上隨時間累積的電荷。這給出了上述的平方律(square law)關係。
控制邏輯電路144提供多工選擇訊號(Mux Selection)238給多工器240，以選擇電壓Vref以及下列訊號之一：VDD/4、VDD/2以及GND+delta，其中VDD為電源電壓，delta為一個小電壓。電壓VDD/2、VDD/4以及GND+delta可以使用電阻串列(string)分壓電源電壓VDD而產生。所選擇的訊號發送給比較器242。如果選定VDD/4，在電源開啟週期的第一部分中，電壓Vref從0V開始增長。控制邏輯電路144控制多工選擇訊號238，以使多工器240將電壓Vref以及VDD/4發送給比較器242。
VCCS 132增加電流I1，參考電容C1 146積分電荷量，節點106上的電壓Vref增長，直到電壓Vref到達近似VDD/4。當電壓Vref等於VDD/4時，比較器242將訊號244發送給控制邏輯電路144，然後控制邏輯電路144立刻將控制訊號234改變為“-1”值，此運作導致了第三開關SW3 220斷開，而第四開關SW4 222關閉，允許控制電壓V1由放大器224所驅動。由此可以看出，訊號244標誌電壓Vref以及一門檻值之一比較結果，波形產生電路94控制電壓Vref以在具有正的二階導數以及具有負的二階導數之間切換。
放大器224具有正輸入端226，而正輸入端226接收參考電壓VDD/4。放大器224具有負輸入端228，而負輸入端228自節點232接收電壓，節點232為由電阻230a以及電阻230b組成的電壓分壓器的節點。在此例子中，電阻230a以及電阻230b具有相等的電阻值。該配置使電流I1的斜率改變為負值(即，電流I1隨著時間而減少)。隨著電壓Vref越高，電流I1降低。隨著輸出電壓Vref升高到VDD/2，則允許控制電壓被驅動到0V。電流I1具有與第2圖所示的波形110相似的波形。由此可以看出，控制電壓V1由放大器224所驅動，而電壓Vref輸入到放大器224。
在此例子中，選擇共模準位為VDD/2，將控制訊號234雙態觸變(toggle)自“+1”狀態觸發到“-1”狀態的門檻值(使電流的斜率從正變為負的門檻值)設定為共模準位的一半(或VDD/4)。
控制邏輯電路144控制多工選擇訊號238，以使多工器240選擇電壓Vref訊號以及VDD/2訊號，然後所選訊號傳遞給比較器242。當電壓Vref訊號到達VDD/2，比較器242將訊號244發送給控制邏輯電路144，而控制邏輯電路144發送DONE訊號246，以指示出，參考電壓Vref已經上升到期望的共模電壓準位。DONE訊號246促使第一開關SW1 248關閉，從而將節點106與電壓分壓器的節點250連接起來，而電壓分壓器包含電阻252a以及電阻252b。在此例子中，電阻252a以及電阻252b具有相同的電阻值，所以節點250就具有電壓VDD/2，使得電容C1 146連接到VDD/2，而該電壓為關閉第一開關SW1 248之前與節點106的相同的電壓，所以電容C1 146就用於保持電壓Vref的準位。
在一些例子中，啟動電流源140、VCCS 132以及其他元件關閉。音訊子系統90開始驅動揚聲器100，以產生期望的音訊訊號。
第三開關SW3 220以及第四開關SW4 222配置為，當第三開關SW3 220斷開時，第四開關SW4 222關閉，而當第三開關SW3 220關閉時，第四開關SW4 222斷開。在此例子中，在電源開啟週期的第一部分(例如，大約第一半)控制邏輯電路144控制控制訊號234關閉第三開關SW3 220以及斷開第四開關SW4 222，以及在電源開啟週期的第二部分(例如，大約第二半)中，控制邏輯電路144控制控制訊號234斷開第三開關SW3 220以及關閉第四開關SW4 222。
在電源關閉週期內，控制邏輯電路144雙態觸變DONE訊號246以斷開第一開關SW1 248，將節點106與節點250去連接。在電源關閉週期的第一部分(例如，大約第一半)控制邏輯電路144雙態觸變控制訊號234至“-1”狀態，以使第三開關SW3 220斷開以及第四開關SW4 222關閉。控制電壓V1由放大器224所驅動。控制邏輯電路144將上升緣/下降緣訊號236改變為邏輯低，這樣VCCS 132具有負增益，即I1=-1*beta*V1。這會使輸出電壓Vref自共模電壓準位VDD/2起降低。電流I1為負，所以電容C1 146放電。在電源關閉週期內的第一部分，電流I1具有負斜率，所以在此週期內，電流以大致常數速率減少。
