TWI693790B - 用於耳機的數位至類比轉換器及放大器 - Google Patents

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Abstract

一種用於耳機的放大器，包括：數位至類比轉換器(DAC)，其被配置為基於數位音頻輸入信號輸出電流；輸出，電連接到揚聲器並被配置為向揚聲器輸出輸出信號；以及脈衝寬度調變(PWM)迴路，其被配置為接收誤差信號，該誤差信號係基於來自電流DAC的電流與輸出信號的電流之間的差值，以及基於該誤差信號產生輸出信號。PWM迴路包括：類比至數位轉換器(ADC)，其被配置為基於來自電流DAC的電流接收類比信號並輸出表示該類比信號的數位信號；以及編碼器，其被配置為接收該數位信號並輸出具有基於該類比信號的寬度的脈衝。

Description

用於耳機的數位至類比轉換器及放大器
優先權 ：本發明主張於2017年9月21日申請的名稱為“DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTER AND AMPLIFIER FOR HEADPHONES”的美國臨時申請案No.62/561,586的權益，該臨時申請案之內容藉由引用整體併入本文。
本發明涉及與用於耳機的放大器有關的系統和方法，尤其涉及具有脈衝寬度調變(pulse width modulation, PWM)迴路的開關放大器。
耳機通常包括具有較低功耗的放大器，例如AB類放大器，其提供效率和線性。AB類放大器在耳機中並不總是首選的，有時會使用D類，或者開關、放大器。然而，D類放大器通常不能滿足AB類放大器所能滿足的音頻性能要求。
D類，或者開關、放大器藉由固定振幅但變化的寬度和間距，或每單位時間變化的數量的調變器產生多個脈衝來工作，以表示類比音頻輸入信號的振幅變化。傳統上，調變器將類比電壓與特定波形(通常為三角波形)進行比較，以決定數位信號的脈衝應該要多寬。調變器的輸出之後被用於閘控交替地接通(ON)和關斷(OFF)輸出電晶體，以用作用於耳機揚聲器的信號。低通濾波器可用於為音頻信號的低頻提供路徑，濾去高頻脈衝，以輸出到耳機的揚聲器。
本發明的實施例解決了現有技術之上述和其他的缺陷。
及
本文這裡所揭露者為一種使用D類或開關放大器將數位音頻資料轉換成揚聲器信號的放大器，該揚聲器信號可以用在，例如，耳機之中。放大器包括：電流數位至類比轉換器(digital-to-analog converter, DAC)，其被配置為基於數位音頻輸入信號輸出電流；輸出，電連接到揚聲器並且被配置為向揚聲器輸出輸出信號；以及脈衝寬度調變(PWM)迴路被配置為接收誤差信號，該誤差信號係基於來自電流DAC的電流與輸出信號的電流之間的差值，並基於該誤差信號產生輸出信號。PWM迴路不是使用以類比形式處理資料的傳統技術，而是使用類比至數位轉換器(analog-to-digital converter, ADC)及編碼器來以數位的形式處理資料，該類比至數位轉換器被配置為基於來自電流DAC的電流接收類比信號並輸出表示該類比信號的數位信號，該編碼器被配置為接收該數位信號並輸出具有基於該類比信號的寬度的脈衝。
圖1是根據本發明實施例的放大器100的方塊圖，其可以用在耳機中。在一些實施例中，放大器100可以包括D類或開關、放大器，其可以提供較低的功率來操作並為耳機揚聲器提供有效的驅動信號。放大器100可以接收與媒體內容有關的數位信號，並將數位信號轉換為類比信號以輸出到耳機揚聲器。
