TWI484749B - 功率放大電路及應用該功率放大電路的熱致發聲裝置 - Google Patents

Description

功率放大電路及應用該功率放大電路的熱致發聲裝置

本發明涉及一種功率放大電路及應用該功率放大電路的發聲裝置，尤其涉及一種功率放大電路及應用該功率放大電路的熱致發聲裝置。

發聲裝置一般由發聲元件和驅動該發聲元件發聲的功率放大器組成。先前技術中的發聲裝置中採用的發聲元件的發聲原理為“電-力-聲”之轉換，即通過產生機械振動推動周圍的空氣，使空氣介質產生波動從而發出聲音。這種發聲元件結構較為複雜。請參閱圖1，以應用最為廣泛的電動式發聲元件為例，先前的電動式發聲元件100通常由三部分組成：音圈102、磁鐵104以及振膜106。音圈102通常採用一導體，當音圈102中輸入一個音頻電流訊號時，音圈102相當於一個載流導體。若將其放在固定磁場裏，根據載流導體在磁場中會受到洛倫茲力作用，音圈102會受到一個大小與音頻電流成正比、方向隨音頻電流方向變化而變化的力。故，音圈102就會在磁場作用下產生振動，並帶動振膜106振動，振膜106前後的空氣亦隨之振動，將電訊號轉換成聲波向四周輻射。

先前的驅動所述電動式發聲元件100發聲的功率放大器將輸入的 音頻電訊號進行功率放大，輸出的放大電壓訊號具有與原始的音頻電訊號相同的頻率，從而推動該電動式發聲元件發出正確頻率的聲音。請參閱圖2，一種應用較廣的B類功率放大器包括兩個共基極的三極管，並且其中一個三極管的發射極與另一個三極管的集電極相連，並連接至一電動式發聲元件100。

然而，該電動式發聲元件100的結構較為複雜、體積較大，且其必須在有磁場的條件下工作。

為解决電動式發聲元件結構複雜、體積較大且必須在有磁場條件下工作的問題，人們不斷研發新型的發聲元件。早在二十世紀初，即有人提出了一種基於熱致發聲原理的發聲元件的構想，請參見文獻“The thermophone as a precision source of sound”,H.D.Arnold,I.B.Crandall,Phys.Rev.10,22-38(1917)，其利用一極薄的鉑片作為熱致發聲元件，將一交流音頻電訊號輸入該熱致發聲元件中。由於該鉑片具有較小的單位面積熱容，該鉑片可將其內部產生的熱量迅速傳導給周圍介質。故，在音頻電訊號的作用下，該鉑片可迅速升降溫，並和周圍介質迅速發生熱交換，周圍介質的密度亦隨之發生變化，進而通過介質分子運動發出聲波，即該熱致發聲元件的發聲原理為“電-熱-聲”的轉換。然而，受材料的限制，該熱致發聲元件發出的聲音非常微弱，很難被人耳直接聽到，且發聲頻率範圍較窄，距實際應用較遠。

2008年10月29日，范守善等人公開了一種結構簡單、體積小且可在無磁場條件下工作的熱致發聲元件，請參見文獻“Flexible,Stretchable,Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers”，Fan et al.,Nano Letters,Vol.8(12),4539-4545(2008)。該熱致發聲元件為一奈米碳管膜，由於該奈米碳管膜具有極大的比表面積及極小的單位面積熱容，該熱致發聲元件可發出人耳能够聽到的强度的聲音，且具有較寬的發聲頻率範圍，有望代替先前的電動式發聲元件實際應用。

為使該熱致發聲元件發出聲音，需通過一功率放大器將輸入的音頻電訊號放大，並輸入至該熱致發聲元件。然而，由於該熱致發聲元件通過將電能轉換為熱能，並加熱空氣發出聲音，故，輸入的交流的音頻電訊號無論在交流電的正半周期或負半周期均能加熱該熱致發聲元件，即該熱致發聲元件所發出的聲壓訊號為原始的音頻電訊號的倍頻訊號。當使用先前的應用於電動式發聲元件的功率放大器驅動該熱致發聲元件發聲時，由於發聲原理的不同，該熱致發聲元件發出的聲音會產生失真。故，無法將先前的功率放大器直接驅動該熱致發聲元件。

