音頻功放的關鍵指標
1 引言
音頻功放在蜂窩電話、便攜式設備以及音響等領域都得到了廣泛應用。在不同的應用領域,對于音頻功放的參數指標的側重點會有所區(qū)別。例如在手機領域側重于對射頻干擾的抑制能力,而在音響中更關注失真和頻響特性。因此,根據市場需求對音頻功放的關鍵技術指標進行定位,已經成為一個非常具有挑戰(zhàn)性的課題。
對于音響和高端手機用戶來說,THD+N體現了音頻功放的失真度,是非常重要的指標。為了完整地考察音頻功放在整個音域內的表現,圖 1所示的掃頻曲線也是非常重要的,根據音頻放大器和揚聲器的特性在外圍電路做適當的調整,可以得到令人滿意的音色。
圖 1THD+N掃頻曲線
提到音頻放大器在手機中的應用,就不得不提到PSRR這個參數。PSRR (Power supply rejection ratio)是音頻放大器的輸出對于電源紋波的抑制能力。
公式 1 PSRR
在 TDMA 和 GSM 手機中,最嚴重的電源電壓噪聲來自 RF 級的開與關。GSM 電話的開關頻率為 217Hz。當 RF 功率放大器接通時,從電源獲得高電流,這時電源下降高達 500mV。PSRR 差的音頻放大器將在揚聲器產生大于 217Hz 的諧波"咔咔"噪聲。圖 2為PSRR為60dB的放大器對GSM信號的抑制能力。
圖 2 音頻放大器對GSM信號的電源抑制比
相對而言,手機用戶更關注217Hz的PSRR,因為這個參數直接影響到免提時的通話質量。如果處理不慎,再優(yōu)美的音色夾雜了干擾聲也是讓人不堪忍受的。當然,這個指標也不是萬能的,因為射頻干擾不僅出現在電源,耦合到輸入端和輸出端的噪聲也是需要慎重考慮的因素。
以上提到的參數指標都是已經量化的,可以由音頻分析儀完成自動測試??墒沁@些指標并不能涵蓋所有的應用需求。還有很多現象出現在不用的應用環(huán)境中,卻無法用一個統(tǒng)一的標準去衡量。
Pop ClicK是音頻功放在打開或關閉過程中,音頻瞬變信號在或揚聲器中產生的雜音。
美信提出了用KCP來衡量Pop Click的大小,不過目前常用的方法還是以實際環(huán)境中的聽覺效果作為最終的評判標準。
音頻功率放大器的三大噪聲源為:電源噪聲 、輸入耦合的噪聲和輸出耦合的噪聲。射頻干擾的方式又分為
傳導和空間輻射。因此音頻功放射頻抑制能力,很難用固定的指標去描述。以手機為例,不同的功放在設計良好的手機中都可以正常工作,只有在射頻干擾比較嚴重的系統(tǒng)中,抑制能力較強的芯片才能脫穎而出。
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