[发明专利]扬声器驱动器及其操作方法

说明书

本发明涉及扬声器驱动器及其操作方法，并且包括放大器部和控制器，其中，放大器部配置为输出输入信号基于供应电压被放大的脉冲电压，以驱动通过驱动电压产生声音的电容式扬声器，使得通过对脉冲电压进行滤波而形成的驱动电压被施加到电容式扬声器，控制器配置为调节在高频率范围内的输入音频信号的幅度，并且将输入音频信号作为输入信号传输到放大器部，以限制由具有高频率的驱动电压施加到电容式扬声器的过电流。

技术领域

本发明涉及扬声器驱动器及其操作方法，更具体地，涉及配置为驱动压电扬声器的扬声器驱动器及其操作方法。

背景技术

压电效应是指当对压电体施加压力或振动时发生电介质极化并因此产生电的效应(直接压电效应)，以及当对压电体施加电时产生振动的效应(逆压电效应)。压电扬声器是电容式扬声器，并且当施加相同的AC电压时通常会以较高的频率产生较大的声压，其中，电容式扬声器配置为在应用压电效应并且因此通过施加到扬声器的两端的电压产生移位时产生声音。

由于压电扬声器是电路中的电容性负载，因此当压电扬声器通过具有高频率的驱动电压驱动时，压电扬声器的阻抗减小，并且因此流向压电扬声器的电流突然增加。可以考虑插入串联电阻器的方法以限制流向压电扬声器的过电流，但是在这种情况下，会因为过电流而从串联电阻器产生大量热量，并且因此会增加功率损耗，并且此外，由于需要具有大尺寸的串联电阻器来限制过电流，因此难以小型化。

同时，AB类放大器通常用作配置为驱动压电扬声器的放大器。众所周知，AB类放大器的能量效率仅为20％至50％，容易产生热量，并且其体积较大。

本发明的背景技术在专利号为10-2006-0055642的韩国早期公开专利(公开于2006年5月24日)中公开。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供扬声器驱动器及其操作方法，该扬声器驱动器配置为在不使用串联电阻器的情况下限制通过AB类放大器以高频率驱动压电扬声器时产生的过电流，以消除常规扬声器驱动器中的诸如发热、功率损耗以及体积增大的问题。

技术方案

本发明的一个方面提供了扬声器驱动器，扬声器驱动器包括放大器部和控制器，其中，放大器部配置为输出输入信号基于供应电压被放大的脉冲电压，以驱动通过驱动电压产生声音的电容式扬声器，使得通过对脉冲电压进行滤波而形成的驱动电压被施加到电容式扬声器，控制器配置为调节在高频率范围内的输入音频信号的幅度，并且将输入音频信号作为输入信号传输到放大器部，以限制由具有高频率的驱动电压施加到电容式扬声器的过电流。

在本发明中，控制器可以对输入音频信号进行信号处理，并且衰减在高频率范围内的输入音频信号的幅度。

本发明还可以包括电感元件，电感元件连接在放大器部与电容式扬声器之间，以与电容式扬声器一起形成低通滤波器(LPF)，并且防止由脉冲电压和电容式扬声器引起的短路电流。

在本发明中，放大器部可以为包括脉冲宽度调制器和开关部的D类放大器，脉冲宽度调制器配置为对输入信号进行脉冲宽度调制，以产生脉冲宽度调制信号，开关部依据脉冲宽度调制信号进行切换，以输出脉冲电压。

本发明还可以包括电容器和升压转换器部，其中，电容器配置为产生供应给放大器部的供应电压，升压转换器部配置为从电源部向电容器输出电流，使得在电容器中形成电源部的电源电压被升压的供应电压。

在本发明中，升压转换器部可以为包括第一升压开关和第二升压开关的同步升压转换器，第一升压开关切换为将电流从电源部输出到电容器或者将电流从电容器返回到电源部，第二升压开关将电流从电源部激励到地，并且与第一升压开关互补地切换。