請參閱圖3，為解决該熱致發聲元件的倍頻問題，范守善等人採用一具直流偏置作用的功率放大電路驅動該熱致發聲元件發聲。該功率放大電路將輸入的音頻電訊號附加一直流偏置電壓，使該音頻電訊號轉換為一正電壓訊號，並通過兩個電極122傳遞至所述熱致發聲元件120，從而使熱致發聲元件120始終工作於一較高電壓下。然而，此種功率放大方式使熱致發聲元件120發聲功耗較大，而發聲效率較低。

有鑒於此，提供一種能够驅動一熱致發聲元件發聲，且發聲效率較高，功耗較小的功率放大電路及應用該功率放大電路的熱致發 聲裝置實為必要。

一種用於熱致發聲裝置的功率放大電路，其包括：一峰值保持電路，用於接收一音頻電訊號，並輸出一峰值保持訊號；一加减運算電路，用於接收該音頻電訊號及該峰值保持訊號，並將兩者進行比較運算後輸出一調製訊號；以及一功率放大器，用於接收該調製訊號，並將該調製訊號進行放大後輸出。

一種用於熱致發聲裝置的功率放大電路，其包括：一第一電容；一峰值保持電路，該音頻電訊號通過該第一電容輸入至該峰值保持電路，該峰值保持電路用於接收一音頻電訊號，並輸出一峰值保持訊號；一加减運算電路，用於接收該音頻電訊號及該峰值保持訊號，並將兩者進行比較運算後輸出一調製訊號；以及一功率放大器，用於接收該調製訊號，並將該調製訊號進行放大後輸出。

一種峰值保持電路，其包括：一峰值訊號檢波單元，其包括一電容以及一與該電容連接的二極管；其中，該峰值保持電路進一步包括一放電電阻為該電容放電。

一種熱致發聲裝置，其包括：一熱致發聲元件；以及一功率放大電路；其中，該功率放大器包括一峰值保持電路、一加减運算電路以及一功率放大器，該峰值保持電路將接收的音頻電訊號的峰值進行峰值保持，以輸出一峰值保持訊號，該加减運算電路將該峰值保持訊號與接收的音頻電訊號進行比較運算，並輸出一調製訊號，該功率放大器將該調製訊號放大，並驅動所述熱致發聲元件發聲。

相較於先前技術，所述功率放大電路具有以下優點：所述功率放大電路通過一峰值保持電路和一加减運算電路，將輸入至該功率放大電路的音頻電訊號轉換為一調製訊號，並將該調製訊號通過功率放大器進行放大，此種功率放大電路可為所述熱致發聲元件提供一動態放大的放大電壓訊號，使所述熱致發聲元件的發聲效率較高，功耗較小。

