專利名稱：音效播放裝置及方法
技術領域：
本發明主要為一種音效播放裝置，特別系為一種具有D類放大器以及AB類放大器的音效播放裝置，具體的講是一種音效播放裝置及方法。
背景技術：
目前攜帶型的音效播放裝置上(例如，筆記型電腦)的音效多屬由一立體聲放大器驅動一組揚聲器，組成立體聲音效，放大器線路大多受限于系統電源限制，一般放大器架構以AB類或D類放大器為主。以AB類放大器來說，雖然具有較低的待機電流，但在較小音量輸出的狀態下，其效率較低。以D類放大器來說，雖然在較小音量輸出有極高的效率，但其失真一般也較AB類放大器為高,且在待機狀態下,亦同樣消耗一固定的功率。 由于受到電源限制，大多攜帶型的音效播放裝置內并不適合高功率放大器，因此傳統上利用分別獨立的小型功率放大器(例如，AB類放大器或D類放大器)各別驅動各自獨立的揚聲器，然而也造成功率消耗增加。

發明內容
根據本發明一實施例所述的一種音效播放裝置，適用于播放一音頻數據，包括一音量控制器，提供一增益設定值；一 D類放大器單元，根據上述音頻數據產生一第一音頻輸出信號；一AB類放大器單元，根據上述音頻數據產生一第二音頻輸出信號；一控制單元，接收上述音頻數據與上述增益設定值，當上述增益設定值低于一第一既定值時，將上述音頻數據僅輸出至上述D類放大器單元，當上述增益設定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值時，將上述音頻數據僅輸出至上述AB類放大器單元；一第一揚聲器，用以輸出上述第一音頻輸出信號；以及一第二揚聲器，用以輸出上述第二音頻輸出信號。根據本發明一實施例所述的一種音效播放方法，包括根據一增益設定值放大一音頻數據；當上述增益設定值低于一第一既定值時，將上述音頻數據僅輸出至一 D類放大器單元以產生一第一音頻輸出信號，當上述增益設定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值時，將上述音頻數據僅輸出至一 AB類放大器單元以產生一第二音頻輸出信號；藉由一第一揚聲器以及一第二揚聲器分別輸出上述第一聲音頻號以及上述第二聲音頻號。


由閱讀以下詳細說明及配合附圖的舉例，可更完整地了解本發明所揭露，如下圖I顯示根據本發明一實施例所述的音效播放裝置100的方塊圖。圖2顯示根據本發明圖I所示的音效播放裝置100的方法實施例的流程圖。主要元件符號說明100 音效播放裝置；102 音量控制器；104 D類放大器單元；
106 AB類放大器單元；108 控制單元；110、112 揚聲器；Audio 音頻數據；Signal 1> Signal 2 音頻輸出信號
具體實施例方式以下敘述顯示許多藉本發明完成的實施例。其敘述用以說明本發明的基本概念并不帶有限定的含意。本發明的范圍在后附的申請專利范圍中有最佳的界定。
圖I系顯示根據本發明一實施例所述的音效播放裝置100的方塊圖。根據本發明一實施例所述的音效播放裝置100包括音量控制器102，D類放大器單元104，AB類放大器單元106，控制單元108，揚聲器110以及揚聲器112。其中使用者可利用音量控制器102，調整增益設定值以決定音效播放音量大小。控制單元108接收音頻數據Audio并根據上述增益設定值決定如何輸出至D放大器單元104以及AB類放大器單元106。D類放大器單元104，根據音頻數據Audio產生音頻輸出信號Signal 1，AB類放大器單元106，根據音頻數據Audio產生音頻輸出信號Signal 2。接著揚聲器110以及揚聲器112分別根據音頻輸出信號Signal I以及音頻輸出信號Signal 2輸出。在本發明一些實施例中，揚聲器110與揚聲器112可分別獨立且皆具有各自的左右聲道。在本發明一實施例中，可依照設計上的需求選擇二個既定值作為控制單元108選擇輸出至放大器的判斷標準。舉例來說，由于D類放大器于小信號放大時有較高的效率，因此當增益設定值低于第一既定值時，控制單元108可將音頻數據Audio僅輸出至D類放大器單元104，D類放大器單元104再根據增益設定值放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal I。而AB類放大器于較大的音量下具有較佳的音質，因此當增益設定值高于第一既定值時，控制單元108可將音頻數據Audio僅輸出至AB類放大器單元106，AB類放大器單元106再根據增益設定值放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal 2。需了解至IJ，雖上述二種情況下僅分別輸出的單一種類的放大器，但仍可同時輸出至二者，而在該增益設定值下，利用相對較有效能的放大器負責較多比例的增益放大，仍可達到類似的功效。此外在一些實施例中，當增益設定值低于第一既定值時，控制單元108可將音頻數據Audio僅輸出至D類放大器單元104，并將AB類放大器單元106失能，而當增益設定值高于第一既定值時，控制單元108可將音頻數據Audio僅輸出至AB類放大器單元106，并將D類放大器單元104失能，此外當增益設定值為0時，控制單元108則同時將D類放大器單元104以及AB類放大器單元106失能，藉此可減少不必要的功率消耗。 當增益設定值高于第二既定值時，控制單元108則將音頻數據Audio同時輸出至D類放大器單元104以及AB類放大器單元106，以藉由二個放大器同時作用產生更大的增益。例如當增益設定值為G且大于第二既定值(設定為b)時，AB類放大器單元106放大音頻數據Audio產生增益大小為b的音頻輸出信號Signal 2并輸出至揚聲器112，再藉由D類放大器單元104放大音頻數據Audio產生增益大小為(G-b)的音頻輸出信號Signal I并輸出至揚聲器110。