[发明专利]音频放大器

说明书

技术领域

本发明涉及音频放大器，具体地，涉及用于移动电话的音频放大器。

背景技术

移动电话具有两个扬声器是普遍的。第一个(一般被称作主扬声器)是较高功率的扬声器，用于播放高音量的声音，使得即使当用户离电话一定距离时，也能容易地听见声音。主扬声器典型地用于手机铃声和免提功能。第二扬声器(一般被称作接收机扬声器)是相对低功率的扬声器，用作移动电话中的听筒。

当前的放大器结构使用两个独立通道(比如，立体声放大器或两个独立放大器)来驱动这两个扬声器。但是，因为在任何时间，在移动电话中仅使用所述通道中的一个通道，所以所述使用两个独立通道来驱动两个扬声器是浪费的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于移动电话的音频放大器，该音频放大器包括第一和第二输出级和切换电路，第一和第二输出级中的每一个与第一和第二扬声器中相应的一个耦合，切换电路适于响应切换信号，当切换信号处于第一状态时，将来自公共输入级的输出信号切换到第一输出级，而当切换信号处于第二状态时，将来自公共输入级的输出信号切换到第二输出级。

因此，本发明通过提供公共输入级来克服上述问题，在需要的时候，可以通过切换电路将所述公共输入级切换到第一输出级或第二输出级。因此，每个输出级可以适于满足在使用中与其耦合的相关联扬声器的需求，并将信号处理器电路保持最小化。这当然减少了成本和音频处理电路占用的电路板区域。事实上，当与常规的单通道放大器相比时，这种解决方案仅包括少量的附加弱信号切换电路和弱输出级(接收机扬声器仅是低功率的，所以相关联输出级仅需要主扬声器输出级约1/8面积的晶体管)。

典型地，公共输入级包括脉宽调制器，因此，输出信号是用于驱动第一或第二输出级的脉宽调制输出信号。典型地，当公共输入级包括脉宽调制器时，这种情况使用D类输出级。但是，本发明可以使用任何其它类型的输出级，比如AB类，G类或H类输出级。

优选地，脉宽调制器包括转换速率限制器，所述转换速率限制器用于响应于转换速率限制器使能信号而限制脉宽调制输出信号的转换速率。虽然这会稍微降低效率，但是对于减少脉宽调制输出信号产生的电磁干扰(EMI)还是有用的。如果在输出级和扬声器之间存在长轨线(track)，那么EMI可能变得明显。

典型地，公共输入级还包括I²S接收机，所述I²S接收机适于接收数字数据流，并将数字数据流解码以产生音频输入信号用于脉宽调制器调制。在其它实施例中，代替I²S接收机，公共输入级可以包括用于脉冲密度调制(PDM)、Slimbus或时分多路复用信号的接口。事实上，本发明可以使用模拟输入。

在第一实施例中，音频放大器还包括命令解码器，所述命令解码器适于：监控与数字数据流相关联的一个或多个时钟信号，并且响应于在所述一个或多个时钟信号上检测到第一或第二预定模式之一，使得切换信号处于相应的第一或第二状态。

在第二实施例中，音频放大器还包括命令解码器，所述命令解码器适于：监控数字数据流以及与数字数据流相关联的一个或多个时钟信号，并且响应于在数字数据流上检测到第一或第二预定模式之一以及检测到所述一个或多个时钟信号，使得切换信号处于相应的第一或第二状态。

优选地，命令解码器进一步适于：当切换信号处于预定的第一和第二状态之一时，响应于在所述一个或多个时钟输入上或在数字数据流上检测到第三预定模式以及检测到所述一个或多个时钟输入，断言转换速率限制器使能信号。

在典型应用中，将高功率主扬声器安置在靠近相关联输出级的地方以减少电路板轨线中由其包括的较高电流造成的损失，但是将较低功率接收机扬声器安置在远离它的输出级的地方。因此，通常仅关注接收机扬声器的EMI，并且优选的是保持主扬声器放大器的效率。使用该优选实施例，可能的是：仅对接收机扬声器使用转换速率限制，从而减少与该扬声器的脉宽调制信号相关联的EMI，但对主扬声器的脉宽调制信号保持高效率。

在另一实施例中，切换信号与输入引脚耦合，用于与远离音频放大器的电路耦合，使得远程电路可以控制切换信号处于第一或第二状态的哪一个状态中。

优选地，切换电路适于：当切换信号处于第一状态时，将第一输出级的输出与脉宽调制器的反馈输入耦合，当切换信号处于第二状态时，将第二输出级的输出与脉宽调制器的反馈输入耦合。

在该方式中，必要的是为两个输出级提供仅一个反馈环。