100,120‧‧‧發聲元件

102‧‧‧音圈

104‧‧‧磁鐵

106‧‧‧振膜

122,304‧‧‧電極

200‧‧‧功率放大電路

202,232‧‧‧輸入端

204,234‧‧‧輸出端

210‧‧‧峰值保持電路

220‧‧‧加减運算電路

230‧‧‧功率放大器

216,2202‧‧‧運算放大器

2302‧‧‧比較器

2304‧‧‧三角波發生器

2306‧‧‧場效應電晶體驅動器

2308‧‧‧低通濾波器

300‧‧‧熱致發聲元件

302‧‧‧奈米碳管結構

400‧‧‧熱致發聲裝置

圖1係先前技術中電動式發聲元件的結構示意圖。

圖2係先前技術中功率放大器連接電動式發聲元件的電路圖。

圖3係先前技術中功率放大器連接熱致發聲元件的電路圖。

圖4係本發明實施例功率放大電路與熱致發聲元件的連接關係示意圖。

圖5係本發明實施例功率放大電路連接熱致發聲元件的電路圖。

圖6係本發明實施例音頻電訊號、峰值保持訊號及調製訊號的波形對比圖。

圖7係本發明實施例中加減運算電路的電路圖。

圖8係本發明實施例所用的D類功率放大器連接熱致發聲元件的電路連接關係示意圖。

圖9係本發明實施例音頻電訊號與調製訊號的波形對比圖。

圖10係本發明實施例熱致發聲裝置的連接關係示意圖。

以下將結合附圖詳細說明本發明實施例功率放大電路及應用該功 率放大電路的熱致發聲裝置。

請參閱圖4，本發明實施例提供一種功率放大電路200。該功率放大電路200具有一輸入端202及一輸出端204。該功率放大電路200的輸入端202用於接收一音頻電訊號，該功率放大電路200處理該音頻電訊號後通過其輸出端204輸出一放大電壓訊號給一熱致發聲元件300，以驅動該熱致發聲元件300發出聲音。本實施例中，該音頻電訊號為一類比訊號。

該功率放大電路200包括一峰值保持電路210、一加减運算電路220以及一功率放大器230。該峰值保持電路210與該功率放大電路200的輸入端202之間可進一步串聯一起隔直作用的第一電容C1。該峰值保持電路210通過該加减運算電路220與該功率放大器230連接，該功率放大器230與該輸出端204相連。該音頻電訊號輸入至該峰值保持電路210及該加减運算電路220，該峰值保持電路210輸出一峰值保持訊號，該峰值保持訊號與原音頻電訊號經加减運算電路220運算，並由該加减運算電路220輸出一調製訊號，該調製訊號輸入該功率放大器230，並通過該功率放大器230放大後輸出一放大電壓訊號。該調製訊號與原音頻電訊號的頻率相同，且該調製訊號為同相訊號。

該峰值保持電路210對該音頻電訊號正電壓或負電壓的峰值進行峰值保持，即正峰值保持或負峰值保持，從而輸出一峰值保持訊號。本實施例中，該峰值保持訊號為負峰值保持訊號，該峰值保持訊號從該二極管D的陽極輸出。

請參閱圖5，具體地，該峰值保持電路210包括一運算放大器216、一二極管D、一第一電阻R1、一第二電阻R2以及一第二電容C2 。該運算放大器216具有一正相輸入端、一負相輸入端以及一輸出端。該第一電阻R1串聯於該電容C1與運算放大器216的正相輸入端之間。該運算放大器216的輸出端與該二極管D的陰極電連接，該二極管D的陽極與該運算放大器216的負相輸入端電連接，為該運算放大器216提供一負反饋訊號。所述二極管D的陽極還分別通過所述第二電容C2及第二電阻R2接地，並連接至該加减運算電路220。該音頻電訊號經過該第一電容C1後輸入至該運算放大器216的正相輸入端，該運算放大器216的輸出訊號返回至該運算放大器216的負相輸入端以使其正相輸入端及負相輸入端的電壓保持相等，該運算放大器216通過作為整流元件的二極管D將輸出的負電壓供給到第二電容C2上對其充電，並在充完電後通過該第二電阻R2進行放電，故，該第二電容C2保持了該音頻電訊號的負峰值電壓，並輸出一負峰值保持訊號至該加减運算電路220。請參閱圖4，由於放電電阻R2的存在，該峰值保持訊號的電壓緩慢連續下降趨零，直至下一個音頻電訊號出現為止。該第二電容C2與第二電阻R2之積(時間常數)大於50毫秒(R2C2>50mS)，使該峰值保持訊號的頻率小於人耳能够感知的最低頻率，即20赫茲，避免與所述音頻電訊號混合。

可以理解，當將上述二極管D的陽極與陰極倒置時，上述峰值保持電路210為一正峰值保持電路，其對該音頻電訊號的正峰值電壓進行峰值保持。

可以理解，該峰值保持電路210不限於上述具體的電路連接方式，其具體可為一接入放電電阻R2的峰值檢波電路，只要能將該音頻電訊號沿正電壓或負電壓峰值進行峰值保持，輸出一正峰值保 持訊號或負峰值保持訊號即可。