控制邏輯電路144控制多工選擇訊號238，以使多工器240選擇Vref以及VDD/4。當比較器偵測到Vref等於VDD/4，比較器242將訊號244發送至控制邏輯電路144，而控制邏輯電路144雙態觸變控制訊號234以改變到“+1”狀態。這會使開關SW3 220在電源關閉週期的第二部分(例如，大約第二半)關閉，而使開關SW4 222斷開。控制電壓V1現在連接到輸出電壓Vref。隨著控制電壓降低到零時，電流I1逐漸降低到零。
控制邏輯電路144控制多工選擇訊號238，以使多工器240選擇電壓Vref訊號以及GND+delta訊號。當比較器242偵測到電壓Vref訊號已經降低到GND+delta，控制邏輯電路144雙態觸變控制SW2訊號256，以關閉第二開關SW2 254，將Vref訊號下拉到接地電壓準位。使用此配置，電流I1具有與第5圖所示的電源關閉週期的波形210相似的波形。
第7圖為音訊子系統90中的示例訊號的時序示意圖，其中，該時序圖包含第6圖中的電源開啟/電源關閉產生電路94中的訊號。在此例子中，在時間t0 處，啟用訊號變為邏輯高(306)，發訊(signaling)給電源開啟/電源關閉波形產生電路94、揚聲器驅動器92以及壓控電流偏移96，以啟動電源。上升緣/下降緣訊號236改變為邏輯高(308)，使VCCS 132具有正增益。應用到第一開關SW1 248上的控制訊號設定為邏輯低(330)，以斷開第一開關SW1 248，然後將電容C1 146與電阻252a以及252b去連接。應用到第二開關SW2 254的控制訊號改變為邏輯低(310)，以斷開第二開關SW2 254，以允許電容C1 146被充電。
施加到第三開關SW3 220的控制訊號設定為邏輯高(326)，以關閉第三開關SW3 220。應用到第四開關SW4 222的控制訊號設定為邏輯低(328)，以斷開第四開關SW4 222。輸出電壓Vref作為控制電壓V1以控制VCCS 132。
下拉訊號302改變為邏輯低(312)，而此運作將下拉開關98停用(deactivate)(下拉開關98如第3圖所示，然下拉訊號302用於下拉開關98，圖未示)，這樣下拉開關98就不會在電源開啟時將輸出電壓下拉到接地電壓。揚聲器驅動器92的AC增益304設定為無聲(314)。多工器240選擇訊號VDD/4(316)，用以與輸出電壓Vref作比較。在第一電源開啟子週期318，輸出電壓Vref自0V增加到大約VDD/4，其中，電壓Vref的二階導數大致為常數。
在時間t1 ，輸出電壓Vref到達VDD/4，多工器240選擇訊號VDD/2(320)用於與輸出電壓Vref作比較。應用到第三開關SW3 220的控制訊號改變到邏輯低(322)，以斷開第三開關SW3 220。應用到第四開關SW4 222的控制訊號改變到邏輯高(324)，以關閉第四開關SW4 222。這允許控制訊號電壓V1被放大器224所驅動。在第二電源開啟子週期326內，輸出電壓Vref自VDD/4上升到大約VDD/2，其中Vref的二階導數大致為常數。
在時間t2 ，輸出電壓Vref到達VDD/2，應用到第一開關SW1 248的控制訊號改變到邏輯高(328)。這促使電容C1 146連接到電阻252a以及電阻252b。然後，期望的揚聲器驅動器增益應用到揚聲器驅動器92(330)。
在時間t3 之前短暫時間點處，為電源關閉週期的開始，揚聲器驅動器92的AC增益再次設定為無聲(332)。在時間t3 ，上升緣/下降緣訊號236改變為邏輯低(334)，第一開關SW1 248變為邏輯低(336)，這樣，VCCS 132就具有負增益。多工器240選擇訊號VDD/4(338)與輸出電壓Vref作比較。在第一電源關閉子週期340內，輸出電壓Vref自VDD/2降低到大約VDD/4，其中，輸出電壓Vref的二階導數大致上為常數。
在時間t4 ，輸出電壓Vref到達VDD/4，多工器240選擇訊號GND+delta(342)用於與輸出電壓Vref作比較。應用到第三開關SW3 220的控制訊號改變到邏輯高(344)，以關閉第三開關SW3 220。應用到第四開關SW4 222的控制訊號改變為邏輯低(346)，以斷開第四開關SW4 222。這促使控制訊號V1連結到輸出電壓Vref。在第二電源關閉子週期348內，輸出電壓Vref自VDD/4降低到接近GND+delta，其中輸出電壓Vref的二階導數大致上為常數。
在時間t5 ，時間t5 為電源關閉週期的末端，啟用訊號變為邏輯低(350)，發訊到電源開啟/電源關閉波形產生電路94、揚聲器驅動器92以及壓控電流偏移96，以關閉電源。應用到第二開關SW2 254的控制訊號改變到邏輯高(352)，以關閉第二開關SW2 254，將輸出電壓Vref訊號下拉到接地電壓準位(356)。下拉訊號302改變為邏輯高(354)，以此操作啟用下拉開關98(如第3圖所示)，這樣，在電源關閉週期之後，下拉開關98將輸出電壓下拉到接地電壓。
