雖然以前的音頻技術(shù)效果不錯，但它們所采用的都是模擬音源�，F在，幾乎所有的音源都是數字的，因此我們有必要重新審視傳統放大方法的基本原理，看其是否足以滿(mǎn)足如今的數字音源。
目前的數字音頻放大器并不能滿(mǎn)足超清晰全16bit音頻的要求。競爭又不斷促使數字電視系統、家庭影院、平板電視和DVD系統的零售價(jià)格下降，但這些產(chǎn)品中音頻放大系統的BOM成本卻保持不變。
由于幾乎所有的音源都轉向了數字格式和媒體，因此需要新的音頻放大方法以滿(mǎn)足消費者對小型化、低價(jià)格和品質(zhì)更好的音頻產(chǎn)品的需求。這種新方法需要具有數字輸入，而且功耗要更低、發(fā)熱要更少、并更能節省總體成本。
音頻放大技術(shù)的發(fā)展歷程
上世紀50年代開(kāi)發(fā)成功的晶體管代表著(zhù)音頻放大技術(shù)的巨大飛躍。但晶體管技術(shù)至少有兩個(gè)重大缺陷。盡管它比電子管更有效率，但實(shí)際上基本未觸動(dòng)上游信號。第二個(gè)問(wèn)題是，要想經(jīng)濟性的批量生產(chǎn)晶體管，就必須大幅放寬這些元件的誤差標準，從而導致信號失真上升或者音質(zhì)下降。當時(shí)由于使用的是質(zhì)量相對較低的存儲媒體、不夠完美傳輸和接收技術(shù)，音質(zhì)下降的問(wèn)題還不太明顯，但現在情況已完全不同。
集成電路的發(fā)展為提高音質(zhì)提供了一個(gè)物美價(jià)廉的手段，并有力促進(jìn)了電子產(chǎn)品的小型化。模擬放大器是絕對線(xiàn)性的，由于電源總處于接通狀態(tài)，會(huì )消耗大量的電力，因此必須使用大量的散熱器件。
這種幾乎不考慮能耗問(wèn)題的做法根本不適合目前電池供電的產(chǎn)品和外形小巧的家庭音響及家庭影院系統。由于所有的音源都是模擬的，聽(tīng)得見(jiàn)的背景噪聲限制了可重復的動(dòng)態(tài)范圍。令人高興的是，嘶嘶的背景噪聲對動(dòng)態(tài)范圍的限制作用遠不如突發(fā)噪音那么厲害。
數字時(shí)代提出了新的要求
現在我們幾乎完全進(jìn)入了數字時(shí)代，唱片和磁帶開(kāi)始早已讓位于光盤(pán)。市場(chǎng)希望在更小的器件上存儲更多的音樂(lè )，這種需求催生出MP3等壓縮技術(shù)，進(jìn)而需要數字放大器電路來(lái)滿(mǎn)足這些新型媒體。
早期的數字放大器與模擬音源配合得很好，在某種程度上與數字音源的配合也不錯，但最多只能生成分辨率為12-13.5bit的音頻。家庭影院、數字音頻接收機和PC游戲等先進(jìn)的娛樂(lè )系統需要全16bit的音頻重現，以支持市場(chǎng)所要求環(huán)繞聲、回響和音樂(lè )廳效果。
典型的D類(lèi)數字放大器，有些具有模擬輸入，有些具有數字輸出，不能滿(mǎn)足上述目標。因為盡管它們成本低、效率高，但缺乏生成精確音頻所需的分辨率。而且，這些元件甚至不能滿(mǎn)足CD機、DVD影碟機等普通的娛樂(lè )設備的要求。
利用光盤(pán)發(fā)行數字音頻，消除了音頻信號在格式方面的一個(gè)弱點(diǎn)。最終，家庭中都可以實(shí)現影院級音質(zhì)。按字面理解，數字音頻是沒(méi)有噪聲的。它是被作為一系列的“0”和“1”加以處理的，沒(méi)有給可能引起微小失真的噪聲留下任何空間。
但另外一個(gè)問(wèn)題仍然存在：模擬放大所必需的數模轉換器(DAC)對尺寸、成本和質(zhì)量的影響。
現在，新技術(shù)使得整個(gè)音頻處理鏈都保持純數字形式。具有數字輸入的純數字放大器，使得在信號路徑中不再需要使用DAC，而是直接把干凈的數字輸入在音箱終端轉化成干凈的功率。
直到最近，才在高檔、昂貴的音響系統中見(jiàn)到端到端的數字放大器。幾乎所有的早期數字放大系統都需要利用兩芯片方案，同時(shí)需要大量外部元件。這種兩芯片方案的成本和尺寸在很大程度上妨礙了它在主流市場(chǎng)中的應用。
盡管現有的D類(lèi)數字放大器較以前的技術(shù)有所改善，但它們在音質(zhì)、封裝、性能、價(jià)格和核心技術(shù)方面未能取得重大改進(jìn)。
新的E-Bridge方案
這是一種新的、架構簡(jiǎn)單的數字放大器方案。它的首要特點(diǎn)是改善了音質(zhì)。為了生成精確的音頻，輸出晶體管需要在動(dòng)態(tài)范圍的兩端都能同樣出色地工作，以實(shí)現準確的功率分配。新的架構技術(shù)不再忽視細節，而是額外增加了一套輸出晶體管。這些晶體管可以更加精確地控制音頻信號的輸出。這種單芯片解決方案通過(guò)采用一個(gè)簡(jiǎn)單但功能強大的內部控制邏輯系統改善音頻輸出，把微調控制與原始功率結合在一起。
這種數字放大新方式可生成極其精確的功率輸出，進(jìn)而產(chǎn)生極其準確的音頻。這種非凡的精度也意味著(zhù)現在數字放大器能夠真正實(shí)現環(huán)境模擬和環(huán)繞聲等特殊效果。
與傳統D類(lèi)放大器架構不同的是，這種新架構省略了復雜的反饋回路和DSP，顯著(zhù)簡(jiǎn)化了放大過(guò)程。因為這種架構從根本上來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，所以這種開(kāi)放回路方案也便于以更低的成本和更小的占位面積進(jìn)行集成，因此有助于產(chǎn)品小型化，并有利于進(jìn)一步縮小平板電視的厚度。
同時(shí)，由于節省了熱量管理，新方案所需的配套器件更少。
作為下一代數字音頻放大技術(shù)，這種非傳統的簡(jiǎn)單輸出級概念實(shí)現了真正的功率DAC。這種技術(shù)最終使開(kāi)關(guān)放大器成為純數字娛樂(lè )設備可接受的方案，使它們能夠充分發(fā)揮其核心能力。這種新方案技術(shù)也將使真正的16bit全數字音響系統成為可能。 |