該功率放大電路200的輸入端202及該峰值保持電路210均與所述加减運算電路220連接，並分別為該加减運算電路220輸入原始的音頻電訊號及經該峰值保持電路210輸出的峰值保持訊號。該峰值保持訊號與該原始的音頻電訊號經加减運算電路220運算得到一調製訊號。

本實施例中，該加减運算電路220為一减法電路。具體地，該加减運算電路220包括一第三電阻R3、一第四電阻R4、一第五電阻R5、一第六電阻R6以及一運算放大器2202。該運算放大器2202的正相輸入端通過第三電阻R3接地，該運算放大器2202的輸出端通過第六電阻R6連接至該運算放大器2202的負相輸入端，以輸入一負反饋訊號。該運算放大器2202的正相輸入端通過該第四電阻R4連接至所述第一電容C1，該運算放大器2202的負相輸入端通過該第五電阻R5連接至所述二極管D的陽極。所述峰值保持訊號經過第五電阻R5輸入至運算放大器的負相輸入端，所述音頻電訊號經過第四電阻R4輸入至所述運算放大器2202的正相輸入端。根據减法電路的運算公式：其中Vs為第四電阻R4端接收的電壓，Vc為第五電阻R5端接收的電壓，當R3=R4=R5=R6時，Vo=Vs-Vc。故，所述運算放大器2202的輸出端輸出的電壓為音頻電訊號電壓與該負峰值保持訊號電壓相减。

請參閱圖6，本實施例中，因所述峰值保持電路210輸出一負峰值保持訊號，故該加减運算電路220將所述峰值保持訊號與音頻電訊號電壓相减後輸出一正相訊號(即正電壓訊號)。該正電壓訊 號在原音頻電訊號正峰值位置具有峰值電壓，在原音頻電訊號負峰值位置具有穀值電壓，且該穀值電壓接近於零。

可以理解，當上述峰值保持電路210設計為取所述音頻電訊號的正峰值保持訊號時，該加减運算電路220的電路應為一加法電路，從而能够將該正峰值保持訊號與原音頻電訊號電壓相加。請參閱圖7，該加法電路包括一第三電阻R3、一第四電阻R4、一第五電阻R5、一第六電阻R6以及一運算放大器2202。該運算放大器2202的負相輸入端分別通過該第四電阻R4與該電容C1連接及通過該第五電阻R5與該二極管D的陰極相連。該運算放大器2202的正相輸入端通過該第三電阻R3接地。該運算放大器2202的輸出端通過該第六電阻R6連接至該運算放大器2202的負相輸入端，以輸入一負反饋訊號。所述峰值保持訊號經過第五電阻R5輸入至所述運算放大器2202負輸入端，所述原始的音頻電訊號經過第四電阻R4輸入至所述運算放大器2202負輸入端。所述運算放大器2202的輸出端輸出該調製訊號至該功率放大器230。可以理解，在工作過程中，根據加法電路運算公式：其中Vs為第四電阻R4端接收的電壓，Vc為第五電阻R5端接收的電壓，當R4=R5=R6時，-Vo=Vs+Vc。故，輸出的調製訊號為該音頻電訊號電壓與正峰值保持訊號電壓相加後的反相電壓訊號。故，當該調製訊號為正峰值保持訊號與音頻電訊號相加時，該功率放大電路200可進一步包括一反相電路，連接至該運算放大器2202的輸出端，並輸出一調製訊號的反相訊號，並輸入至該功率放大器230。

該加减運算電路220通過所述功率放大器230與該熱致發聲元件 300電連接。所述調製訊號經功率放大器230功率放大後輸出至所述熱致發聲元件300中。

所述功率放大器230包括A類功率放大器、B類功率放大器、AB類功率放大器、C類功率放大器、D類功率放大器、E類功率放大器、F類功率放大器、H類功率放大器或其它類型的功率放大器。本實施例中優選為一D類功率放大器。