如圖1所示，放大器100在數位資料輸入102處接收數位資料，同樣地在輸入104處接收了時鐘信號。資料和時鐘信號都可以藉由具有數位動態元件匹配(dynamic element matching, DEM)106的脈衝密度調變(pulse density modulation, PDM) DAC來接收，該數位動態元件匹配(DEM)106在本文中可稱為PDM DAC 106。來自PDM DAC 106的輸出被發送到電流DAC 108。電流DAC 108還從輸入104接收時鐘信號。來自電流DAC 108的輸出被發送到脈衝寬度調變(PWM)迴路140，其是包括迴路濾波器110、類比至數位轉換器(ADC)120、編碼器122和驅動器124的開關放大器。來自迴路濾波器110的濾波信號被發送到ADC 120，在一些實施例中，ADC 120可以是連續近似暫存器(successive approximation register, SAR)ADC，其將在下文中作更詳細地討論。脈衝寬度調變(PWM)編碼器122從ADC 120接收數位信號，並且在驅動器124處接收來自PWM編碼器122的輸出。驅動器124的差分輸出也在輸出112和114處被接收，輸出112和114連接到耳機的揚聲器。驅動器124輸出差分對信號，其包括到達正的輸出112的正信號和到達負的輸出114的負信號。
提供電阻器126以將輸出電流引導到迴路濾波器110。迴路濾波器110的輸入則是輸出電流和從電流DAC 108來的電流輸出之間的差值，這將在下面更詳細地討論。
如本領域普通技術人員將理解的，放大器100還可以包括額外的組件，例如記憶體128、控制130、時鐘偵測132、LPO(low-power oscillator, 低功率振盪器)134和參考136。放大器100的特徵，如下面將更詳細描述的，導致低靜態功率使用和高負載電流效率。例如，在下面討論的實施例中，放大器100所需的靜態功率約為428μW。在下面的範例中，放大器100還包括大約90dB的高電源拒斥比(power supply rejection ratio, PSRR)，並且包括用於112dB動態範圍性能的單一增益範圍。此外，當沒有時鐘信號存在時，放大器100進入待機模式以節省功率。
下面的圖2~7顯示出並討論了上面所討論的放大器100的一些組件的附加細節和特徵。
圖2繪示出了根據本發明的實施例的圖1的PDM DAC 106的範例。PDM DAC 106包括數位有限無限響應(finite infinite response, FIR)濾波器200，其後是DEM邏輯電路202。數位FIR濾波器200從資料輸入102接收資料，以及在輸入104接收資料時鐘。FIR濾波器200使用多個正反器電路204和加法器206來衰減帶外噪訊以增加時鐘信號抖動容忍度，以提供具有小的最低有效位元(least significant bit, LSB)輸出的多位元輸出。也就是說，FIR濾波器200的正反器電路204延遲輸入信號並輸出多個位元。加法器206將所有單位元信號相加以向DEM邏輯電路202輸出四位元信號，DEM邏輯電路202對去往電流DAC 108的信號進行加擾，使得DAC位元格300的瑕疵(將在下面討論)被推出而到較高的頻率。DEM邏輯電路202的輸出驅動電流DAC 108位元格，如圖3所示。
圖3繪示出了根據本發明實施例而示於圖1中之電流DAC 108的範例。電流DAC 108包括多個位元格300和DAC偏移302。圖3中所繪示的電流DAC 108可以包括動態斷電功能，其對未被使用的每個位元格300斷電以節省功率。取決於放大器100的特徵，可以使用任何數量的位元格300。在圖3的範例中，可以在電流DAC 108中同時啟用八個電流位元格300。電流DAC 108基於來自PDM DAC 106而接收的信號啟用位元格300並輸出電流。
下面的表1示出了電流DAC 108，基於所接收的數位信號，之範例輸出，該所接收的數位信號係藉由PDM DAC 106進行處理。在表1的範例中，每個位元格300的輸出為55.24μA。
