音頻放大器
關(guān)注創(chuàng)建者：工采電子 創(chuàng)建時間：2023-03-15
音頻放大器的視頻教程
聲學(xué)、振動傳感器與適調(diào)放大培訓(xùn)
，并討論傳感器安裝和校準(zhǔn)，以幫助用戶選擇合適的傳感器、適調(diào)放大器和數(shù)據(jù)采集器。
免費(fèi) 1小時14分鐘 505播放
查看
音頻放大器的實(shí)例教程
音頻功率放大器在每個產(chǎn)生可聽聲音的系統(tǒng)中都起著至關(guān)重要的作用。如今模擬音頻電源轉(zhuǎn)換的創(chuàng)新周期已經(jīng)成熟，幾乎沒有任何任何技術(shù)難度就可以實(shí)現(xiàn)，這就是D類音頻功率放大器發(fā)揮作用的地方。D類功率放大器技術(shù)才剛剛開始發(fā)展，這些技術(shù)具有提供更高效率和音頻性能的巨大潛力，使音頻產(chǎn)品更可靠、質(zhì)量更高、尺寸更小、成本更低。
音頻放大器的目標(biāo)是在產(chǎn)生聲音的輸出單元再生輸入的音頻信號，要求輸出具有期望的音量和功率電平，再生過程忠實(shí)、有效且失真低，音頻的頻率范圍從20Hz到20kHz，所以，放大器必須在這個頻段具有良好的頻率響應(yīng)(如果驅(qū)動帶限揚(yáng)聲器，如重低音或高音揚(yáng)聲器則較差)。
D類功率放大器的輸出晶體管級作為電子開關(guān)運(yùn)行，并且沒有像其他放大器那樣的線性增益。D類功率放大器通過接收傳入的模擬輸入信號并生成PWM或PDM開始工作。然后它將輸入信號轉(zhuǎn)換為脈沖流。這是一種主要放大MOSFET和晶體管的放大器，因此，可以說一個典型的D類功放由兩個輸出MOSFET、一個脈寬調(diào)制器和一個外部低通濾波器組成，用于
工采網(wǎng)代理的D類音頻放大器-iML6602，這是款2×30W立體聲/單通道60W輸出的高性能芯片，采用雙通道架構(gòu)，可在24V供電THD+N=10%條件下，BTL模式能持續(xù)提供2*30W/8Ω功率輸出；PBTL（單通道）模式能夠持續(xù)提供60W/4Ω功率輸出，同時管腳能兼容替代TPA3118，無需修改電路設(shè)計(jì)，無需修改PCB布局。以94%超高效率、22mA超低靜態(tài)電流及無濾波器設(shè)計(jì)，為藍(lán)牙音箱、Soundbar、電視音響等設(shè)備提供“高保真+低功耗”的終極解決方案。
展開 電視機(jī)聲音的產(chǎn)生原理是將電視信號轉(zhuǎn)化為聲音，然后通過揚(yáng)聲器將聲音播放出來。當(dāng)我們打開電視并選擇頻道時，電視機(jī)首先從天線或有線電視信號中獲取聲音信號。聲音信號經(jīng)過放大器放大之后，就能夠通過揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。電視機(jī)聲音的產(chǎn)生原理和音響、手機(jī)等其他電子設(shè)備類似，都是通過揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。
電視機(jī)內(nèi)部的揚(yáng)聲器由振動片、磁鐵和音圈等部分組成。通常電視機(jī)的揚(yáng)聲器采用電磁式揚(yáng)聲器， 其中振動片和音圈相連，音圈則被固定在磁鐵的磁場當(dāng)中。當(dāng)電流流經(jīng)音圈時，音圈受到磁場的作用，就會產(chǎn)生機(jī)械振動，進(jìn)而產(chǎn)生聲波，從而發(fā)出我們能聽到的聲音。
除了通過揚(yáng)聲器發(fā)出聲音外，電視機(jī)還可以通過調(diào)節(jié)聲音大小、平衡、音調(diào)等方式來改變所播放聲音的效果。通過設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)的音量調(diào)節(jié)按鈕，可以增加或減少電視的聲音大小。同時，電視機(jī)內(nèi)部還裝備有音效調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)自己的愛好和需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
電視怎么連接音頻：
1. 使用HDMI線連接：將HDMI線插入電視和音響的HDMI接口中，然后在電視上選擇音響作為音頻輸出設(shè)備即可。
2. 使用光纖線連接：將光纖線插入電視和音響的光纖接口中，然后在電視上選擇音響作為音頻輸出設(shè)備即可。
3. 使用藍(lán)牙連接：打開電視和音響的藍(lán)牙功能，然后在電視上搜索音響并進(jìn)行配對即可。
4. 使用AUX線連接：將AUX線插入電視和音響的AUX接口中，然后在電視上選擇音響作為音頻輸出設(shè)備即可。
電視機(jī)中的音頻信號都是由電視臺或者媒體播放設(shè)備發(fā)出的，這些信號通常是模擬信號或者數(shù)字信號。這些信號會經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器處理后，送到音頻放大器中，再經(jīng)過揚(yáng)聲器放出聲音。
揚(yáng)聲器是電視機(jī)中發(fā)出聲音的一個關(guān)鍵部件。揚(yáng)聲器內(nèi)部包含一個圓形的振膜，它連接在揚(yáng)聲器的麥克風(fēng)和放電線圈之間。當(dāng)電視機(jī)中的音頻信號通過放電線圈傳遞時，它會產(chǎn)生一個磁場。
展開 全數(shù)字音頻放大器的工作原理基于脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)，通過數(shù)字信號處理實(shí)現(xiàn)音頻信號的放大與還原。
