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可听设备的设计中如何选择音频放大器?

2021-03-25 17:15:18

音频放大器是插入耳内或耳后的智能可听设备(无论是有线的还是无线的)的主要组成部分。
在可听设备的设计中,模拟电路通过麦克风转换可听声音,进行放大和调节,然后将其发送到微控制器,微控制器进一步调节和过滤信号,最终驱动一个微型扬声器,将信号发送到耳膜。基于MPU的数字处理可以促进背景噪声和声学反馈消除,增强语音效果,并提供自动增益控制(AGC)。

图1该框图显示了可听设计的基本构建块。资料来源:德州仪器(TexasInstruments)
音频放大器采用线性模式的晶体管来形成输出电压,该输出电压是输入电压的缩放副本。
音频系统通常使用A类,B类和AB类放大器。但是,对于微小的可听设备,由于功耗很大,因此B类和AB类放大器不是实际的选择。在这里,只要设计工程师确保在放大器的线性范围内操作,为前置放大器选择有助于降低失真的A类放大器似乎是一个不错的选择。
A类放大器具有低失真和回音。问题在于,使用小电池时,A类具有很高的能耗,并且无法提供很大的动态范围。因此,H类前置放大器(A类放大器的高能效版本)也许是一个更好的选择。
但是,D类放大器正逐渐成为可听设计的最佳选择。D类放大器,始于1958年,耗散的功率比上述放大器少得多。结果,它们提供了能源效率,从而延长了电池寿命。

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