第8A圖為自電源開啟/電源關閉波形產生電路94輸出的電壓Vref的模擬波形260的示意圖274。產生波形260的資料可以由模擬得到。在電源開啟週期262內，輸出電壓Vref自0V上升到大約1.25V的共模電壓準位。在電源開啟週期262的大約第一半(電源開啟週期的第一子週期，其中，該電源開啟週期的第一子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一)，波形260的一部分266具有正的二階導數。在電源開啟週期262的大約第二半(電源開啟週期的第二子週期，其中，該電源開啟週期的第二子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一)，波形260的一部分268具有負的二階導數。
在電源關閉週期264內，輸出電壓Vref自大約1.25V的共模電壓準位降低到0V。在電源關閉週期264的大約第一半(電源關閉週期之一第一子週期，其中，該電源關閉週期之第一子週期佔據該電源關閉週期至少四分之一)，波形260的一部分270具有負的二階導數。在電源關閉週期262的大約第二半(電源關閉週期之一第二子週期，其中，電源關閉週期之第二子週期佔據該電源關閉週期至少四分之一)，波形260的一部分272具有正的二階導數。
第8B圖為揚聲器驅動器92給揚聲器100提供的電流的模擬波形282的示意圖280。產生波形282的資料可以由模擬得到。在電源開啟週期262內電流為正，而在電源關閉週期264內電流為負。在電源開啟週期262的大約第一半，電流自0上升到峰值電流準位。波形282的一部分284具有正的斜率(或者正的一階導數)。在電源開啟週期262的大約第二半，電流自峰值電流準位下降到0。波形282的一部分286具有負的斜率(或者負的一階導數)。
在電源關閉週期264的大約第一半，電流自0下降到最低的電流準位。波形282的一部分288具有負的斜率(或者負的一階導數)。在電源關閉週期264的大約第二半，電流自最低的電流準位上升到0。波形282的一部分290具有正的斜率(或者正的一階導數)。
波形282的部分284以及部分286，在電源開啟週期262內，與如第2圖所示的波形110的對應部分相似。電流波形282的部分284以及部分286的斜率不完全是常數，因為上述方程式1以及方程式2均為基於忽略更高階影響(higher order effect)的音訊子系統90以及揚聲器100的近似模型。
在一些實現中，電源開啟週期內，電源開啟/電源關閉波形產生電路94盡量將電流波形部分284的斜率保持為常數，這樣，波形部分284的一階導數相對於波形部分284的一階導數的平均值的變動量，不到50%，或者較優地相對於波形部分284的一階導數的平均值改變不到10%。經由控制輸出電壓Vref，電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制用於驅動揚聲器100的電流，這樣波形部分266(第8A圖)的二階導數相對於波形部分266的二階導數的平均值的變動量，不到50%，或者較優地相對於波形部分266的一階導數平均值改變不到10%。
相似地，電源開啟/電源關閉波形產生電路94盡量將電流波形部分286的斜率保持為常數，這樣，波形部分286的一階導數相對於波形部分286的一階導數平均值改變不到50%，或者較優地相對於波形部分286的一階導數平均值改變不到10%。經由控制輸出電壓Vref，電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制用於驅動揚聲器100的電流，這樣波形部分268(第8A圖)的二階導數相對於波形部分286的二階導數平均值，改變不到50%，或者較優地相對於波形部分286的二階導數平均值改變不到10%。