請參閱圖8，該D類功率放大器具有一連接至所述加法器220的輸入端232及連接至所述熱致發聲元件300的輸出端234，該D類功率放大器具體包括一三角波發生器2304、一比較器2302、一場效應電晶體驅動器(MOSFET Driver)2306以及一低通濾波器2308。該三角波發聲器2304連接至該比較器2302的負相輸入端，產生一三角波訊號並輸入至該比較器2302中。所述調製訊號輸入至該比較器2302的正相輸入端。該比較器2302將輸入的調製訊號與三角波訊號比較後，輸出一脉寬調製(PWM)訊號。該比較器2302的輸出端與該場效應電晶體驅動器2306電連接。一般地，該場效應電晶體驅動器2306包括兩個共栅極的場效應電晶體。該場效應電晶體驅動器2306根據該脉寬調製訊號等頻率的輸出一脉寬調製放大訊號。該脉寬調製放大訊號輸出至該低通濾波器2308，並由該低通濾波器進行波形還原後輸出。

上述功率放大電路200適用於一熱致發聲裝置。由於該熱致發聲裝置中熱致發聲元件300的發聲的原理為“電-熱-聲”的轉換，即將電能轉換為熱能，並與周圍介質進行快速的熱交換，根據音頻電訊號的變化等頻率地加熱周圍介質，從而使周圍介質的密度發生等頻率的變化，由於密度的變化使周圍介質產生快速的膨脹 和收縮並發出聲音。故，該音頻電訊號無論在電訊號變化的正半周期或負半周期均能等效的加熱該熱致發聲元件300，故如果直接將所述音頻電訊號傳輸至該熱致發聲元件300，熱致發聲元件300產生熱量的變化頻率係音頻電訊號電壓變化頻率的兩倍，即該熱致發聲元件300的發聲頻率為倍頻。如將該音頻電訊號附加一直流偏置電壓，使其全部位於電壓的正半周期或負半周期，該熱致發聲元件300雖然可發出具有正確頻率的聲音，然而，此種加偏置的方式使該熱致發聲元件300始終工作於一高電壓下，使功率放大電路的功耗較大，發聲效率較低。故，請參閱圖9，本實施例採用一功率放大電路200，該功率放大電路200輸出的放大電壓訊號可使熱致發聲元件300發出正確頻率的聲音，且電壓隨音頻電訊號的頻率發生動態變化，音頻電訊號强度减弱時，放大電壓訊號隨之减弱，該功率放大電路200的功耗較小，發聲效率大於50%，並可達到90%以上。

請參閱圖10，本技術方案提供一種熱致發聲裝置400，其包括上述功率放大電路200及一熱致發聲元件300。所述功率放大電路200與該熱致發聲元件300電連接。所述音頻電訊號通過該功率放大電路200放大後傳輸至該熱致發聲元件300，並驅動該熱致發聲元件300發出聲音。

所述熱致發聲元件300具有較小的單位面積熱容。本發明實施例中，該熱致發聲元件300的單位面積熱容小於2×10^-4焦耳每平方厘米克爾文。具體地，該熱致發聲元件300為一具有較大比表面積及較小厚度的導電結構，從而使該熱致發聲元件300可將輸入的電能轉換為熱能，並與周圍介質充分快速的進行熱交換。優選地 ，該熱致發聲元件300應為自支撑結構，所謂“自支撑結構”即該熱致發聲元件300無需通過一支撑體支撑，也能保持自身特定的形狀。該自支撑結構的熱致發聲元件300可充分的與周圍介質接觸並進行熱交換。

本實施例中，該熱致發聲元件300包括一奈米碳管結構302及至少兩個電極304間隔設置並與該奈米碳管結構302間隔的電連接。本實施例中，該兩個電極304設置於該奈米碳管結構304的兩端。

所述奈米碳管結構302具有較小的單位面積熱容(小於2×10^-4焦耳每平方厘米克爾文)及較大的比表面積，從而使該奈米碳管結構302具有與外部氣體或液體介質接觸的較大表面積。具體地，所述奈米碳管結構302為層狀結構，厚度優選為0.5奈米~1毫米。當該奈米碳管結構302厚度比較小時，例如小於10微米，該奈米碳管結構302有很好的透明度。所述奈米碳管結構302為自支撑結構。該自支撑的奈米碳管結構302中多個奈米碳管間通過凡德瓦爾力相互吸引，從而使奈米碳管結構302具有特定的形狀。

