专利名称：音频放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率放大器，且特别是涉及一种用于放大音频信号的功 率放大器。
背景技术：
音频放大器用于放大音频信号。这些音频放大器基本上包括音频输入部 分以及音频输出部分。音频输入部分接收一信号源，音频输出部分则连接音 频装置，例如扬声器，其中音频放大器接收来自信号源的音频信号，放大这 些音频信号，根据放大后的音频信号产生音频电流信号，并输出此音频电流 信号到扬声器。音频电流信号驱动扬声器，使得扬声器播放信号源的音频信 号来产生声音。
为了放大音频信号，音频放大器的放大电路基本上需要一偏压电路，产 生偏压电压来偏压放大电路。但是，当音频放大器刚刚接通电源时(刚启动 时)，由于此电源(例如供应电压)会突然地被施加于偏压电路，造成偏压电 路的偏压电压产生相当的振动。因此，根据此偏压电压产生的输出音频信号 也会产生振动，因而损害音频放大器，并产生不想要的爆音噪声。
因此，需要一种新的音频放大器，其可防止爆音噪声，并在接通电源或 关闭电源时，防止音频功率放大器受到损害。
发明内容
因此本发明的一方面提供一种用以放大音频信号的音频放大器，此一音 频放大器能够滤除频率高于预定频率的信号，因此可以减少输出音频信号的
爆音噪声(pop noise)。
依照本发明的 一 实施例，用于放大音频信号的音频放大器包括一第 一滤 波电路以及一第二滤波电路。第一滤波电路根据音频信号产生一反相驱动电 压来驱动一负载，其中第一滤波电路滤除频率高于一预定频率的信号。第二 滤波电路根据反相驱动电压产生一非反相驱动电压，以驱动负载，其中第二滤波电路滤除频率高于预定频率的信号。
本发明的另一方面提供一种音频信号产生方法，此音频信号产生方法能 够滤除频率高于预定频率的信号，因此可以减少输出音频信号的爆音噪声。
根据本发明另一实施例，音频信号产生方法包括决定一预定频率，根据 此预定频率对一输入音频信号进行滤波来产生一反相驱动电压，并滤除频率
高于预定频率的输入音频信号；此外，也对上述反相驱动电压进行滤波来产 出音频信号。
根据上述实施例，滤波电路可过滤掉频率高于预定频率的音频信号，因 此可以消除输出音频信号的爆音噪声。
为使本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附
图的详细说明如下
图1示出了本发明一实施例的音频放大器方块图。
图2示出了本发明另一实施例的音频放大器示意图。
图3示出了本发明一实施例的播放音频信号的方法的流程图。
图4示出了本发明一实施例的音频放大器电源关闭信号波形以及输出
音频信号波形。
附图符号说明
101偏压控制电^各103第一滤波电^各
105第二滤波电^各107负载
109音频放大器201偏压控制电路
203去耦合装置207第一运算放大器
209第二运算放大器211扬声器
213去耦合电容器215第一滤波电路
217第二滤波电路301--307:步骤
具体实施例方式
以下实施例的滤波电路可过滤掉频率高于预定频率的信号，因此可以消除输出音频信号的爆音噪声(pop noise)。
请参考图1,其示出了本发明一实施例的音频放大器方块图。音频放大 器109用来放大音频信号VI，此音频放大器109包括第一滤波电路103及第 二滤波电路105。第一滤波电路103根据音频信号VI产生一反相驱动电压 (inverting driving voltage) Von来驱动负载107。因为第一滤波电路103 可过滤掉频率高于一预定频率的信号，并对预定频率的音频信号进行放大， 故频率高于预定频率的爆音噪声被过滤掉，而不会传送到负载107。因此， 所述爆音噪声可被消除。
第二滤波电路105根据反相驱动电压Von产生非反相驱动电压 (non—inverting driving voltage)Vop， 以马区动负载107。类4以于第一滤、〉皮 电路103，第二滤波电路105也可进一步过滤掉频率高于上述预定频率的信 号，并对预定频率的音频信号进行放大，所以频率高于预定频率的爆音噪声 不会被传送到负载107。因此，爆音噪声可被消除。
音频放大器109还包括偏压控制电路101。偏压控制电路101提供第一 滤波电路103与第二滤波电路105 —偏压电压VB，以偏压第一滤波电路103 及第二滤波电路105。换言之，偏压控制电路101控制第一滤波电路103与 第二滤波电路105的电压增益及电流增益。通过适当地调整偏压电压VB,输 入音频信号VI可纟皮;改大到所想要的比例。