電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制電流，這樣，電流波形部分284的斜率的絕對值與波形部分286的相似。電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制輸出電壓Vref，這樣，部分266的電壓波形的二階導數絕對值就與部分268的電壓波形的二階導數絕對值相似。電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制電壓Vref，進而控制應用於揚聲器的電壓，以使電壓Vref正的二階導數的絕對值與負的二階導數的絕對值大致匹配。經由電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制，當正的二階導數絕對值大致與負的二階導數絕對值匹配時，流經揚聲器100的電流的一階導數已經匹配，而且揚聲器振膜在雙向移動的速率相同，那麼一個子週期不會產生比其他子週期更大的聲音。例如，如果D1代表波形部分266(第一子週期)的二階導數的絕對平均值，D2代表波形部分268(第二子週期)的二階導數的絕對平均值，那麼|D1-D2|<(|D1+D2|/4)，或者較優地，|D1-D2|<(|D1+D2|/20)。以此方式，與揚聲器振膜在電源開啟週期內以不同的速率被推或者拉相比，揚聲器振膜在電源開啟週期內以相對同樣的速率被推或者拉，產生了影響不嚴重的爆裂或者喀擦聲。
電源關閉週期264的波形282的部分288以及部分290，與第5圖所示的波形210對應部分相似。電流波形部分288以及部分290的斜率不完全是常數，因為上述方程式1以及方程式2均為基於忽略更高階影響的音訊子系統90以及揚聲器100的近似模型。
在一些實現中，在電源關閉週期內，電源開啟/電源關閉波形產生電路94保持著電流波形部分288的斜率相對為常數，這樣，波形部分288的一階導數對於波形部分288的一階導數平均值，改變不到50%，或者較優地相對於波形部分288的一階導數平均值改變不到10%。經由控制輸出電壓Vref，電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制用於驅動揚聲器100的電流，這樣波形部分270(第8A圖)的二階導數相對於波形部分270的二階導數平均值改變不到50%，或者較優地相對於波形部分270的二階導數平均值改變不到10%。
相似地，電源開啟/電源關閉波形產生電路94保持著電流波形部分290的斜率相對為常數，這樣，波形部分290的一階導數相對於波形部分290的一階導數平均值，改變不到50%，或者較優地相對於波形部分290的一階導數平均值改變不到10%。經由控制輸出電壓Vref，電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制用於驅動揚聲器100的電流，這樣波形部分272(第8A圖)的二階導數相對於波形部分272的二階導數平均值，改變不到50%，或者較優地相對於波形部分272的二階導數平均值改變不到10%。
電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制電流，這樣，電流波形部分288的斜率的絕對值與波形部分290的相似。電源開啟/電源關閉波形產生電路94控制輸出電壓Vref，這樣，部分270的電壓波形的二階導數絕對值就與部分272的電壓波形的二階導數絕對值相似。例如，如果D3代表波形部分270的二階導數的絕對平均值，D4代表波形部分272的二階導數的絕對平均值，那麼|D3-D4|<(|D3+D4|/4)，或者較優地，|D3-D4|<(|D3+D4|/20)。以此方式，與揚聲器振膜在電源關閉週期內以不同的速率被推或者拉相比，揚聲器振膜在電源關閉週期內以相對同樣的速率被推或者拉，產生了影響不嚴重的爆裂或者喀擦聲。
第9圖為具有一對揚聲器100的系統360的示意圖。與第3圖相似，系統360包含電源開啟/電源關閉波形產生電路94、壓控電流偏移96以及電容C1 146。系統360提供揚聲器驅動器92以及下拉開關98，用於系統360的每個揚聲器100。虛線方框362給出了提供給每個揚聲器100的元件。在此例子中，具有兩個揚聲器100，所以就有對應的兩個揚聲器驅動器92以及兩個下拉開關98。經由為每個揚聲器100增加一個揚聲器驅動器92以及一個下拉開關98，系統360可以配置為驅動更多AC耦合揚聲器。
雖然給出上述實施方式，然其他實現以及應用也落入本發明之申請專利範圍。例如，上述元件個中變形可以硬體、軔體、軟體或組合而實現。
電流波形以及電壓波形可以使用除了使用如第6圖所示的電源開啟/電源關閉波形產生電路94的其他方法而產生。例如，資料處理器，可以輸出數位訊號，而數位訊號由數位至類比轉換器轉換至類比電流或者電壓波形。輸出自資料處理的數位訊號配置為，類比電流訊號具有上升的斜率以及下降的斜率的波形，而上升的斜率以及下降的斜率儘可能為線性。數位訊號不必對應具有常數的一階導數的類比電流訊號，或者具有常數的二階導數的電壓訊號。數位訊號可以考慮到各種其他元件的影響，例如，當自DAC輸出的類比訊號應用到AC耦合揚聲器時，那麼流經揚聲器線圈的電流就具有常數的一階導數。
