智能音箱 之 功放介绍

  1. 基本分类

功率放大器分甲类功放(A 类),乙类(B 类),甲乙类(AB 类)和丁类(D 类);

A 类    指在信号的整个周期内,放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止的一类

           放大器。完全的线性放大形式的放大器,即使没有信号输入时也工作在偏置区,

           效率最低,理论效率只有25%,但不存在交越失真。单端放大器都是A类功放。

B 类   正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,

          每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。如果没有信号输入,几乎不消耗功耗,

          理论效率78%,但存在交越失真

AB 类  介于前两类之间,推挽放大的每一个臂的时间大于信号半个周期小于一个周期;

            效率与B类相当,但相对于B 类,交越失真更小;应用广泛。

D 类  也称数字式放大器,利用极高频频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高

          体积小的优点,通常能够达到85%以上。 在有源超低音音箱中应用广泛,不适合

          做宽频带放大器。

  2. 主要参数

在全双工语音交互的系统中,功放的质量是非常重要的,因为AEC回声消除对信号失真

是非常敏感的。音频通路的整体谐波失真需要控制在5%以内。

务必注意:规格书上的额定功率值,条件通常是THD=10%

故功放的功率选择按照喇叭额定功率的1.6~2.0倍是非常重要的。

部分功放具有动态调节音量的功能,在智能音箱中务必关闭此功能,否则将影响AEC。

所有的动态调节都务必在AEC采样点之前进行,具体如下图所示:

 

评价功率放大器主要从输出功率,电源纹波抑制比(PSSR),总谐波失真加噪声

(THD+N),关闭电流(Shutdown current),工作电压(Power supply),还有功放的转换效

率等指标来评价。

输出功率(POCM)反映功放的负载能力,指失真所限制的最大输出功率,超过这个输出

                               功率的电平,功放输出将产生削波失真,对后端扬声器有很大损伤。

                               额定功率测试条件常规是THD=10%条件下。

电源纹波抑制比(PSRR)反映了功放对电源的纹波要求,PSRR 值越大越好,功放输出

                                音质就越好。

总谐波失真(THD)指一个模拟电路处理信号后,在一特定频率范围内所引入的总失真

                               量。噪声(noise)是指通常不需要的信号,由于热或者其他物理条件产生

                               的在线路板上的其它电气行为(干扰)。从THD+N 的定义不难看出总谐

                               波失真和噪声越小越好。

不同封装、负载、功率、频率和电压,THD是不一样的,如下所示:

 

关断电流(Shutdown current)关断电流越小,说明在待机条件下的放大器功耗小。输出

                                                偏移电压小有利于电池寿命的延长。

 3. 功放参数测试

由于不同供应商,尤其是国产厂商的功放参数是在不同测试条件下得到的,很难进行对

比,因此在功放选型时,需要根据目标需求,将各家功放在同等条件下实测来判定。

测试内容:输出功率、转化效率、静态功耗等;

  • 常规条件下

测试环境:

直流电源给功放DEMO板供电,能看到电压和电流;

水泥电阻模拟扬声器(比如4R 或者6R或者8R等);

播放器提供输入标准正弦模拟小信号(默认模拟功放);

示波器监测输出信号幅度和 波形;

 

测试步骤:(以8R负载为例)

如上描述搭建好基本环境,播放器播放1kHz-3dB.wav文件;

将电压调到目标电压Vin,随时观察Iin;

调整输入信号幅度,示波器观察输出信号幅度Vout,确保功放的输出功率在目标功

率附近;

计算功放效率:E = (Vout/1.414)*(Vout/1.414)/8  /  (Vin*Iin)

调整输出信号,通过示波器观察到输出信号出现临界截幅失真状态,记录Vout;

计算功放最大功率:P = (Vout/1.414)*(Vout/1.414)/8

去掉输入信号,功放使能状态,看直流电源的电流消耗,为静态功耗。

 

  • 专用音频分析条件下

在专用软件测试下,还可以测试出频响。

 

 4. 输出调制模式

TI的功放输出调制模式主要分为AD mode 和BD mode两种。ST的不是这个叫法。

  • 如下图为AD mode:

  • 如下图为BD mode:

从上述图中不难发现,BD mode 有电流上的优势,所以一般采用BD mode。

注意:这种情况下,如果ADC是单端输入的话,不能直接从功放后面的P端取信号作 为参考信

           号,而要取差分的OUTP和OUTN,然后加一个运放把差分信号转换成单端信号再给到ADC。

 

5. 功放POP音调试

音频系统中,经常会出现播放器播放或者暂定播放时,功放出现POP音现象,严重影响

体验;为了消除或者减弱这种Click-POP噪音,有以下思路,根据实际情况验证:

功放使能控制时序

上电或者播音时保持关断模式,延迟稳定后再打开功放;

掉电或者停止播放时,提前关闭功放;    此方法最为有效,需要硬件和软件支持;

电压平衡方式

输入端的隔直耦合电容,两端直流偏置电压需要保持一致,防止电容充放电;

麦克风出现POP音时,试验过有效;蓝牙模块,差分输出时试验过暂无效;

改变耦合电容值

输入端隔直电容常规为0.1uF到4.7uF之间, 可以适当调小容值,减弱POP音。

           

 

 

 

 

 

