Me gustaría poder generar una salida json en el siguiente formato:

{"a":{"ax":1,"abx":2},"b":{"bax":1,"bbx":2},"c":3,"d":4,"e":5}

Aunque he encontrado que el código respectivo es este:

$arr = array('a' => array('ax' => 1, 'abx' => 2), 'b' => array('bax' => 1, 'bbx' => 2), 'c' => 3, 'd' => 4, 'e' => 5);

Estoy luchando para generar esta salida usando datos de una consulta de SQL. He intentado array_push () y array_merge () y lo más cercano que he conseguido es este:

[{"a":{"ax":1,"abx":2}},{"b":{"bax":1,"bbx":2}}, ....]

¿Algunas ideas?