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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
運(yùn)算放大器

D級放大器如何彌補(bǔ)與高分辨率AB級放大器的差距

發(fā)布日期:2022-04-17 點(diǎn)擊率:84


  擁有高度優(yōu)化和高性能引擎的賽車,因?yàn)椴缓细竦能囕喓洼喬ビ绊懶阅埽@并不罕見。在這種情況下,引擎必須更加費(fèi)力地運(yùn)行才能彌補(bǔ)車輪和輪胎的缺陷,而且賽車整個系統(tǒng)的性能也會受到影響。

  同樣的道理也適用于高性能音頻和驅(qū)動揚(yáng)聲器的放大器選擇。多年以來,人們一直選擇AB級放大器作為高清(HD)音頻的放大器。音頻D級放大器被認(rèn)為是不合格的,因?yàn)樗鼈儾荒軡M足高清音頻的所有要求。但這種情況已經(jīng)改變。

  高清或高分辨率音頻是指音質(zhì)在16位以上(超過激光唱片的音質(zhì)),取樣率大于44.1kHz的音頻,如圖1所示。

圖 1:一些聲頻格式的動態(tài)范圍和帶寬

  在高清音頻中,數(shù)字前端包括帶有32位音頻數(shù)據(jù)路徑的數(shù)字信號處理機(jī)、不低于96kHz的音頻取樣率和集成的24位超低噪聲數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。更高的位數(shù)改進(jìn)了信號噪聲比(SNR)和動態(tài)范圍(DR),提供了更好的分辨率(>97dB),從而使極小的聲音也能被聽見且不失真。更快的取樣率能實(shí)現(xiàn)高于人耳聽力范圍(>22kHz)的更高的帶寬(取樣率/2),且能編碼更多聲音信息,從而進(jìn)行準(zhǔn)確復(fù)制。

  驅(qū)動揚(yáng)聲器的音頻放大器位于數(shù)字后端,在這里可以實(shí)現(xiàn)并評價(jià)音頻的性能和安全性。系統(tǒng)中包含一些聲音增強(qiáng)和聲音補(bǔ)償?shù)奶幚硭惴ǎㄈ缇馑惴?、動態(tài)范圍控制、聲場空間定位和3D效果)。但即使擁有所有這些處理能力,補(bǔ)充這些性能的音頻放大器仍必須滿足特定的高清音頻規(guī)格,包括:

  -- SNR和DR > 97dB。

  -- 總諧波失真+噪聲(THD+N) < -80dB。

  -- 帶寬(BW) >22kHz。

  高清音頻放大器結(jié)合這些自動算法,產(chǎn)生了一個和諧運(yùn)行的系統(tǒng),這樣,數(shù)字工程師就不必手動運(yùn)行大型處理算法來彌補(bǔ)音頻放大器的不足。畢竟,高性能模擬放大器沒有很好的數(shù)字替代品。事實(shí)上,高性能模擬放大器在配備更小/更簡單/更便宜的數(shù)字引擎的情況下可實(shí)現(xiàn)相同甚至更高的性能。

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