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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(shù)指標的側重點會有所區(qū)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(jù)市場需求對音頻功放的關鍵技術指標進行定位，已經(jīng)成為一個非常具有挑戰(zhàn)性的課題。 2 概述 音頻功放的基本參數(shù)包括靜態(tài)工作電流(IDD)、關斷電流(ISD)、輸入失調(diào)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(shù)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(shù)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(shù)的掃頻曲線，可以體現(xiàn)音頻功放在整個音頻范圍（20Hz-20KHz）內(nèi)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(nèi)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(shù)的測試，已成為業(yè)內(nèi)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(xiàn)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(nèi)的表現(xiàn)，圖 1所示的掃頻曲線也是非常重要的，根據(jù)音頻放大器和揚聲器的特性在外圍電路做適當?shù)恼{(diào)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(shù)的時候，要注意測試條件的區(qū)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(chǎn)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(guī)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(shù)。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(chǎn)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(shù)直接影響到免提時的通話質量。如果處理不慎，再優(yōu)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(xiàn)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(shù)指標都是已經(jīng)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(xiàn)象出現(xiàn)在不用的應用環(huán)境中，卻無法用一個統(tǒng)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(chǎn)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(huán)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(tǒng)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(shù)，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(nèi)找到自己的亮點。 |