一般來說，第二既定值通常可設定為AB類放大器單元106可產生的增益的最大值，因此當增益設定值高于第二既定值時，AB類放大器單元106可放大音頻數據Audio產生增益大小為第二既定值的音頻輸出信號Signal 2，再利用D類放大器單元104補足所需的功率，以使得增益設定值高于第二既定值時仍能有較佳的效能。在本發明一些實施例中，當增益設定值等于第二既定值時，控制單元108預先將D類放大器單元104致能以設為待機狀態，而AB類放大器單元106仍根據增益設定值放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal 2，藉此當增益設定值高于第二既定值時，D類放大器單元104能更快速反應以產生音頻輸出信號Signal I。圖2系顯示根據本發明圖I所示的音效播放裝置100的方法實施例的流程圖。于步驟S202中，控制單元108接收音頻數據Audio。于步驟S204中，判斷音量控制器102的增益設定值G與第一既定值a以及第二既定值b的相對大小，當增益設定值G為0時,貝Ij進入步驟S206A，當增益設定值G大于0且小于等于第一既定值a時，則進入步驟S206B，當增益設定值G大于第一既定值a且小于第二既定值b時，則進入步驟S206C，當增益設定值G恰為第二既定值b時，則進入步驟S206D，當增益設定值G大于第二既定值b，則進入步驟S206E。 于步驟S206A中，由于增益設定值G為0表示為靜音并不需要播放音效，因此控制單元108可同時將D類放大器單元104以及AB類放大器單元106失能，藉此減少功率消耗。于步驟S206B中，由于D類放大器在放大較小的信號時較AB類放大器來的有效率，且AB類放大器在待機模式下仍具有相當低的功率消耗，故控制單元108將音頻數據Audio僅輸出至D類放大器單元104，D類放大器單元104再根據增益設定值G放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal I，接著于步驟S208B，揚聲器110根據音頻輸出信號Signal I播放音效。于步驟S206C中，由于AB類放大器在放大較大的信號時較D類放大器具有佳的音質，故控制單元108將音頻數據Audio僅輸出至AB類放大器單元106，AB類放大器單元106再根據增益設定值G放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal 2，接著于步驟S208C，揚聲器112根據音頻輸出信號Signal 2播放音效。于步驟S206D中，大致與步驟S206C相同，控制單元108將音頻數據Audio僅輸出至AB類放大器單元106，AB類放大器單元106再根據增益設定值G放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal 2，接著于步驟S208D，揚聲器112根據音頻輸出信號Signal 2播放音效，然而增益設定值G大于第二既定值b時，D類放大器單元104以及AB類放大器單元106需同時作用，為了使D類放大器單元104能更快速反應，故控制單元108預先將D類放大器單元104致能以設為待機狀態。于步驟S206E中，控制單元108則將音頻數據Audio同時輸出至D類放大器單元104以及AB類放大器單元106，以藉由二個放大器同時作用產生更大的增益，且由于AB類放大器在放大較大的信號時較D類放大器具有佳的音質，故以AB類放大器單元106作為主要的放大輸出，此外由于第二既定值b通常設定為AB類放大器單元106所能產生的增益大小的極大值，因此AB類放大器單元106根據第二既定值b放大音頻數據Audio產生音頻輸出信號Signal 2，而D類放大器單元104再根據不足的增益值(增益設定值G減去第二既定值b)放大音頻數據Audio以產生音頻輸出信號Signal I，接著于步驟S208E，揚聲器110根據音頻輸出信號Signal I播放音效，揚聲器112根據音頻輸出信號Signal 2播放音效。藉由上述方法，當增益設定值G皆大于D類放大器單元104以及AB類放大器單元106各自所能產生的增益大小的極大值，因而無法由單一放大器所完成時，則可藉由揚聲器110以及揚聲器112同時的輸出以完成此時較大音量的音效播放。此外應了解到，雖上述實施例將第二既定值b設定為AB類放大器單元106所能產生的增益大小的極大值，然而并非僅限于此，亦可設定為任何 AB類放大器單元106所能產生的增益大小。本發明雖已敘述較佳的實施例如上，但應了解上述所揭露并非用以限制本發明實施例。相反地，其涵蓋多種變化以及相似的配置(熟知此技術者可明顯得知)。此外，應根據本發明權利要求作最廣義的解讀以包含所有上述的變化以及相似的配置。
權利要求
1.一種音效播放裝置，適用于播放一音頻數據，其特征在于，所述的音效播放裝置包括 一音量控制器，提供一增益設定值； 一 D類放大器單元，根據所述的音頻數據產生一第一音頻輸出信號； 一 AB類放大器單元，根據所述的音頻數據產生一第二音頻輸出信號； 一控制單元，接收所述的音頻數據與所述的增益設定值，當所述的增益設定值低于一第一既定值時，將所述的音頻數據僅輸出至所述的D類放大器單元，當所述的增益設定值高于所述的第一既定值且低于一第二既定值時，將所述的音頻數據僅輸出至所述的AB類放大器單元； 一第一揚聲器，用以輸出所述的第一音頻輸出信號；以及 一第二揚聲器，用以輸出所述的第二音頻輸出信號。
