[发明专利]用于播放音频信号的低噪声低功耗装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于向负载提供模拟信息的电路，更具体地说，涉及提供用于向负载提供音频输入的低功耗低噪声电路。

背景技术

已知用于从数字源向模拟输出(例如，扬声器)提供信息的各种电路。例如，常见的消费者应用(例如，便携式音乐或通信设备)提供数字数据用于转换为模拟输出，例如扬声器或头戴式耳机。这类设备的目标是减少用于驱动其回放电路的功率的量，使得可以增加该设备的回放时间。对于某些音频回放设备，音频质量依赖于在负60分贝功率输出下的动态范围。然而，回放电路的各种元件可能产生噪声，这需要消耗更多的功率来克服由那些电路元件引入的噪声。

图1描绘了一种已知的这类电路架构，其向头戴式耳机提供音频信号，用于为收听者进行回放。在这个架构中，过采样Σ-Δ调制器105接收来自上采样器电路110的音频信号。该过采样Σ-Δ调制器105的输出被提供到电流导引数模转换器115上。数模转换器115提供两个输出，这两个输出由电流电压转换器120接收。该电流电压转换器包括多个元件，例如两个电阻器Rl和R2以及放大器Al。该电路的输出被提供到头戴式耳机放大器125。头戴式耳机放大器125包括多个电阻器R3、R4、R5和R6以及另一个放大器。头戴式耳机放大器125的输出被提供到头戴式耳机扬声器，该头戴式耳机扬声器继而为收听者产生可听信号。在该电路中，音频信号的噪声主要由电流导引数模转换器115、电流电压转换器120以及头戴式耳机放大器125产生。由电路元件提供的噪声导致了需要一最小功率来将音频信号驱动至具有高于由电路元件产生的背景噪声的足够音频质量。此外，由电路元件产生的噪声不利地影响音频信号的动态范围，由此降低了收听者所体验的音频质量。

发明内容

公开了一种用于向诸如扬声器的负载提供音频信号的电路，该电路使用扬声器或头戴式耳机放大器结构作为电流电压转换器，由此从该电路消除了单独的电流电压转换器。这种设计去除了多个元件中在电路架构中产生噪声的一个元件并且改善了音频信号的动态范围。

在一个这种示例中，音频信号的数模转换器的输出可以是提供给扬声器或头戴式耳机放大器的单端输出。这种数模转换器的示例可以包括集合起来以向扬声器或头戴式耳机放大器提供单端输出的一系列电流源。在电流源具有正电流源和负电流源失配的情况下，可以使用反馈机制来校正该失配并且减少了通过数模转换器将谐波噪声引入到信号中。通过如此配置，消除了在之前已知的电路中由电流电压转换器引入的噪声。诸如本文中所描述的那些新电路的实施方式改善了音频信号的动态范围并且减少了噪声，由此提高了音频质量并且延长了实现这种设计的设备的电池寿命。在充分审阅并且研究以下具体实施方式之后，这些益处以及其它益处可以变得清晰。

附图说明

图1包括根据各种先前已知的电路设计所配置的示例现有技术电路方案；

图2包括根据本发明的各种实施例所配置的示例电路方案；

图3包括根据本发明的各种实施例所配置的具有放大器以及反馈电路的示例数模转换器的电路图；

图4包括根据本发明的各种实施例所配置的示例反馈电路；

图5包括电路图，其将根据本发明的各种实施例所配置的连接到放大器的示例数模转换器的一个单元显示成反馈电路的一个图示；

图6包括根据本发明的各种实施例所配置的连接到反馈电路的电流源相对于电路的时钟周期的循环的示例的图示；以及

图7包括根据本发明的各种实施例所配置的电路的操作的示例方法的流程图。

具体实施方式