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1 引言 音頻功放在蜂窩電話、便攜式設備以及音響等領域都得到了廣泛應用。在不同的應用領域，對于音頻功放的參數指標的側重點會有所區別。例如在手機領域側重于對射頻干擾的抑制能力，而在音響中更關注失真和頻響特性。因此，根據市場需求對音頻功放的關鍵技術指標進行定位，已經成為一個非常具有挑戰性的課題。 2 概述 音頻功放的基本參數包括靜態工作電流(IDD)、關斷電流(ISD)、輸入失調電壓（Vos）總諧波失真加噪聲（THD+N）、輸出功率（PO）等指標。另外諸如信噪比（SNR），電源抑制比（PSRR），增益（GAIN）、效率（η）、噪聲（Noise）等參數也是衡量一個音頻功放不可缺少的技術指標。當然，像THDN，SNR，PSRR，GAIN等參數都是在每一個固定頻率，例如1KHz作為激勵得到的，所以這些參數的掃頻曲線，可以體現音頻功放在整個音頻范圍（20Hz-20KHz）內的性能。 3 關鍵指標 音頻功放從功能上可以分為很多類，無論單通道、立體聲、驅動耳機還是驅動揚聲器，在共同的應用領域內關注的指標都是相似的。目前Audio Precision的音頻分析儀可以自動完成大部分參數的測試，已成為業內的一個評判標準。 3.1 可量化的指標 2 總諧波失真加噪聲（THD+N） THD+N是英文“Total Harmonic Distortion + Noise”的縮寫，譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。THD+N技術是極為吸引人的，因為輸出中除了純測量信號的任何成分都會使測量指標下降。低的THD+N測量結果不僅說明諧波失真低，而且也說明哼鳴聲，干擾信號，以及寬帶白噪聲也是比測量值低（或等于測量值）。THD+N在音頻測試中得到了廣泛應用。 對于音響和高端手機用戶來說，THD+N體現了音頻功放的失真度，是非常重要的指標。為了完整地考察音頻功放在整個音域內的表現，圖 1所示的掃頻曲線也是非常重要的，根據音頻放大器和揚聲器的特性在外圍電路做適當的調整，可以得到令人滿意的音色。 圖 1THD+N掃頻曲線 2 輸出功率(PO) 輸出功率是指在指定電壓下，滿足一定的失真度（THD+N）時，音頻功放在負載上的輸出能力。需要注意的是，比較這個參數的時候，要注意測試條件的區別，特別對于D類功放而言。因為不同的負載（揚聲器是感性負載），不同的濾波器，不同的失真度要求會對測試結果產生很大影響。 對于低端手機用戶和音響用戶而言，輸出功率的大的音頻功放更有吸引力，因此要求輸出功率在不失真的情況下盡可能的大。很多芯片供應商則直接把輸出功率作為規格書的標題以增加賣點。 2 電源抑制比（PSRR） 提到音頻放大器在手機中的應用，就不得不提到PSRR這個參數。PSRR (Power supply rejection ratio)是音頻放大器的輸出對于電源紋波的抑制能力。 公式 1 PSRR 在 TDMA 和 GSM 手機中，最嚴重的電源電壓噪聲來自 RF 級的開與關。GSM 電話的開關頻率為 217Hz。當 RF 功率放大器接通時，從電源獲得高電流，這時電源下降高達 500mV。PSRR 差的音頻放大器將在揚聲器產生大于 217Hz 的諧波"咔咔"噪聲。圖 2為PSRR為60dB的放大器對GSM信號的抑制能力。 圖 2 音頻放大器對GSM信號的電源抑制比 相對而言，手機用戶更關注217Hz的PSRR，因為這個參數直接影響到免提時的通話質量。如果處理不慎，再優美的音色夾雜了干擾聲也是讓人不堪忍受的。當然，這個指標也不是萬能的，因為射頻干擾不僅出現在電源，耦合到輸入端和輸出端的噪聲也是需要慎重考慮的因素。 3.2 未量化的指標 以上提到的參數指標都是已經量化的，可以由音頻分析儀完成自動測試。可是這些指標并不能涵蓋所有的應用需求。還有很多現象出現在不用的應用環境中，卻無法用一個統一的標準去衡量。 2 Pop Click Pop ClicK是音頻功放在打開或關閉過程中，音頻瞬變信號在或揚聲器中產生的雜音。 美信提出了用KCP來衡量Pop Click的大小，不過目前常用的方法還是以實際環境中的聽覺效果作為最終的評判標準。 2 射頻抑制能力 音頻功率放大器的三大噪聲源為：電源噪聲 、輸入耦合的噪聲和輸出耦合的噪聲。射頻干擾的方式又分為 傳導和空間輻射。因此音頻功放射頻抑制能力，很難用固定的指標去描述。以手機為例，不同的功放在設計良好的手機中都可以正常工作，只有在射頻干擾比較嚴重的系統中，抑制能力較強的芯片才能脫穎而出。 5結束語 上文提到的是音頻功放的關鍵指標，在不同的應用領域，還會涉及到很多其他的參數，例如通道串擾、效率、低壓保護、EMI、過流保護、過溫保護等等。一款音頻功放在推出之前，要針對市場的需求做出全面評估，在不同的領域內找到自己的亮點。 |