Figure 02_image001
如上所述，迴路濾波器110的輸入是電流DAC 108的輸出與通過電阻器126的輸出電壓的電流之間的電流差，電阻器126將輸出電壓轉換為電流。迴路濾波器110(圖4繪示出了其範例)負責保持PWM迴路140穩定並將PWM迴路140的輸出鎖定到PWM迴路140的輸入。在圖4中，其繪示出了5階迴路濾波器110，其在音頻帶上提供高迴路增益以放大輸出電流和電流DAC 108的電流之間的誤差。在這個實施例中，5階迴路濾波器110將誤差放大了將近一千倍。然而，本發明的實施例不限於5階迴路濾波器110。可以使用任何放大誤差的迴路濾波器，例如二階、三階或更高階的迴路濾波器110。
在圖4的迴路濾波器110中，第一運算放大器400可以是高階1級運算放大器，而其餘的運算放大器402、404、406和408可以是低功率AB類運算放大器。可以為第一運算放大器400提供補償校準。來自迴路濾波器110的高增益可以藉由放大輸出電流和電流DAC 108的電流輸出之間的誤差來確保輸出和期望的信號非常緊密地匹配。
如圖5所示，在ADC 120處接收了迴路濾波器110的輸出。在圖5的範例中，示出了SAR ADC 120。如本領域技術人員將理解的，SAR ADC 120在最終收斂於每次轉換的數位輸出之前，藉由對所有可能的量化級別進行二進制搜索，將放大的誤差轉換為離散的數位表示。SAR ADC 120在確定脈衝寬度之前數位化迴路濾波器110的輸出，因此可以使用數位技術而不是類比技術來確定揚聲器的期望輸出信號。圖5繪示出了根據本發明的一些實施例的SAR ADC 120的範例。然而，如本領域技術人員將理解的，本發明的實施例不限於使用圖5中所示的SAR ADC 120，並且可以使用或實現其他類型的SAR ADC。
SAR ADC 120可以在採樣之後通常在20ns內輸出兩個早期最高有效位元(most significant bit, MSB)決定。這些早期的MSB決定可以允許PWM編碼器122提前為寬脈衝啟動脈衝的邊緣，如圖6所繪示。
儘管在圖5中繪示了SAR ADC 120，但是本發明的實施例不限於SAR ADC 120。可以使用任何的ADC 120將放大的誤差轉換為離散的數位表示。例如，在一些實施例中，可以使用2級快閃式ADC而不是SAR ADC 120。亦即，本發明的實施例需要可以將放大的誤差轉換為離散的數位表示的任何ADC。
圖6繪示出了由PWM編碼器122產生的每個脈衝與圖5的SAR ADC 120的輸出的時間週期。如圖6所示，總PWM週期為325ns，並且該週期內的最大脈衝寬度可以占255ns。來自SAR ADC 120的MSB在20ns時輸出，並且所有的位元在100ns時輸出。如果MSB指示寬脈衝，那麼PWM編碼器122可以在MSB測得時立即開始產生脈衝，因為開始最大寬度脈衝的邊緣的最小時間是35ns。由於所有的位元都在100ns時從SAR ADC 120輸出，所以在100ns時輸出位元之後有足夠的時間在PWM 325ns之週期內產生小寬度脈衝。
此外，與傳統的開關放大器不同，其脈衝僅在高和低之間，編碼器122還可以基於ADC 120的脈衝寬度和輸出選擇例如0.1V、0.6V和1.2V的電壓。也就是說，來自PWM編碼器122的脈衝的高度是可以變化的，表示該脈衝的所選擇的電壓。這允許在切換期間內具有更高的效率，因為不是在0和1.2V之間切換，本文在此所揭露的實施例可以在0和0.1V之間切換，然後在0.1V到0.6V或1.2V等之間切換。這種切換電壓的低輸出擺幅改善了放大器100的整體效率和降低傳統開關放大器的開關損耗，傳統開關放大器只能從高電壓切換到低電壓而不能切換到中間電壓。
