TWI449437B - 聲音輸出裝置的驅動電路 - Google Patents

Description

聲音輸出裝置的驅動電路

本發明係有關一種聲音輸出裝置，特別是用於單一聲音輸出裝置的驅動電路。

揚聲器(speaker)的驅動電路通常使用D類放大器或其他功率MOS驅動方式，且大多採用H型橋架構實現，例如美國專利號6,211,728及7,209,003。耳機(headphone)的驅動電路因為考慮到音質問題，需要正負電壓源來驅動，所以大多使用電荷幫浦產生負電壓，例如美國專利號7,061,28及7,701,294。

圖1係習知驅動揚聲器10用的H型橋12，其包括開關SW1及SW2串聯在電壓輸入端14及16之間，以及開關SW3及SW4串聯在電壓輸入端18及20之間，藉切換開關SW1、SW2、SW3及SW4在節點22及24之間產生電壓Vout以驅動揚聲器10。圖2係習知的電荷幫浦，其包括開關SW5及SW6串聯在電壓輸入端26及28之間，開關SW7及SW8串聯在電壓輸出端30及電壓輸入端32之間，飛輪電容Cflying連接在開關SW5及SW6之間的節點34以及開關SW7及SW8之間的節點36之間，藉切換開關SW5、SW6、SW7及SW8將電壓VDD轉換為電壓-VDD在電壓輸出端30。

目前有許多聲音輸出(sound outputting)裝置同時具有驅動揚聲器及耳機這兩種喇叭的功能，但各別使用一組H型橋驅動揚聲器以及一組電荷幫浦驅動耳機，例如美國專利號7,515,980，因此需要8個開關，這種裝置的電路面積比較大且成本比較高。

本發明的目的之一，在於提出一種聲音輸出裝置的驅動電路。

本發明的目的之一，在於提出一種減少成本及電路面積且能驅動兩種型態喇叭的驅動電路。

根據本發明，一種聲音輸出裝置的驅動電路包括六個開關及一個飛輪電容。第一、第二、第三及第四開關組成H型橋供驅動第一型態喇叭，第一、第二、第五及第六開關和飛輪電容組成電荷幫浦供產生驅動第二型態喇叭所需的電壓。

本發明的驅動電路讓H型橋及電荷幫浦共用第一及第二開關，因此能減少開關的數量以減少成本及電路面積。

如圖3所示，聲音輸出裝置38使用本發明的驅動電路48。除了驅動電路48之外，聲音輸出裝置38還包括前端放大器40供放大聲音輸出裝置38的聲音輸入端上的信號產生一對差動信號Sau1及Sau2，脈寬調變器44根據差動信號Sau1及Sau2產生脈寬調變信號Spwm1及Spwm2給驅動電路48，耳機連接端46供連接外部耳機50，以及耳機放大器42根據聲音輸入端上的信號產生一對差動信號Sau3及Sau4給耳機連接端46。在驅動電路48中，開關SW1及SW2串聯在電壓輸入端14及16之間，開關SW3及SW4串聯在電壓輸入端18及20之間，開關SW7及SW8串聯在電壓輸出端30及電壓輸入端32之間，飛輪電容Cflying連接在節點22及36之間，節點22及24供連接揚聲器10。

在耳機連接端46無耳機連接時，聲音輸出裝置38處於第一模式，驅動電路48的開關SW7及SW8維持開路狀態，電壓輸入端14及18接收電壓VDD，電壓輸入端16及20接地，開關SW1、SW2、SW3及SW4組成H型橋，且根據脈寬調變信號Spwm1及Spwm2切換，因而在節點22及24之間產生電壓Vout以驅動揚聲器10。

若耳機連接端46有耳機50連接，則送出切換信號HP/SP_SW使聲音輸出裝置38切換至第二模式，驅動電路的開關SW3及SW4維持在開路狀態，電壓輸入端14接收電壓VDD，電壓輸入端16及32接地，開關SW1、SW2、SW7及SW8和飛輪電容Cflying組成電荷幫浦，藉切換開關SW1、SW2、SW7及SW8將電壓VDD轉換為負電壓-VDD在電壓輸出端30供應給耳機放大器42，耳機放大器42在被啟動後，根據聲音輸入端上的信號產生信號Sau3及Sau4經耳機連接端46驅動耳機50。

以上對於本發明之較佳實施例所作的敘述係為闡明之目的，而無意限定本發明精確地為所揭露的形式，基於以上的教導或從本發明的實施例學習而作修改或變化是可能的，實施例係為解說本發明的原理以及讓熟習該項技術者以各種實施例利用本發明在實際應用上而選擇及敘述，本發明的技術思想企圖由以下的申請專利範圍及其均等來決定。

10．．．揚聲器

12．．．H型橋

14．．．電壓輸入端

16．．．電壓輸入端

18．．．電壓輸入端

20．．．電壓輸入端

22．．．節點

24．．．節點

26．．．電壓輸入端

28．．．電壓輸入端

30．．．電壓輸出端

32．．．電壓輸入端

34．．．節點

36．．．節點

38．．．聲音輸出裝置

40．．．前端放大器

42．．．耳機放大器

44．．．脈寬調變器

46．．．耳機連接端

48．．．驅動電路

50．．．耳機

圖1係驅動揚聲器用的H型橋；

圖2係供產生相反極性電壓的電荷幫浦；以及

圖3係使用本發明之驅動電路的聲音輸出裝置。

10．．．揚聲器

14．．．電壓輸入端

16．．．電壓輸入端

18．．．電壓輸入端

20．．．電壓輸入端

22．．．節點

24．．．節點

30．．．電壓輸出端

32．．．電壓輸入端

36．．．節點

38．．．聲音輸出裝置

40．．．前端放大器

42．．．耳機放大器

44．．．脈寬調變器

46．．．耳機連接端

48．．．驅動電路

50．．．耳機

Claims (3)

1. 一種聲音輸出裝置的驅動電路，包括：第一及第二開關，串聯在第一電壓輸入端及第二電壓輸入端之間，在該第一及第二開關之間具有第一節點；第三及第四開關，串聯在第三電壓輸入端及第四電壓輸入端之間，在第一模式時與該第一及第二開關組成H型橋，在該第三及第四開關之間具有第二節點；第五及第六開關，串聯在電壓輸出端及第五電壓輸入端之間，在該第五及第六開關之間具有第三節點；以及飛輪電容，連接在該第一節點及該第三節點之間，在第二模式時與該第一、第二、第五及第六開關組成電荷幫浦；其中，在該第一模式時，該第五及第六開關維持開路狀態，該第一、第二、第三及第四開關受切換以產生第一電壓在該第一及第二節點之間供驅動第一型態喇叭；在該第二模式時，該第三及第四開關維持開路狀態，該第一、第二、第五及第六開關受切換以產生第二電壓在該電壓輸出端供驅動第二型態喇叭。
2. 如請求項1之驅動電路，其中在該第一模式時，該第一電壓輸入端及第三電壓輸入端具有相等的第三電壓，該第二電壓輸入端、第四電壓輸入端及第五電壓輸入端具有相等的第四電壓。
3. 如請求項1之驅動電路，其中在該第二模式時，該第一電壓輸入端具有第三電壓，該第二電壓與該第三電壓的極性相反。