2.如權利要求I所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第二既定值時，所述的控制單元將所述的音頻數據同時輸出至所述的D類放大器單元以及所述的AB類放大器單元。
3.如權利要求I所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值低于第一既定值時，所述的控制單元失能所述的AB類放大器單元，且所述的D類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述的音頻數據以產生所述的第一音頻輸出信號。
4.如權利要求I所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第一既定值且低于所述的第二既定值時，所述的控制單元失能所述的D類放大器單元，所述的AB類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述的音頻數據以產生所述的第二輸出聲音信號。
5.如權利要求2所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第二既定值時，所述的D類放大器單元根據一第一增益值放大所述的音頻數據以產生所述的第一音頻輸出信號，所述的AB類放大器單元根據一第二增益值放大所述的音頻數據以產生所述的第二音頻輸出信號。
6.如權利要求5所述的音效播放裝置，其特征在于，所述的第一增益值為所述的增益設定值與所述的第二既定值的差，而所述的第二增益值為所述的第二既定值。
7.如權利要求I所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值等于O時，所述的控制單元失能所述的D類放大器單元以及所述的AB類放大器單元。
8.如權利要求I所述的音效播放裝置，其特征在于，當所述的增益設定值等于所述的第二既定值時，所述的控制單元將所述的D類放大器單元設為一待機模式，而所述的AB類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述音頻數據以產生所述的第二音頻輸出信號。
9.一種音效播放方法，其特征在于，所述的方法包括 根據一增益設定值放大一音頻數據； 當所述的增益設定值低于一第一既定值時，將所述的音頻數據僅輸出至一 D類放大器單元以產生一第一音頻輸出信號，當所述的增益設定值高于所述的第一既定值且低于一第二既定值時，將所述的音頻數據僅輸出至一 AB類放大器單元以產生一第二音頻輸出信號； 藉由一第一揚聲器以及一第二揚聲器分別輸出所述的第一聲音頻號以及所述的第二聲音頻號。
10.如權利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第二既定值時，將所述的音頻數據同時輸出至所述的D類放大器單元以產生所述的第一音頻輸出信號，以及所述的AB類放大器單元以產生所述的第二音頻輸出信號。
11.如權利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值低于第一既定值時，失能所述的AB類放大器單元，且所述的D類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述的音頻數據。
12.如權利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第一既定值且低于所述的第二既定值時，失能所述的D類放大器單元，且所述的AB類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述的音頻數據。
13.如權利要求10所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值高于所述的第二既定值時，所述的D類放大器單元根據一第一增益值放大所述的音頻數據，而所述的AB類放大器單元根據一第二增益值放大所述的音頻數據。
14.如權利要求13所述的音效播放方法，其特征在于，所述的第一增益等于所述的增益設定值減去所述的第二既定值，以及所述的第二增益等于所述的第二既定值。
15.如權利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值等于0時，失能所述的D類放大器單元以及所述的AB類放大器單元。
16.如權利要求9所述的音效播放方法，其特征在于，當所述的增益設定值等于所述的第二既定值時，所述的AB類放大器單元根據所述的增益設定值放大所述的音頻數據，并將所述的D類放大器單元設為一待機模式。
全文摘要
本發明公開了一種音效播放裝置，適用于播放一音頻數據，包括一音量控制器，提供一增益設定值；一D類放大器單元，根據上述音頻數據產生一第一音頻輸出信號；一AB類放大器單元，根據上述音頻數據產生一第二音頻輸出信號；一控制單元，接收上述音頻數據與上述增益設定值，當上述增益設定值低于一第一既定值時，將上述音頻數據僅輸出至上述D類放大器單元，當上述增益設定值高于上述第一既定值且低于一第二既定值時，將上述音頻數據僅輸出至上述AB類放大器單元；一第一揚聲器，用以輸出上述第一音頻輸出信號；以及一第二揚聲器，用以輸出上述第二音頻輸出信號。
文檔編號H03F3/20GK102751954SQ20111009791
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者葉能文, 李柏鈺 申請人:宏碁股份有限公司