驅動器124接收來自具有特定電壓的PWM編碼器122的脈衝，並基於脈衝的高度選擇適當的電壓。驅動器選擇適當的電壓，並且基於脈衝寬度接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選電壓的電晶體。然後藉由正輸出和負輸出將這些電壓輸出到揚聲器。
圖7繪示出了藉由連接到各種電壓的脈衝寬度調變的電晶體，該各種電壓可以基於脈衝高度而被選擇。在一些實施例中，0.1V和0.6V可以藉由低壓降(low dropout, LDO)穩壓器輸出。儘管這些調整器在提供低輸出電壓方面的效率可能很低，但是低輸出電壓引起的開關損耗的降低大於補償LDO之低效率，且所用的功率仍然非常低，從而產生非常有效的放大器。
用於所選電壓的電晶體回應於編碼器122輸出的各種脈衝長度而接通(ON)和斷開(OFF)，以將差分信號對輸出到輸出112和114，然後將其發送到耳機的揚聲器。
本發明的各態樣可以在特定創造的硬體、韌體、數位信號處理器上或在包括根據程式化指令運作的處理器的專門程式化的電腦上運作。這裡使用的術語控制器或處理器旨在包括微處理器、微電腦、應用特定積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASICs)和專用硬體控制器。本發明的一個或多個態樣可以體現在電腦可用資料和電腦可執行指令中，例如在一個或多個程式模組中，由一個或多個電腦(包括監視模組)或其他裝置執行。通常，程式模組包括在由電腦或其他裝置中的處理器執行時，執行特定任務或實現特定抽像資料類型的常式、程式、物件、組件、資料結構等。電腦可執行指令可以儲存在電腦可讀儲存介質上，例如硬碟、光碟、可移動儲存介質、固態記憶體、隨機存取記憶體(RAM)等。如本領域技術人員將理解的，可以根據需要，在各個態樣中組合或分配程式模組的功能。另外，功能可以全部地或部分地體現在韌體或硬體之等同物中，例如積體電路、FPGA及其類似物。特定資料結構可以用於更有效地實現本發明的一個或多個態樣，並且這樣的資料結構可以在本文中描述的電腦可執行指令和電腦可用資料的範圍中被設想出。
在一些情況下，所揭露的態樣可以以硬體、韌體、軟體或其任何組合來實現。所揭露的態樣還可以實現為由一個或多個電腦可讀儲存介質承載或儲存於其上的指令，該指令可以由一個或多個處理器讀取和執行。這樣的指令可以稱為電腦程式產品。如本文所討論的電腦可讀介質意指可由計算設備存取的任何介質。作為範例而非限制，電腦可讀介質可包括電腦儲存介質和通信介質。
電腦儲存介質是指可用於儲存電腦可讀資訊的任何介質。作為範例而非限制，電腦儲存介質可包括RAM、ROM、電子式可清除程式化唯讀記憶體(EEPROM)、快閃記憶體或其他記憶體技術、唯讀光碟(CD-ROM)、數位影音光碟(DVD)，或其他光碟儲存器、磁卡、磁帶、磁碟儲存器或其他磁儲存裝置，以及以任何技術實現的任何其他揮發性或非揮發性、可移動或不可移動的介質。電腦儲存介質不包括信號本身和暫時的信號傳輸形式。
通信媒體是指可用於電腦可讀資訊的通信的任何介質。作為範例而非限制，通信介質可包括同軸電纜、光纖電纜、空氣或適用於電、光、射頻(RF)、紅外線、聲學或其他類型信號的通信的任何其他介質。
範例 以下提供本文所揭露的技術的說明性範例。這些技術的實施例可以包括下面描述的範例中的任何一個或多個，以及其任何之組合。
範例1：一種放大器，包括：電流數位至類比轉換器(DAC)，被配置為基於數位音頻輸入信號輸出電流；輸出，其電連接到揚聲器，並被配置為向揚聲器輸出輸出信號；脈衝寬度調變(PWM)迴路，其被配置為接收誤差信號，該誤差信號係基於來自電流DAC的電流與輸出信號的電流之間的差值，並基於該誤差信號產生輸出信號。PWM迴路包括類比至數位轉換器(ADC)，其被配置為基於來自電流DAC的電流接收類比信號並輸出表示該類比信號的數位信號；編碼器，其被配置為接收該數位信號並輸出具有基於該類比信號的寬度的脈衝。