任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視所附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．曲線
90．．．音訊子系統
92．．．揚聲器驅動器
94．．．電源開啟/電源關閉波形產生電路
96．．．壓控電流偏移
98．．．下拉開關
100．．．揚聲器
102．．．接地端
104．．．耦合電容C
108．．．揚聲器線圈
200．．．輸出電壓訊號
202．．．電壓訊號
204．．．偏移電流
206．．．輸入音訊訊號
146．．．電容C1
110．．．波形
112．．．第一半
114．．．第二半
120．．．波形
122．．．第一部分
124．．．第二部分
210．．．波形
212．．．第一半
214．．．第二半
132．．．VCCS
136．．．訊號線
144．．．控制邏輯電路
236．．．上升緣/下降緣訊號
246．．．DONE訊號
220．．．第三開關SW3
222．．．第四開關SW4
224．．．放大器
226．．．正輸入端
228．．．負輸入端
106．．．節點
248．．．第一開關SW1
254．．．第二開關SW2
256．．．控制SW2訊號
140．．．啟動電流源
240．．．多工器
238．．．多工選擇訊號
242．．．比較器
230a、230b．．．電阻
232．．．節點
226．．．正輸入端
228．．．負輸入端
252a、252b．．．電阻
250．．．節點
244．．．訊號
260、290．．．波形
274、280．．．示意圖
262．．．電源開啟週期
266、268．．．部分
264．．．電源開啟週期
270、272．．．部分
282、284、286、288．．．部分
306、308、310、312、322、324、328、330、334、338、344、346、350、352、354、356．．．準位改變
304．．．AC增益
314．．．無聲
330．．．增益
332．．．無聲
316，320，338，342．．．比較器參考準位
318．．．第一電源開啟子週期
326．．．第二電源開啟子週期
340．．．第一電源關閉子週期
348．．．第二電源關閉子週期
360．．．系統
362．．．方框
Vref．．．電壓
V1．．．控制電壓
I1，Istartup ．．．電流
beta．．．VCCS增益
t0 -t5 ．．．時間
I_peak．．．峰值
Tpowerup．．．電源開啟週期
Tpowerdown．．．電源關閉週期
α．．．為電流對時間曲線的斜率
VDD．．．電源電壓
delta．．．小電壓
GND．．．接地電壓
第1圖為相對於揚聲器線圈電流，揚聲器振模偏斜的示意圖。
第2圖為在電源開啟週期內用於驅動揚聲器的電流的示例波形。
第3圖為示例音訊子系統驅動AC耦合揚聲器的示意圖。
第4圖為在電源開啟過程中，用在耦合電容以及揚聲器上的電壓波形。
第5圖為在電源關閉週期內，用於驅動揚聲器的電流的示例波形。
第6圖為示例電源開啟/電源關閉波形產生電路的示意圖。
第7圖為音訊子系統中的示例訊號的時序示意圖。
第8A圖為自電源開啟/電源關閉波形產生電路輸出的電壓的模擬波形的示意圖。
第8B圖為揚聲器驅動器給AC耦合揚聲器提供的電流的模擬波形的示意圖。
第9圖為具有一對AC耦合揚聲器的系統的示意圖。
90‧‧‧音訊子系統
104‧‧‧耦合電容C
100‧‧‧揚聲器
108‧‧‧揚聲器線圈
102‧‧‧接地端
92‧‧‧揚聲器驅動器
94‧‧‧電源開啟/電源關閉波形產生電路
96‧‧‧壓控電流偏移
200‧‧‧輸出電壓訊號
202‧‧‧電壓訊號
204‧‧‧偏移電流
206‧‧‧輸入音訊訊號
98‧‧‧下拉開關
146‧‧‧電容C1

Claims (23)

  1. 一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源開啟訊號，該電源開啟訊號用於控制一電訊號在一電源開啟週期驅動一揚聲器，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第一子週期內具有一正的二階導數，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第二子週期內具有一負的二階導數，該電源開啟週期的第一子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一，以及該電源開啟週期的第二子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一；其中，該波形產生電路控制該電源開啟訊號，以在該電源開啟週期的第二子週期內，使該電源開啟訊號之該二階導數，相對於該電源開啟週期的第二子週期內之該電源開啟訊號之該二階導數之一平均值改變不到50%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，在該電源開啟週期內，該電源開啟訊號自一接地電壓準位上升到一共模電壓準位。