驱动扬声器的电路与方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种用于驱动扬声器的电路与方法，其能够检测扬声器的阻抗，但不会产生不连续噪声(pop noise)。
【背景技术】
[0002]编解码器(CODEC)电路芯片广泛应用在移动电话或平板计算机等可携式电子产品上，而这些电子产品的使用者可能采用不同种类的扬声器(speaker)来播放声音，例如耳机、床头音响、车用音响等。因此，如果扬声器驱动电路的设计可以具有检测扬声器阻抗的功能，以便初步判断扬声器可能的种类，则将使得驱动电路可智能地先调整其输出功率瓦数至最适合扬声器种类的音量大小，以提高使用者的听觉舒适度和产品满意度。
[0003]然而，现有技术在扬声器阻抗的检测过程中常需要数十毫秒的检测时间，且其检测过程常伴随类似啵啵的不连续噪声产生；因此，有必要发展新的扬声器驱动技术以解决该问题并对其进行改善。
【发明内容】
[0004]为达到该目的，根据本发明的一个方面，实施方式提供了一种用于驱动扬声器的电路，其包含:信号发生器，连接扬声器并产生第一信号，第一信号包含正值的第一脉冲与负值的第二脉冲，且第一脉冲与第二脉冲的宽度均介于10ns与900ns之间；检测单元，连接扬声器，并检测扬声器因接受第一信号而响应的第二信号；以及处理单元，连接信号发生器与检测单元，并接受第二信号，以便计算扬声器的阻抗。
[0005]根据本发明的另一方面，另一实施方式提供了一种驱动扬声器的方法，其包含下列步骤:提供第一信号至扬声器，第一信号包含正值的第一脉冲与负值的第二脉冲，且第一脉冲与第二脉冲的宽度均介于10ns与900ns之间；检测扬声器因接受第一信号而响应的第二信号；以及根据第二信号，计算扬声器的阻抗。
[0006]在实施方式中，第一信号可以是电压信号或电流信号。
[0007]在实施方式中，第一脉冲与第二脉冲分别为矩形脉冲。
[0008]在实施方式中，第一脉冲的振幅可以不等于第二脉冲的振幅，第一脉冲的宽度可以不等于第二脉冲的宽度，第一脉冲的下降沿与第二脉冲的上升沿之间可具有时间间隔。
[0009]在实施方式中，第一信号可包含多个正值的第一脉冲与多个负值的第二脉冲，且多个第一脉冲与多个第二脉冲在时序上彼此交替排列。
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施方式的扬声器驱动电路的方框示意图。
[0011]图2是以恒电流源方式实现图1的信号发生器的电路示意图。
[0012]图3A至图3F是检测扬声器阻抗的第一信号的波形图。
[0013]图4A和图4B是检测扬声器阻抗的周期性第一信号的波形图。
[0014]图5是本发明实施方式的扬声器驱动方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使贵审查员能对本发明的特征、目的和功能有更进一步的认知与了解，下面将结合附图详细说明本发明的实施方式。在所有的说明书和附图中，将采用相同的附图标记以指定相同或类似的组件。
[0016]在每个实施方式的说明中，当元素被描述是在另一元素的“上方/上”或“下方/下”，是指直接地或间接地在另一元素的上或下的情况，其可能包含设置于其间的其它元素；所谓的“直接地”是指其间并未设置其它中介元素。“上方/上”或“下方/下”等的描述以附图为标准进行说明，但也包含其它可能的方向转变。所谓的“第一”、“第二”和“第三”是用于描述不同的元素，这些元素并不因为此类词语而受到限制。为了说明上的便利和明确，附图中各元素的厚度或尺寸以放大或省略或概略的方式表示，且各元素的尺寸并不完全是其实际的尺寸。
[0017]图1是本发明实施方式的驱动电路100的方框示意图，驱动电路100可检测声音输出负载(或称为扬声器110)的阻抗，以便提供给扬声器110适当功率瓦数的声音输出信号。驱动电路100包含信号发生器120、检测单元130以及处理单元140。扬声器110可以是耳机、家用音响或车用音响，而本实施方式的驱动电路100可根据使用者所选用扬声器种类的不同，先快速检测扬声器110的阻抗，以便在提供给扬声器110声音输出信号的初期，就能初步大致调整好声音输出信号的功率瓦数，而不会产生类似啵啵的不连续噪声(pop noise)。例如，如果扬声器110的阻抗较大，则驱动电路100可提供功率瓦数较大的声音输出信号给扬声器110 ;或如果扬声器110的阻抗较小,则驱动电路100可提供功率瓦数较小的声音输出信号给扬声器110。
[0018]如图1所示，信号发生器120连接扬声器110，并产生用于检测扬声器110阻抗的第一信号。在本实施方式中，第一信号包含正值的第一脉冲与负值的第二脉冲，以便尽可能地减少其低频的成分，虽然其高频的成分可能难以避免，但此高频成分的信号通常是人耳所听不见的，因此将不会产生不连续噪声。
[0019]第一信号可以是电流信号或电压信号，而以下的例子是以恒电流源的方式来实现信号发生器120，如图2所示。信号发生器120包含第一恒电流源121与第二恒电流源122，其彼此串接于连接点123，第一恒电流源121连接至正电压源VPP，第二恒电流源122连接至负电压源Vee，则第一恒电流源121可产生第一脉冲，其振幅为Ip且脉冲宽度为Tp;第二恒电流源122可产生第二脉冲，其振幅为In且脉冲宽度为Tn，且第一脉冲与第二脉冲在连接点123上合成第一信号Is，其中第一信号13相当于第一脉冲加上第二脉冲的负值，用于提供给扬声器110作为扬声器110阻抗R的输入检测信号。第一脉冲、第二脉冲以及第一信号Is的波形图如图2右侧所示。
[0020]当第一信号Is馈入扬声器110,扬声器110会产生响应第一信号Is的第二信号。第二信号也可以是电流信号或电压信号，其中，如果第一信号Is为电流信号，则第二信号为电压信号；如果第一信号Is为电压信号，则第二信号为电流信号。在本实施方式中，第二信号为电压信号；也即，第二信号为第一信号Is馈入扬声器110 (阻抗R)所造成的电压降，如此可用于计算扬声器I1的阻抗R。检测单元130连接扬声器110，用于检测第二信号，以提供给处理单元140进行扬声器110阻抗的计算。处理单元140同时连接至信号发生器120与检测单元130，则信号发生器120因连接信号发生器120而可得知馈入扬声器110的第一信号Is，且因连接检测单元130而可得知其响应的第二信号，借此可计算扬声器110的阻抗R。
[0021]此外，在几个优选实施方式中，组成第一信号的第一脉冲与第二脉冲分别为矩形脉冲，其脉冲宽度均介于10ns与900ns之间，以便达到声音输出的负载阻抗检测效果。以下请同时参考图2右侧的波形图，我们将列举几个可作为第一信号的波形范例。首先，第一脉冲的振幅Ip等于第二脉冲的振幅In，第一脉冲的宽度Tp等于第二脉冲的宽度Tn，且第一脉冲的下降沿直接接续第二脉冲的上升沿，则可得到第一信号如图3A所示。其次，第一脉冲的振幅Ip小于第二脉冲的振幅In，第一脉冲的宽度Tp等于第二脉冲的宽度Tn，且第一脉冲的下降沿直接接续第二