範例2是範例1的放大器，其中PWM迴路還包括驅動器，該驅動器包括複數個輸出電壓，並且至少一個電晶體連接到每個輸出電壓，該驅動器被配置為從編碼器接收脈衝並選擇電壓，以及基於脈衝的寬度接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選電壓的至少一個電晶體。
範例3是範例1或2中任一個的放大器，其中編碼器還被配置為輸出具有基於類比信號的高度的脈衝。
範例4是範例3的放大器，其中PWM迴路還包括驅動器，驅動器包括複數個輸出電壓，並且至少一個電晶體連接到每個輸出電壓，驅動器被配置為從編碼器接收脈衝並基於脈衝的高度選擇電壓，以及基於脈衝的寬度接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選電壓的至少一個電晶體。
範例5是範例4的放大器，其中複數個輸出電壓包括至少三個輸出電壓。
範例6是範例1~5中任一個的放大器，其中PWM迴路包括迴路濾波器，該迴路濾波器被配置為接收誤差信號並放大誤差信號，並且其中由SAR ADC接收的類比信號是放大的誤差信號。
範例7是範例6的放大器，其中迴路濾波器是二階或更高階的迴路濾波器。
範例8是範例1~7中任一個的放大器，其中編碼器基於ADC輸出的數位信號的最高有效位元開始產生脈衝。
範例9是範例8的放大器，其中編碼器在ADC輸出數位信號的其餘位元之前，基於ADC輸出的數位信號的最高有效位元開始產生脈衝。
範例10是範例1~9中任一個的放大器，還包括脈衝密度調變(PDM)DAC，其被配置為接收數位音頻信號並輸出驅動信號以基於數位音頻信號驅動電流DAC。
範例11是範例1~10中任一個的放大器，其中ADC是連續近似暫存器(SAR)ADC。
範例12：一種用於將數位音頻信號轉換為揚聲器信號的方法，包括藉由電流數位至類比轉換器(DAC)將數位音頻信號轉換為基於數位音頻信號的電流；在迴路濾波器處接收誤差信號，該誤差信號包括來自電流DAC的電流和輸出信號的電流之間的差值；藉由類比至數位轉換器(ADC)將誤差信號轉換為數位信號；基於數位信號產生具有複數個脈衝的脈衝信號；以及基於脈衝信號將輸出信號輸出到耳機的揚聲器。
範例13是範例12的方法，其中輸出輸出信號包括從多個輸出電壓中選擇輸出電壓；以及基於脈衝信號的脈衝寬度，接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選輸出電壓的至少一個電晶體以輸出輸出信號。
範例14是範例12或13的方法，該方法還包括產生具有基於類比信號的高度的脈衝。
範例15是範例14的方法，其中輸出輸出信號包括基於脈衝的高度從多個輸出電壓中選擇輸出電壓；以及基於脈衝信號的脈衝寬度，接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選輸出電壓的至少一個電晶體以輸出輸出信號。
範例16是範例15的方法，其中多個輸出電壓包括至少三個輸出電壓。
範例17是根據申請專利範圍12~16中任一項的方法，還包括：在迴路濾波器處接收誤差信號並放大誤差信號。
範例18是範例17的方法，其中迴路濾波器是二階或更高階的迴路濾波器。
範例19是範例12~18中任一個的方法，還包括基於ADC輸出的數位信號的最高有效位元開始產生脈衝。
範例20是範例19的方法，其中，開始產生脈衝包括在ADC輸出數位信號的其餘位元之前，基於ADC輸出的數位信號的最高有效位元開始產生脈衝。
範例21是範例12~20中任一個的方法，還包括：接收數位音頻信號並基於數位音頻信號輸出驅動信號以驅動電流DAC。
前述之所揭露的標的之版本具有許多優點，這些優點要不是被已描述，要不就是對於普通技術人士來說是顯而易見的。即便如此，在所揭露的設備、系統或方法的所有版本中都不要求這些優點或特徵。