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路控制該電源開啟訊號，以使該正的二階導數的絕對值與該負的二階導數的絕對值大致匹配。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路控制該電源開啟訊號，以使|D1-D2|<(|D1+D2|/4)，其中，D1代表該電源開啟週期的第一子週期內該電源開啟訊號的二階導數之絕對值，D2代表該電源開啟週期的第二子週期內該電源開啟訊號的二階導數之 絕對值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路包含一壓控電流源，該壓控電流源接收一輸入電壓，以及產生一輸出電流，該電源開啟週期的第一子週期內該輸入電壓與該電源開啟訊號成正比，以及該波形產生電路使用與該輸入電壓成正比之一電流，控制該電訊號以驅動該揚聲器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該音訊子系統進一步包含一揚聲器驅動器，以及該電源開啟訊號控制該揚聲驅動器產生該電訊號，以使該電訊號具有對應該電源開啟訊號之一波形。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路包含一數控電壓源，該數控電壓源產生該電源開啟訊號，使該電源開啟訊號在該電源開啟週期之第一子週期內，具有一正的二階導數。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，基於該電源開啟訊號以及一門檻值之一比較結果，該波形產生電路控制該電源開啟訊號以在具有一正的二階導數之電源開啟訊號以及具有一負的二階導數之電源開啟訊號之間切換。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，基於該電源開啟訊號以及一門檻值之一比較結果，該波形產生電路控制一開關，將用於保持該電源開啟電壓之一電容之一端連接到一定電壓源，其中，該定電壓源具有與一共模電壓相等之電壓準位。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路控制該電源開啟訊號，以在該電源開啟週期的第一子週期內，使該電源開啟訊號之該二階導數，相對於該電源開啟週期的第一子週期內之該電源開啟訊號之該二階導數之一平均值改變不到50%。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，在該電源開啟週期之後，該音訊子系統配置為使用一音訊訊號驅動該揚聲器。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路產生一電源關閉訊號，該電源關閉訊號用於在一電源關閉週期內，控制該電訊號以驅動該揚聲器，該電源關閉訊號在該電源關閉週期之一第一子週期具有一負的二階導數，而在該電源關閉週期之一第二子週期具有一正的二階導數，該電源關閉週期之第一子週期佔據該電源關閉週期至少四分之一，該電源關閉週期之第二子週期佔據該電源關閉週期至少四分之一。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，在該電源關閉週期內，該電源關閉訊號自一共模電壓準位下降到一接地電壓準位。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該波形產生電路控制該電源關閉訊號，在該電源關閉週期之第一子週期內，該電源關閉訊號之該二階導數，相對該電源關閉週期之第一子週期內該電源關閉訊號之該二階導數值一平均值，改變不到50%。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之驅動揚聲器的裝 置，其中，該波形產生電路控制該電源關閉訊號，在該電源關閉週期之第二子週期內，該電源關閉訊號之該二階導數，相對該電源關閉週期之第二子週期內該電源關閉訊號之該二階導數值一平均值，改變不到50%。
