“音頻放大器”(audioamplifier)是插入耳內或置于耳后的智能可聽(tīng)戴式設備(hearabledevices;無(wú)論是有線(xiàn)的還是無(wú)線(xiàn))之主要組成部份。
針對聽(tīng)戴式裝置設計,類(lèi)比電路透過(guò)麥克風(fēng)轉換聲音,進(jìn)行放大和調節后,再將其發(fā)送到微控制器(MCU),讓MCU進(jìn)一步調節并過(guò)濾訊號,最后驅動(dòng)微型揚聲器,將訊號傳送至耳膜;谖⑻幚韱卧∕PU)的數位處理可以促進(jìn)背景雜音和聲學(xué)反饋消除,增強語(yǔ)音效果,并提供自動(dòng)增益控制(AGC)。

圖1:方塊圖中顯示聽(tīng)戴式裝置設計的基本建構模組。(來(lái)源:TexasInstruments)
音頻放大器采用線(xiàn)性模式的電晶體來(lái)形成輸出電壓,該輸出電壓可說(shuō)是輸入電壓的可縮放版本。
音頻系統通常使用A類(lèi)(classA)、B類(lèi)(classB)和AB類(lèi)(classAB)放大器。但是,對于微型的聽(tīng)戴式裝置,B類(lèi)和AB類(lèi)放大器由于功耗很大,因此并不是務(wù)實(shí)的選擇。只要設計工程師能夠確保在放大器的線(xiàn)性范圍內操作,為前置放大器(pre-amp)選擇一款有助于降低失真的A類(lèi)放大器似乎才是理想的選擇。
A類(lèi)放大器具有低失真和回音。問(wèn)題在于,當使用小型電池時(shí),A類(lèi)放大器的能耗較高,動(dòng)態(tài)范圍也不大。因此,A類(lèi)放大器的高能效版本——H類(lèi)(classH)前置放大器或許會(huì )是更好的選擇。
然而,實(shí)際上,D類(lèi)放大器正逐漸成為聽(tīng)戴式設計的最佳選擇。早在1958年即已被提出的D類(lèi)放大器,其功耗比上述的放大器更少得多了。因此,D類(lèi)放大器更具有能源效率,并因而延長(cháng)了電池壽命。

圖2:數位輸入的D類(lèi)放大器讓系統設計幾乎得以隨插即用。(來(lái)源:MaximIntegrated)
更重要的是,D類(lèi)放大器無(wú)需使用數位類(lèi)比轉換器(DAC)的需求,因而能夠直接驅動(dòng)揚聲器。聲音不必經(jīng)過(guò)數位處理,因此,放大后的聲音更清晰、更自然,也更悅耳。
在將更具功效的放大功能帶到聽(tīng)戴式裝置等小型裝置方面,D類(lèi)放大器顯然扮演著(zhù)至關(guān)重要的角色。醫療助聽(tīng)器正是D類(lèi)放大器的電源效率和低雜訊特性得以大顯手的另一項設計前線(xiàn)。 |