當T臺上的不規則圖形備受贊揚，引領(lǐng)時(shí)尚潮流的時(shí)候，對稱(chēng)的精妙之美正在推動(dòng)著(zhù)科技的進(jìn)步。如同鳥(niǎo)瞰故宮才能體會(huì )對稱(chēng)之美，在享受耳機所帶來(lái)的震撼音效時(shí)，我們才能體會(huì )到音頻運放布局的對稱(chēng)美。
長(cháng)時(shí)間工作的電子器件都會(huì )面臨散熱的問(wèn)題，傳統音頻運放布局通常左右兩邊是不對稱(chēng)的，所以，工程師們通常為左右不同的散熱方式而大傷腦筋。如下圖所示，傳統的運放布局的兩雙路運放設計是一個(gè)運放朝左，一個(gè)運放朝右，而且芯片內部不是對稱(chēng)放置。這樣當工作芯片發(fā)熱時(shí)，它的熱不是對稱(chēng)著(zhù)熱的，在音頻界如果器件不對稱(chēng)發(fā)熱會(huì )使器件產(chǎn)生失真。
如何既要保證整體功耗低，又要保證器件能夠在正常工作時(shí)避免“發(fā)燒”吶?TI的一眾音頻發(fā)燒友們打造 OPA1622音頻運算放大器，采用新的運放布局及引腳，對稱(chēng)的內部布局消除了由于器件不對稱(chēng)發(fā)熱引起的失真，優(yōu)化了印刷電路板的布局，解決了由于運放布局不對稱(chēng)產(chǎn)生的散熱不均衡的問(wèn)題。
如上圖所示，傳統的運放由于不對稱(chēng)發(fā)熱引起的失真會(huì )體現在這部分低頻時(shí)，就會(huì )有很大的THD+N的值。這部分對于真正愛(ài)好音頻和追求極致音質(zhì)的人來(lái)說(shuō)這是絕對不能接受的，因為他會(huì )聽(tīng)到諧波一直發(fā)聲。OPA1622特別的設計使得兩個(gè)運放在內部就被設置好了，當發(fā)熱時(shí)這個(gè)影響就會(huì )被消除掉。
OPA1622的布局是差分放大器的布局，外面把電阻、電容都接好了，可以看到所有的器件拜訪(fǎng)都是對稱(chēng)式的，而且也不用繞來(lái)繞去，就接在反饋回路上，這樣的干凈、簡(jiǎn)潔又非常清楚的TCP的布局對工程師來(lái)說(shuō)很方便而且也可以消除內部的寄生現象。
當你戴著(zhù)耳機，把運放關(guān)閉和開(kāi)啟時(shí)你是否會(huì )聽(tīng)到短暫的不相關(guān)聲音?這種現象是由于電頻不一樣而產(chǎn)生的瞬變。這就是音頻運算放大器中的爆破音，如果你真的認真研究過(guò)爆破音，百度上一堆經(jīng)驗告訴你如何降低爆破音對音頻信號的影響。TI OPA1622音頻運算放大器之所以可以消除音頻中的爆破音，它的使能Pin腳功不可沒(méi)，就可以使OPA1622在低功耗或者正常水平時(shí)操作。這個(gè)特別的Pin腳(GND)，它和芯片內部的補償電容直接相連，使得電源抑制比大大提高。電源抑制比是指產(chǎn)品功放對電源帶進(jìn)來(lái)的噪聲或不想要的信號的能力。在高頻音頻信號中，不需要的信號隨著(zhù)音頻放大器的工作也正在增大，從而需要更多的能耗來(lái)抑制住不被需要的信號�！暗凸臅r(shí)也就是它的功耗少于5mA的這時(shí)候，它基本是完全關(guān)閉的”周穎表示，“由于它內部有個(gè)特別的設計，當運放通過(guò)使能端開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)是聽(tīng)不到爆破音的，一般也沒(méi)有耳機擁有這種運放功能�！�
(TI高精度運算放大器產(chǎn)品線(xiàn) 市場(chǎng)工程師周穎)
現在市場(chǎng)上的便攜式耳機樣式繁多，有人獨愛(ài)入耳式的小巧玲瓏，也有人偏愛(ài)頭戴式的極致音質(zhì)。根據耳機的不同種類(lèi)，驅動(dòng)負載也有所不同，它所需要的驅動(dòng)電流或輸出功率要求也是不一樣。600歐姆就會(huì )比30歐姆更難驅動(dòng)，因為它需要被更強的電流來(lái)驅動(dòng)。很多運放的輸出級是不需要做這樣專(zhuān)門(mén)設計的，就不會(huì )考慮到這一點(diǎn)，一旦所需的驅動(dòng)能力越拉越長(cháng)之后，這種普通運放，就會(huì )出現非線(xiàn)性，非線(xiàn)性最終體現在THD+N里，從而就會(huì )有各種各樣的諧波，導致你的THD+N值不理想。
一般，耳機在高頻環(huán)境下是容性的阻抗，可以大到300pF，一般的音頻設計師為了能夠保證電路穩定，在運放輸出端和耳機之間會(huì )加個(gè)電阻，這個(gè)電阻可以使穩定性提高，但這個(gè)電阻會(huì )使耳機的音質(zhì)受到影響。對此，OPA1622提高了驅動(dòng)容性負載能力，強到大于600pF。耳機一般容性負載是300pF，所以，OPA1622這樣的驅動(dòng)能力已經(jīng)可以遠遠滿(mǎn)足用戶(hù)驅動(dòng)各式各樣耳機的需求，并且中間并不需要驅動(dòng)電阻來(lái)保持電源穩定性�？此苾H僅是少了一個(gè)電阻，但在卻對音質(zhì)產(chǎn)生了巨大的影響。
一枚小小的引腳改變，一次運放布局的調整，看似那么簡(jiǎn)單的過(guò)程，卻從此讓音質(zhì)發(fā)生了巨大的改變。 |
