可听设备设计中的音频放大器选择万博投注网址

文章作者:Steve Taranovich

音频放大器是智能可听设备(有线或无线)的主要组成部分，它可以插入耳朵或放置在耳朵后面。

在可听设备设计中，模拟电路通过麦克风将可听声音转换、放大和调节，然后将其发送到微控制器，微控制器进一步处理和过滤信号，最终驱动一个微型扬声器将信号发送到鼓膜。基于单片机的数字处理可以消除背景噪声和声反馈，增强语音，并提供自动增益控制(AGC)。

图1框图显示了可听设计的基本构建块。来源:德州仪器公司

音频放大器采用线性模式的晶体管来形成输出电压，输出电压是输入电压的比例副本。

音频系统通常采用A类、B类和AB类放大器。然而，对于微小的可听设备，B类和AB类放大器不是实际的选择，因为显著的功率损耗。在这里，选择a类放大器的前置放大器，这有利于低失真，似乎是一个很好的首选，只要设计工程师确保它在放大器的线性范围内操作。

A类放大器具有低失真以及悦耳的声音。问题在于，A级电池能耗高，而且在使用小电池时不能提供很大的动态范围。所以，H级前置放大器，A级放大器的节能版本，也许是一个更好的选择。

然而，D类放大器正在成为可听设计的一个非常合适的选择。万博投注网址D类放大器，构想于1958年，耗散的功率比上面提到的放大器少得多。因此，它们提供了能源效率，从而更长的电池寿命。

图2数字输入D类放大器使系统设计几乎即插即用。来源:马克西姆集成

更重要的是，D类放大器消除了对数模转换器(DAC)的需要，因此可以直接驱动扬声器。声音不经过数字处理，放大后的声音更清晰、更自然、更悦耳。

D类放大器在为可听设备等小型设备带来高效放大方面起着至关重要的作用。医疗助听器是另一个设计前沿，D类放大器的功率效率和低噪声特性可以走得很远。

本文最初发表于地球上模拟。

史蒂夫Taranovich他是EE Time的姊妹网站Planet Analog的主编，同时也是EDN的高级技术编辑。史蒂夫在电子行业有40年的经验。他在纽约布鲁克林的理工大学获得了MSEE，在纽约布朗克斯的纽约大学获得了bee。他还是长岛IEEE教育活动委员会的主席。他在Burr-Brown和Texas Instruments任职期间，从事与模拟设计相关的多种嵌入式处理教育。史蒂夫在电子领域的头16年是一名电路设计工程师。随后，他担任Burr-Brown Corp的首批现场应用工程师之一，并成为他们的首批全球客户经理之一，前往欧洲、印度和中国。