请参考图2,其示出了本发明另一实施例的音频放大器示意图。此音频 放大器包括第一滤波电路215、第二滤波电路217及偏压控制电路201。偏 压控制电路201提供第一滤波电路215与第二滤波电路217的一偏压电压 VB,以偏压第一滤波电路215与第二滤波电路217。
第一滤波电路215根据音频信号VI产生反相驱动电压Von，来驱动音 频装置。在此处音频装置为扬声器(喇叭)211。第一滤波电路215包括第一 运算放大器207、第一电阻R1、第二电阻R2及第一电容器C1。第一电阻R1 一端接收音频信号VI,而另 一端电连接至第一运算放大器207的负输入端。 第一电容器C1及第二电阻R2电连接在第一运算放大器207的负输入端与输 出端之间。
第一运算放大器207接收输入音频信号VI及共享电压^M ,此共享电压 可为供应电压或接地电压。第一运算放大器207根据音频信号VI产生该反 相驱动电压Von。第一电容器Cl的电容值、第一电阻R1及第二电阻R2的电阻值决定预定频率，以滤除频率高于预定频率的信号，并放大频率为预定频
率的音频信号。换言之，通过调整第一电容器C1的电容值、第一电阻R1及 第二电阻R2的电阻值，爆音噪声可被过滤掉。
第二滤波电路217包括第二运算放大器209、第二电容器C2、第三电阻 R3及第四电阻R4。第二电容器C2及第四电阻R4电连接在第二运算放大器 209的负输入端与输出端之间。第三电阻R3的一端接收反相驱动电压Von, 而另一端电连接至第二运算放大器209的负输入端。
第二运算放大器209接收反相驱动电压Von及共享电压^",共享电压 可为供应电压或接地电压。第二运算放大器209根据反相驱动电压Von产生 非反相驱动电压Vop。类似于第一滤波电路215,第二电容器C2的电容值、 第三电阻R3及第四电阻R4的电阻值决定预定频率，以滤除频率高于预定频 率的信号。换言之，通过适当地调整第二电容器C2的电容值、第三电阻R3 及第四电阻R4的电阻值，具有某种频率的信号可被过滤掉，因此可滤除当 音频放大器导通或关闭时产生的爆音噪声。
第一运算放大器207及第二运算放大器209可为AB类功率放大器、B 类功率放大器或A类功率放大器。A类功率放大器的功率晶体管永远是在导 电状态，其代表此等功率晶体管连续地消耗功率。因此，A类放大器的功率 效率较低。
B类功率放大器的功率晶体管连续地在导通与非导通状态之间驱动，因 此B类功率放大器的功率晶体管仅有50%的时间在运作。AB类功率放大器的 功率晶体管在长于半周期的时间当中处于导电状态。因此，AB类功率放大器 的功率晶体管在整周期与50%周期之间运作。因为AB类功率放大器及B类功 率放大器具有较佳的功率效率，比A类功率放大器更常使用于音频放大器中。
音频放大器还包括去耦合装置203。去耦合装置203包括去耦合电容器 213，其一端耦接至偏压控制电路201,而另一端接收接地电压(或供应电压)。 去耦合装置203降低当音频放大器被导通或关闭所造成偏压电压VB的阻尼 现象(damping phenomenon)。通过降低偏压电压VB的阻尼现象，音频放大 器可更加稳定，且爆音噪声在当该音频放大器接通或关闭电源时可被进一步 降低。
请参考图3，其示出了本发明一实施例的音频信号产生方法流程图。此 方法首先决定预定频率(步骤301)。此预定频率区别所欲保留以及所欲去除的信号频率。频率高于此预定频率的信号将被去除。适当地调整预定频率， 爆音噪声可被消除。
在该预定频率已经被决定之后，接着根据预定频率对输入音频信号进行
滤波来产生反相驱动电压(步骤303),其中频率高于预定频率的输入音频信
(步骤305),由于非反相驱动电压由两次滤波产生，故能够进一步地滤除频 率高于预定频率的信号。在步骤305之后，根据反相驱动电压及非反相驱动 电压产生输出音频信号(步骤307)。
请参考图4,其示出了本发明一实施例的音频放大器的电源关闭信号波 形及输出音频信号波形。根据波形，我们可看出输出音频信号的爆音噪声在 当电源关闭信号于时间tl被致能(asserted)并在时间t2被禁能 (de-a s ser ted)时，滤波电路确实消除了爆音噪声。
根据上述实施例，音频放大器的滤波电路可过滤掉频率高于预定频率的 信号， <吏得输出音频信号的爆音噪声可被过滤及消除掉。