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/253291.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

create_workqueue和create_singlethread_workqueue【转】

本文转载自:http://bgutech.blog.163.com/blog/static/18261124320116181119889/ 1. 什么是workqueueLinux中的Workqueue机制就是为了简化内核线程的创建。通过调用workqueue的接口就能创建内核线程。并且可以根据当前系统CPU的个数创建线程的数量,使得线…

平安城市与智慧城市对接的关键要素

平安城市经过前两个阶段(布点、联网)的大规模建设之后,如今正向系统应用深化,数据深入挖掘利用的方向发展。以视频监控为基础单元,一些城市开始尝试在既有的社会治安管理平台系统基础上拓展更多的应用功能,…

vue学习之路.02

2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 第一个vue项目 1.创建 vue init webpack app01 2.安装依赖 cd app01 npm install 3.构建 npm run dev 启动本机的8080端口 或 …

等价表达式

小目标的最后一步。 原题链接:https://www.luogu.org/problem/show?pid1054 精力不足,代码工作可能要放在后几天。。。 思路已经明确了,我说一下。 这道题的大意是给出若干表达式,问这些表达式的值和初始表达式的值是不是相等。 …

解析电子墨水屏技术(工作原理与LCD的区别)

阅读电子书早已成为大家生活中一部分,方便轻巧的电子版书籍更便于携带,而电子阅读器也不仅仅局限于电脑、手机等传统设备,新兴的电子书阅读器渐渐为我们所接受。E-ink电子墨水技术就是现在最著名的产品之一,他的出现让电子书阅读器…

27:级数求和

27:级数求和 查看提交统计提问总时间限制: 1000ms内存限制: 65536kB描述已知:Sn 1+1/2+1/3+…+1/n。显然对于任意一个整数K,当n足够大的时候,Sn大于K。 现给出…

入门视频采集与处理(BT656简介) 转

凡是做模拟信号采集的,很少不涉及BT.656标准的,因为常见的模拟视频信号采集芯片都支持输出BT.656的数字信号,那么,BT.656到底是何种格式呢?本文将主要介绍 标准的 8bit BT656(4:2:2)YCbCr SDTV&…

眼图(Eye Diagram)与数字信号测试

问题: 什么是眼图?它用在什么场合?反映了波形的什么信息?NI相应的解决方案是怎样的? 解答: 眼图(Eye Diagram)可以显示出数字信号的传输质量,经常用于需要对电子设备、芯片中串行数字信号或者…

BZOJ 1609 [Usaco2008 Feb]Eating Together麻烦的聚餐:LIS LDS (nlogn)

题目链接:http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id1609 题意: 给你一个只由数字"1,2,3"组成的序列a[i],共n个数。 你可以任意更改这些数字,使得序列中每一种数字都“站在一起”,并且单调不减或不增…

Oracle 数据库字典 sys.obj$ 表中关于type#的解释

sys.obj$ 表是oracle 数据库字典表中的对象基础表,所有对象都在该表中有记录,其中type#字段表明对象类型,比如有一个表 test ,则该对象在sys.obj$ 中存在一条记录,name列为test, type#列为2,表示…

Python高级特性:列表生成式

列表生成式即List Comprehensions,是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。 最常见的例子: 生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]可以用list(range(1, 11)):>>> list(range(1, 11)) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8…

2018年智能音箱对比

众所周知,2014年底,电商巨头亚马逊推出智能音箱产品Echo之后,引起市场的强烈反响。随后、谷歌、微软、苹果均开始布局智能音箱市场,国内公司以玲珑科技打头阵。2017年国内公司纷纷发布智能音箱,被称为智能音箱元年。经…

AMD与CMD区别

AMD:异步模块定义,是一个浏览器端模块化开发的规范,由于不是原生JS支持,使用AMD规范需要用到require.js库require.js注意解决两个问题1、多个js文件可能有依赖关系,被依赖的文件需要早于依赖它的文件加载到浏览器2、js加载的时候浏…

[LeetCode] Interleaving String

1. 是一个很明显的动态规划题。 2. s3中的每个字符不是s1中的就是s2中的,只要根据它之前的状态做转移就可以。 1 class Solution {2 public:3 bool isInterleave(string s1, string s2, string s3) {4 int n s1.size();5 int m s2.size();6 …

Python Urllib库详解

Urllib库详解 什么是Urllib? Python内置的HTTP请求库 urllib.request 请求模块 urllib.error 异常处理模块 urllib.parse url解析模块 urllib.robotparser robots.txt解析模块 相比Python2变化 python2 import urllib2 response urllib2.urlopen(http://www.baidu.com) pytho…

LVDS通信接口详细介绍

1. 概述 LVDS Low-Voltage Differential Signaling 低电压差分信号,属于平衡传输信号。 这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据,从而有以下特点: 低功耗---低误码率---低串扰---低抖动---低辐射 良好的信号完整性。 推…

ThinkPHP简单的验证码实现

ThinkPHP简单的验证码实现 写一个最简单的TP验证码。 写Controller 首先在Controller/IndexController.class.php&#xff08;简称Index&#xff09;文件中编辑&#xff1a; 1 <?php 2 namespace Home\Controller; 3 use Think\Controller; 4 use Think\Verify;//这个类…

Celery框架简单实例

Python 中可以使用Celery框架 Celery框架是提供异步任务处理的框架&#xff0c;有两种用法&#xff0c;一种&#xff1a;应用程式发布任务消息&#xff0c;后台Worker监听执行&#xff0c;好处在于不影响应用程序继续执行。第二种&#xff0c;设置定时执行&#xff08;这边没测…