  16. 如申請專利範圍第6項所述之驅動揚聲器的裝置，其中，該驅動揚聲器的裝置進一步包括一偏移電路，以提供一偏移電流至該揚聲器驅動器，其中，該偏移電流是基於該電源開啟訊號。
  17. 一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源關閉訊號，該電源關閉訊號用於控制一電訊號以在一電源關閉週期內驅動一揚聲器，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第一子週期內具有一負的二階導數，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第二子週期內具有一正的二階導數，該電源關閉週期的第一子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一，以及該電源關閉週期的第二子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一，其中，該波形產生電路控制該電源開啟訊號，以在該電源開啟週期的第二子週期內，使該電源開啟訊號之該二階導數，相對於該電源開啟週期的第二子週期內之該電源開啟訊號之該二階導數之一平均值改變不到50%。
  18. 一種驅動揚聲器的裝置，包含：一音訊子系統，具有一波形產生電路，該波形產生電路產生一電源開啟訊號，該電源開啟訊號用於控制一電訊號以在一電源開啟週期內驅動一揚聲器，該電源開啟訊號 在該電源開啟週期的一第一部分內具有一正的二階導數，該電源開啟訊號在該電源開啟週期的一第二部分內具有一負的二階導數，該電源開啟訊號之該二階導數在該電源開啟週期之該第一部分，偏離該二階導數之一平均值不超過50%，而該電源開啟訊號之該二階導數在該電源開啟週期之該第二部分，偏離該二階導數之一平均值不超過50%。
  19. 一種驅動揚聲器的方法，包含：使用一電源開啟訊號控制一電訊號，該電訊號用於在一音訊子系統之一電源開啟週期內驅動一揚聲器，該電源開啟訊號在該電源開啟週期之一第一子週期內具有一正的二階導數，在該電源開啟週期之一第二子週期內具有一負的二階導數，該電源開啟週期之第一子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一，以及該電源開啟週期之第二子週期佔據至少該電源開啟週期的四分之一；在該電源開啟週期之後，根據一音訊訊號驅動該揚聲器；以及控制該電源開啟訊號，以在該電源開啟週期的第二子週期內，使該電源開啟訊號之該二階導數，相對於該電源開啟週期的第二子週期內之該電源開啟訊號之該二階導數之一平均值改變不到50%。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之驅動揚聲器的方法，包含控制該電源開啟訊號，以使|D1-D2|<(|D1+D2|/4)，其中，D1代表該電源開啟週期之第一子週期內，該電源開啟訊號的該二階導數之絕對值，D2代表該電源開啟週期之第二子週期內，該電源開啟訊號的該二階導數之絕 對值。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之驅動揚聲器的方法，包含，基於該電源開啟訊號以及一門檻值之以比較結果，在具有一正的二階導數之該電源開啟訊號與具有一負的二階導數之該電源開啟訊號之間切換。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之驅動揚聲器的方法，包含，使用一電源關閉訊號，在該音訊子系統之一電源關閉週期內驅動該揚聲器，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第一子週期內具有一負的二階導數，該電源關閉訊號在該電源關閉週期的一第二子週期內具有一正的二階導數，該電源關閉週期的第一子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一，以及該電源關閉週期的第二子週期佔據至少該電源關閉週期的四分之一。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之驅動揚聲器的方法，包含控制該電源開啟訊號，以使在該電源開啟週期的第一子週期內，該電源開啟訊號之該二階導數，相對該電源開啟週期的第一子週期內該電源開啟訊號之該二階導數值之平均值，改變不到50%。
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