所述奈米碳管結構302包括一層奈米碳管膜或重叠設置的多層奈米碳管膜。所述奈米碳管膜從奈米碳管陣列中直接拉取獲得。該奈米碳管膜的厚度為0.5奈米~100微米，單位面積熱容小於1×10^-6焦耳每平方厘米克爾文。該奈米碳管膜長度不限，寬度取决於奈米碳管陣列的寬度。所述奈米碳管結構302中奈米碳管膜包括多個奈米碳管首尾相連並沿同一方向擇優取向排列。本實施例中，所述奈米碳管膜的厚度為10微米，光透過率為67%~95%。

所述電極304間隔設置並與所述奈米碳管結構302電連接。該音頻電訊號經過功率放大電路200放大後通過所述電極304傳輸至奈米 碳管結構302中，從而使該奈米碳管結構302發出熱量，並加熱周圍介質，進而發出人耳可感知的聲音。所述電極304由導電材料形成，其具體形狀結構不限。具體地，所述電極304可選擇為層狀、棒狀、塊狀或其它形狀。所述電極304的材料可選擇為金屬、導電聚合物、導電膠、金屬性奈米碳管、銦錫氧化物(ITO)等。本發明實施例中，所述兩個電極304為間隔設置的金屬棒。

由於奈米碳管具有極大的比表面積，在凡德瓦爾力的作用下，該奈米碳管結構302本身有很好的粘附性，故所述電極304與所述奈米碳管結構302之間可直接接觸並粘附固定，並形成很好的電接觸，另，可採用導電粘結層使電極304與奈米碳管結構302更好的結合。

當奈米碳管結構302中的奈米碳管為沿一定方向有序排列時，優選地，所述奈米碳管的排列方向沿一個電極304至另一個電極304的方向延伸，兩電極304之間應具有一基本相等的間距，從而使兩電極304之間的奈米碳管能够具有一基本相等的電阻值。本實施例中，所述奈米碳管沿基本垂直該棒狀電極304長度方向排列。

優選地，所述電極304的長度大於等於奈米碳管結構302的寬度，從而可使整個奈米碳管結構302均得到利用。所述電極304使放大後的放大電壓訊號均勻地導入奈米碳管結構302中，奈米碳管結構302中的奈米碳管將電能轉換成熱能，加熱周圍介質，改變周圍介質的密度發出聲音。該介質可係氣體或液體。

可以理解，本發明可設置多個電極304，其數量不限，只需確保任意相鄰的兩個電極304分別與所述功率放大電路200的輸出端 204電連接即可。

可以理解，所述電極304為可選擇的結構。所述功率放大電路200的輸出端204可直接通過導線或電極304引線等方式與所述奈米碳管結構302電連接。另，任何可實現所述功率放大電路200的輸出端204與所述奈米碳管結構302之間電連接，驅動所述熱致發聲元件300發聲的連接方式都在本發明的保護範圍之內。

所述發聲裝置400可進一步包括多個熱致發聲元件300及一分頻器，該分頻器將音頻電訊號分成不同頻段的多個訊號，並分別傳輸至該多個熱致發聲元件300中。

上述熱致發聲裝置400在使用時，所述熱致發聲元件300在音頻電訊號的作用下與周圍介質進行快速的熱交換，按照音頻電訊號的頻率加熱周圍的介質、迅速升降溫，周圍介質由於奈米碳管結構302的加熱，其密度按照音頻電訊號的頻率改變而改變，使周圍介質迅速膨脹和收縮，從而發出聲音。本實施例中，該熱致發聲元件200為一奈米碳管結構302，該奈米碳管結構302所發出的聲音的頻率範圍較寬(1Hz~100kHz)、發聲效果較好。具體地，當採用一層A4紙大小的奈米碳管膜作為奈米碳管結構302的熱致發聲裝置400，在輸入電壓為50伏條件下，將一麥克風設置於正對該奈米碳管結構302，並間隔5厘米處，測得該奈米碳管結構302的發聲强度可達105分貝聲壓級(dBSPL)，發聲頻率範圍為100赫茲至10萬赫茲(即100Hz~100kHz)。

