[发明专利]基于四元码动态失配整形的数字扬声器驱动方法和装置

摘要

本发明涉及一种基于四元码动态失配整形的数字扬声器驱动方法和装置。该方法包括：1)输入格式转换；2)多比特∑-Δ调制；3)温度计编码转换；4)动态失配整形处理；5)通道数据合并和映射编码；6)控制全桥功放网络的MOSFET管进行开关状态切换，驱动数字化扬声器负载发声。该装置包括：一音源(1)、一数字格式转换器(2)、一多比特∑-Δ调制器(3)、一温度计编码器(4)、一动态失配整形器(5)、一通道数据合并器(6)、一映射编码器(7)、一多通道数字功放器(8)、一数字化扬声器负载(9)；各单元依次顺序连接。本发明提高了功放管及负载的使用效率，节约了其开发周期和硬件实现成本，对数字通道的频响偏差具有较好的免疫力。

主权项

一种基于四元码动态失配整形的数字扬声器驱动方法，该方法通过通道数据合并和映射编码，将基于二元状态码的动态失配整形方法推广成基于四元状态码的动态失配整形方法，包括如下步骤：1)输入信号格式转换的步骤，通过数字格式转换器(2)将接收到的音源(1)产生的输入信号转换为位宽为N、采样率为fs的高比特PCM编码信号；2)多比特∑‑Δ调制的步骤，通过多比特∑‑Δ调制器(3)将所述数字格式转换器(2)输出的N比特PCM编码信号转换为位宽为M、采样率为fo的低比特PCM编码信号；3)温度计编码转换的步骤，通过温度计编码器(4)将所述多比特∑‑Δ调制器(3)输出的位宽为M的低比特PCM编码信号转换为对应于2M个数字通道的、位宽为1、采样率为fo的二元状态码矢量；4)动态失配整形处理的步骤，基于“0”和“1”二元状态码的动态失配整形器(5)，将所述温度计编码器(4)输出的2M个通道的单比特信号矢量进行整形处理，消除由数字化扬声器负载各阵元通道之间频响差异引入的空域合成信号的非线性谐波失真频谱分量，压低音频带内谐波失真成份的强度，将这些谐频成份的功率推到带外高频段，从而降低了带内的谐波失真强度，提高∑‑Δ编码信号的音质水平；5)通道数据合并和映射编码的步骤，通过通道数据合并器(6)将所述动态失配整形器(5)输出的2M个数字通道的二元状态码数据流，按照通道顺序依次进行两两合并成一个2比特位宽、四个编码状态的新数据流，形成2M‑1个数字通道的四元状态码，原来2M个数字通道上的“0”和“1”状态编码经合并后转换为2M‑1个数字通道上的“11”、“01”、“10”和“00”状态编码；再通过映射编码器(7)将所述通道数据合并器(6)输出的2M‑1个数字通道上的“11”、“01”、“10”和“00”状态编码，重新映射为“10”、“00”、“11”和“01”状态编码；6)功率放大的步骤，通过多通道数字功放器(8)将所述映射编码器(7)输出的2M‑1个数字通道的编码信号进行功率放大，以驱动后级数字化扬声器负载进行开通/关断操作；最后，通过数字化扬声器负载(9)完成电声转换操作，将所述多通道数字功放器(8)输出的数字化的开关电信号转换为模拟格式的空气振动信号。