虽然本发明已以一较佳实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，本 领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作若干的更改 与修饰，因此本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种音频放大器，用以放大一音频信号，该音频放大器包含一第一滤波电路，其根据该音频信号产生一反相驱动电压以驱动一负载，其中该第一滤波电路滤除频率高于一预定频率的信号；以及一第二滤波电路，根据该反相驱动电压产生一非反相驱动电压以驱动该负载，其中该第二滤波电路滤除频率高于该预定频率的信号。
2. 如权利要求1所述的音频放大器，其中该第一滤波电路包含 一第一运算放大器，根据该音频信号产生该反相驱动电压； 一第一电阻，其一端接收该音频信号，而另一端电连接该第一运算放大器的一负输入端；以及一第一电容器，其电连接在该第一运算放大器的该负输入端与一输出端 之间，其中该第 一 电容器的电容值以及该第 一 电阻的电阻值决定该预定频 率。
3. 如权利要求2所述的音频放大器，其中该第一滤波电路还包含一第二 电阻，电连接于该第 一运算放大器的该负输入端与该输出端之间。
4. 如权利要求2所述的音频放大器，其中该第一运算放大器为一 AB类 功率放大器、一B类功率放大器或一A类功率放大器。
5. 如权利要求1所述的音频放大器，其中该第二滤波电路包含 一第二运算放大器，根据该反相驱动电压产生该非反相驱动电压； 一第三电阻，其一端接收该反相驱动电压，而另一端电连接至该第二运算放大器的一负输入端；以及一第二电容器，电连接在该第二运算放大器的该负输入端与一输出端之间，其中该第二电容器的电容值以及该第三电阻的电阻值决定该预定频率。
6. 如权利要求5所述的音频放大器，其中该第二运算放大器为一 AB类 功率放大器、一B类功率放大器，或一A类功率放大器。
7. 如权利要求5所述的音频放大器，其中该第二滤波电路还包含一第四 电阻，电连接于该第二运算放大器的该负输入端与该输出端之间。
8. 如权利要求1所述的音频放大器，还包含一偏压控制电路，提供该第 一滤波电路以及该第二滤波电路一偏压电 压，其中该第一滤波电路以及该第二滤波电路根据该偏压电压产生该反相驱动电压以及该非反相驱动电压；以及一去耦合装置，以降低由于开启或关闭该音频放大器所造成的该偏压电 压的阻尼现象。
9. 如权利要求8所述的音频放大器，其中该去耦合装置包含一去耦合电 容器，其一端耦合至该偏压控制电路，而另一端接收一接地电压。
10. 如权利要求8所述的音频放大器，其中该去耦合装置包含一去耦合 电容器，其一端耦合至该偏压控制电路，而另一端接收一供应电压。
11. 如权利要求1所述的音频放大器，其中由该反相驱动电压与该非反 相驱动电压所驱动的该负载为 一扬声器。
12. —种输出音频信号产生方法，包含 决定一预定频率；根据该预定频率对一输入音频信号进行滤波，以滤除频率高于该预定频 率的信号并产生一反相驱动电压；对该反相驱动电压进行滤波以产生一非反相驱动电压；以及
13. 如权利要求12所述的输出音频信号产生方法，其中使该预定频率小 于爆音噪声的频率，以滤除该输入音频信号中的爆音噪声。
14. 如权利要求12所述的输出音频信号产生方法，其中该反相驱动电压 以及该非反相驱动电压是驱动 一扬声器以产生该输出音频信号。
15. 如权利要求12所述的输出音频信号产生方法，其中使用一滤波电路 过滤该输入音频信号。
16. 如权利要求15所述的输出音频信号产生方法，其中调整该滤波电路 的电阻值以及电容值，以自该输入音频信号中滤除频率高于该预定频率的信
全文摘要
一种放大音频信号的音频放大器，包括第一滤波电路与第二滤波电路。第一滤波电路根据音频信号产生反相驱动电压，以驱动一负载。第二滤波电路根据反相驱动电压产生非反相驱动电压，以驱动负载。第一滤波电路与第二滤波电路过滤掉频率高于预定频率的信号。
文档编号H03F3/181GK101588156SQ20081017280
公开日2009年11月25日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年5月19日
发明者黄志豪 申请人:奇景光电股份有限公司