本發明實施例提供的功率放大電路200及採用該功率放大電路200的熱致發聲裝置400具有以下優點：所述功率放大電路200通過一峰值保持電路210和一加减運算電路220，將輸入至該功率放大電 路200的音頻電訊號轉換為一調製訊號，該調製訊號與原音頻電訊號頻率相同，且為同相訊號，故，此種功率放大電路200可為所述熱致發聲元件300提供一動態放大的放大電壓訊號，使所述熱致發聲元件300的發聲效率較高，功耗較小。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

200‧‧‧功率放大電路

202‧‧‧輸入端

204‧‧‧輸出端

210‧‧‧峰值保持電路

220‧‧‧加减運算電路

230‧‧‧功率放大器

300‧‧‧熱致發聲元件

Claims (11)

1. 一種用於熱致發聲裝置的功率放大電路，其包括：一峰值保持電路，用於接收一音頻電訊號，並輸出一峰值保持訊號；一加减運算電路，用於接收該音頻電訊號及該峰值保持訊號，並將兩者進行比較運算後輸出一調製訊號；以及一功率放大器，用於接收該調製訊號，並將該調製訊號進行放大後輸出，該峰值保持電路包括：一運算放大器，該運算放大器包括一正相輸入端、一負相輸入端及一輸出端；一第一電阻，所述音頻電訊號通過該第一電阻輸入至該運算放大器的正相輸入端；一該二極管，該運算放大器的輸出端通過該二極管連接至該運算放大器的負相輸入端，並通過該二極管輸出所述峰值保持訊號；以及一該第二電容及一第二電阻，該二極管的陽極分別通過該第二電容及第二電阻接地，所述第二電容與該第二電阻的乘積大於50毫秒。
2. 如請求項第1項所述的功率放大電路，其中，所述功率放大電路進一步包括一第一電容，該音頻電訊號通過該第一電容輸入至該峰值保持電路。
3. 如請求項第1項所述的功率放大電路，其中，所述峰值保持訊號為正峰值保持訊號，該加减運算電路將該峰值保持訊號與該音頻電訊號相加。
4. 如請求項第1項所述的功率放大電路，其中，所述峰值保持訊號為負峰值保持訊號，該加减運算電路將該峰值保持訊號與該音頻電訊號相减。
5. 如請求項第1項所述的功率放大電路，其中，所述功率放大器為A類功率 放大器、B類功率放大器、AB類功率放大器、C類功率放大器、D類功率放大器、E類功率放大器、F類功率放大器或H類功率放大器。
6. 一種熱致發聲裝置，其包括：一熱致發聲元件，該熱致發聲元件通過將電能轉換為熱能從而加熱周圍介質，使周圍介質產生膨脹和收縮發出聲音；以及一功率放大電路；其改良在於，該功率放大器包括一峰值保持電路、一加减運算電路以及一功率放大器，該峰值保持電路將接收的音頻電訊號的峰值進行峰值保持，以輸出一峰值保持訊號，該加减運算電路將該峰值保持訊號與接收的音頻電訊號進行比較運算，並輸出一調製訊號，該功率放大器將該調製訊號放大後輸出，並驅動所述熱致發聲元件發聲。
7. 如請求項第6項所述的熱致發聲裝置，其中，所述熱致發聲元件包括一奈米碳管結構。
8. 如請求項第7項所述的熱致發聲裝置，其中，所述奈米碳管結構包括至少一奈米碳管膜、至少一奈米碳管線狀結構或其組合。
9. 如請求項第7項所述的熱致發聲裝置，其中，所述熱致發聲元件包括一第一電極和一第二電極，該奈米碳管結構電性連接於該第一電極和一第二電極之間。
10. 如請求項第7項所述的熱致發聲裝置，其中，該奈米碳管結構包括若干大致平行的奈米碳管沿其軸向從該第一電極延伸至該第二電極。
11. 如請求項第10項所述的熱致發聲裝置，其中，該若干奈米碳管共同構成一奈米碳管膜。