另外，本書面描述參考了特定的特徵。應當理解的是，本說明書中的揭露內容包括那些特定特徵的所有可能組合。在特定特徵被揭露於特定態樣或範例的上下文中的情況下，也可以在其他態樣和範例的上下文中盡可能使用該特徵。
此外，當在本申請案中提及具有兩個或更多個定義的步驟或操作的方法時，可以以任何順序或同時執行所定義的步驟或操作，除非上下文排除那些可能性。
儘管為了說明的目的已經說明和描述了本發明的具體範例，但是應該理解，在不脫離本發明的精神和保護範圍的情況下，可以進行各種修改。因此，除了所附的申請專利範圍之外，本發明不應受到限制。
100‧‧‧放大器102‧‧‧數位資料輸入104‧‧‧輸入106‧‧‧脈衝密度調變(PDM)DAC108‧‧‧電流DAC110‧‧‧迴路濾波器112‧‧‧正的輸出114‧‧‧負的輸出120‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)122‧‧‧脈衝寬度調變(PWM)編碼器124‧‧‧驅動器126‧‧‧電阻器128‧‧‧記憶體130‧‧‧控制132‧‧‧時鐘偵測134‧‧‧LPO(low-power oscillator,低功率振盪器)136‧‧‧參考140‧‧‧脈衝寬度調變(PWM)迴路200‧‧‧數位有限無限響應(finite infinite response,FIR)濾波器202‧‧‧DEM邏輯電路204‧‧‧正反器電路206‧‧‧加法器300‧‧‧位元格302‧‧‧DC偏移400‧‧‧第一運算放大器402、404、406、408‧‧‧其餘的運算放大器
從以下對實施例的描述連同參考所附圖式，本發明的實施例的態樣、特徵和優點將變得顯而易見，其中：
圖1是根據本發明實施例的放大器的方塊圖。
圖2是圖1的脈衝密度調變數位至類比轉換器和數位動態元件匹配裝置的範例方塊圖。
圖3是圖1的電流數位至類比轉換器的範例方塊圖。
圖4是圖1的迴路濾波器的範例電路圖。
圖5是圖1的連續近似暫存器類比至數位轉換器的範例電路圖。
圖6是圖1的編碼器，基於圖5的連續近似暫存器類比至數位轉換器的輸出，用以產生脈衝的範例時序圖。
圖7是圖1的驅動器的一部分的範例電路。
100‧‧‧放大器
102‧‧‧數位資料輸入
104‧‧‧輸入
106‧‧‧脈衝密度調變(PDM)DAC
108‧‧‧電流DAC
110‧‧‧迴路濾波器
112‧‧‧正的輸出
114‧‧‧負的輸出
120‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
122‧‧‧脈衝寬度調變(PWM)編碼器
124‧‧‧驅動器
126‧‧‧電阻器
128‧‧‧記憶體
130‧‧‧控制
132‧‧‧時鐘偵測
134‧‧‧LPO(low-power oscillator，低功率振盪器)
136‧‧‧參考
140‧‧‧脈衝寬度調變(PWM)迴路

Claims (21)

  1. 一種用於耳機之放大器，其包括：一電流數位至類比轉換器，其被配置為基於一數位音頻輸入信號以輸出一電流；一輸出，其電連接到一揚聲器，並被配置為向該揚聲器輸出一輸出信號；一脈衝寬度調變迴路，其被配置為接收一誤差信號，該誤差信號係基於來自該電流數位至類比轉換器的該電流與該輸出信號的一電流之間的一差值，並基於該誤差信號產生該輸出信號，該脈衝寬度調變迴路包含：一類比至數位轉換器，其被配置為基於來自該電流數位至類比轉換器的該電流以接收一類比信號並輸出表示該類比信號的一數位信號；以及一編碼器，其被配置為接收該數位信號並輸出具有基於該類比信號的一寬度的一脈衝。
  2. 根據申請專利範圍第1項之放大器，其中該脈衝寬度調變迴路還包含一驅動器，該驅動器包含複數個輸出電壓，並且至少一個電晶體連接到每個輸出電壓，該驅動器被配置為從該編碼器接收該脈衝並選擇一電壓，以及基於該脈衝的該寬度以接通(ON)和斷開(OFF)連接到所選電壓的該至少一個電晶體。
  3. 根據申請專利範圍第1項之放大器，其中該編碼器還被配置為輸出具有基於該類比信號的一高度的該脈衝。
  4. 根據申請專利範圍第3項之放大器，其中該脈衝寬度調變迴路還包括一驅動器，該驅動器包含複數個輸出電壓，並且至少一個電晶體連接到每個輸出電壓，該驅動器被配置為從該編碼器接收該脈衝並基於該脈衝的該高度選擇一電壓，以及基於該脈衝的該寬度接通(ON)和斷開(OFF)連接到該所選電壓的該至少一個電晶體。
  5. 根據申請專利範圍第4項之放大器，其中該多個輸出電壓包括至少三個輸出電壓。
  6. 根據申請專利範圍第1項之放大器，其中該脈衝寬度調變迴路包括迴路濾波器，該迴路濾波器被配置為接收該誤差信號並放大該誤差信號，並且其中由該連續近似暫存器類比至數位轉換器接收的該類比信號是該放大的誤差信號。
  7. 根據申請專利範圍第6項之放大器，其中該迴路濾波器是一個二階或更高階的迴路濾波器。
  8. 根據申請專利範圍第1項之放大器，其中該編碼器基於該類比至數位轉換器輸出的該數位信號的一最高有效位 元開始產生該脈衝。
  9. 根據申請專利範圍第8項之放大器，其中該編碼器在該類比至數位轉換器輸出該數位信號的其餘位元之前，基於該類比至數位轉換器輸出的該數位信號的一最高有效位元開始產生該脈衝。
  10. 根據申請專利範圍第1項之放大器，還包括脈衝密度調變數位至類比轉換器，其被配置為接收該數位音頻信號並輸出驅動信號以基於該數位音頻信號驅動該電流數位至類比轉換器。
  11. 根據申請專利範圍第1項之放大器，其中該類比至數位轉換器是連續近似暫存器類比至數位轉換器。
  12. 一種用於將一數位音頻信號轉換為一揚聲器信號的方法，包括：藉由一電流數位至類比轉換器將該數位音頻信號轉換為基於該數位音頻信號的一電流；在一迴路濾波器處接收一誤差信號，該誤差信號包括來自該電流數位至類比轉換器的該電流和一輸出信號的一電流之間的一差值；藉由一類比至數位轉換器將該誤差信號轉換為一數位信號； 基於該數位信號產生具有複數個脈衝的一脈衝信號；以及基於該脈衝信號將該輸出信號輸出到一耳機的一揚聲器。
  13. 根據申請專利範圍第12項之方法，其中輸出該輸出信號包括：從多個輸出電壓中選擇一輸出電壓；以及基於該脈衝信號的一脈衝寬度，接通(ON)和斷開(OFF)連接到該所選輸出電壓的至少一個電晶體以輸出該輸出信號。
  14. 根據申請專利範圍第12項之方法，該方法還包括產生具有基於該類比信號的一高度的該脈衝。
  15. 根據申請專利範圍第14項之方法，其中輸出該輸出信號包括：基於該脈衝的該高度從多個輸出電壓中選擇一輸出電壓；以及基於該脈衝信號的一脈衝之一寬度，接通(ON)和斷開(OFF)連接到該所選輸出電壓的至少一個電晶體以輸出該輸出信號。
  16. 根據申請專利範圍第15項之方法，其中該多個輸出電 壓包括至少三個輸出電壓。
  17. 根據申請專利範圍第12項之方法，還包括在該迴路濾波器處接收該誤差信號並放大該誤差信號。
  18. 根據申請專利範圍第17項之方法，其中該迴路濾波器是一個二階或更高階的迴路濾波器。
  19. 根據申請專利範圍第12項之方法，還包括基於該數位至類比轉換器輸出的該數位信號的一最高有效位元以開始產生該脈衝。
  20. 根據申請專利範圍第19項之方法，其中，開始產生該脈衝包括在該類比至數位轉換器輸出該數位信號的其餘位元之前，基於該類比至數位轉換器輸出的該數位信號的一最高有效位元開始產生該脈衝。
  21. 根據申請專利範圍第12項之方法，還包括：接收該數位音頻信號並基於該數位音頻信號而輸出一驅動信號以驅動該電流數位至類比轉換器。
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