核心工作原理：
信號調(diào)制：輸入的模擬音頻信號通過比較器與三角載波對比，生成與信號幅值成正比的PWM脈沖信號。該信號控制開關(guān)管的通斷時間，形成占空比可調(diào)的脈沖序列。
功率放大：開關(guān)管根據(jù)PWM信號快速切換導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)，在輸出端產(chǎn)生高頻脈沖序列。此階段通過高頻變壓器和開關(guān)電源技術(shù)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
信號還原：通過低通濾波器（如LC濾波器）消除高頻載波分量，還原出原始音頻信號。理論效率可達(dá)100%，實(shí)際產(chǎn)品效率普遍超過90%。
由工采網(wǎng)代理韓國NF（耐福）的NTP8818是一款單芯片全數(shù)字音頻放大器，包含立體聲放大系統(tǒng)所需的功率級。該芯片集成了多功能數(shù)字音頻信號處理功能，采用高性能高保真全數(shù)字PWM調(diào)制器，并配備兩個大功率全橋MOSFET功率級。
NTP8818接收32kHz、44.1kHz、48kHz和96kHz采樣頻率的數(shù)字串行音頻數(shù)據(jù)。在立體聲模式下，它在沒有散熱器的情況下提供2 x 20瓦的功率。
NTP8818配備混音器和雙四分頻濾波器，可實(shí)現(xiàn)響度控制、揚(yáng)聲器響應(yīng)補(bǔ)償及參數(shù)均衡等核心音頻處理功能。
NTP8818的所有功能都可以通過I2C主機(jī)接口總線的內(nèi)部寄存器值進(jìn)行控制。
展開 音響設(shè)備通常需要一臺功率適當(dāng)?shù)臄?shù)字、模擬混合的處理器，對音源進(jìn)行降噪、均衡、擴(kuò)展等處理操作，以達(dá)到高品質(zhì)的音效表現(xiàn)。
模擬功放芯片在家庭影院音頻系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色；相比傳統(tǒng)的功放芯片，具有更高的效率、更清晰的音質(zhì)和更小的體積，能夠?qū)?em>音頻信號進(jìn)行精確的處理和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)高保真的音質(zhì)表現(xiàn)；無論是細(xì)膩的音樂演奏還是震撼的電影場景，數(shù)字功放芯片都能讓你身臨其境，感受到每一個音符的精細(xì)之處。
D類放大器，是通過控制開關(guān)單元的ON/OFF，驅(qū)動揚(yáng)聲器的放大器。D類放大器首次提出于1958年，近些年已逐漸流行起來。D類放大器在過去的幾代產(chǎn)品中，已經(jīng)得到了巨大的發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者極大地改善了系統(tǒng)的耐用性，并提高了其音頻質(zhì)量。
用控制器將模擬或數(shù)字音頻信號在被集成到功率后端設(shè)備中的功率MOSFET管放大之前，轉(zhuǎn)換成PWM信號。這些放大器效率很高，使用很小的散熱器或根本不需要散熱器，且降低了對電源輸出功率的要求。然而，與傳統(tǒng)的A/B類放大器相比，它們本身也存在固有的成本、性能和EMI方面的問題，解決這些問題就是D類放大器的發(fā)展新趨勢。
此外，功放芯片的輸出阻抗也要與音箱的輸入阻抗匹配，以確保音頻信號的傳輸穩(wěn)定。其次要考慮芯片的音質(zhì)表現(xiàn)；不同的數(shù)字功放芯片有不同的音質(zhì)特點(diǎn)，有的音質(zhì)細(xì)膩柔和，有的音質(zhì)爆發(fā)力強(qiáng)。最后要考慮功放芯片的功能和接口。
模擬功放芯片采用數(shù)字信號處理技術(shù)，能將音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過數(shù)字放大技術(shù)進(jìn)行放大；相比傳統(tǒng)的功放芯片，能源利用率更高，可以有效地避免傳統(tǒng)模擬功放中容易出現(xiàn)的失真、噪聲等問題；同時，還具有自動保護(hù)功能，能夠防止因過熱、過流等因素造成的損壞。
展開 D類音頻功率放大器通過控制開關(guān)元件的通斷來放大音頻信號，其核心工作原理如下：
PWM信號生成：輸入的音頻信號與三角波進(jìn)行比較，生成脈寬調(diào)制（PWM）信號。信號幅度越大，PWM信號的脈寬越長；信號幅度越小，脈寬越短。
H橋電路驅(qū)動：生成的PWM信號通過H橋電路控制大功率開關(guān)管的通斷。H橋由4個大功率CMOS開關(guān)管組成，輪流導(dǎo)通以控制電源向負(fù)載輸出電流。
LC濾波輸出：H橋輸出的PWM信號經(jīng)LC濾波器后，電感電容通過充放電效應(yīng)將高頻脈沖轉(zhuǎn)換為平滑的音頻電流，驅(qū)動揚(yáng)聲器。
穩(wěn)壓電源需求：由于H橋直接連接非穩(wěn)壓電源，需在末級使用穩(wěn)壓電路確保輸出電壓穩(wěn)定。輸入信號穩(wěn)定性越高，穩(wěn)壓需求越低。
由工采網(wǎng)代理的NTP8918是一款高性能、高保真功率驅(qū)動集成全數(shù)字音頻放大器；內(nèi)置DSP采用I2S輸出；可提供2x15W的輸出（BTL模式）或者30W的單通道輸出（PBTL模式）具備可靠性高、功率足、音色出眾、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢。
該芯片工作電壓范圍：5V～28V；采用QFN40封裝；支持4Ω揚(yáng)聲器，輸出效率85％以上；擁有多達(dá)32段可自由調(diào)節(jié)EQ點(diǎn)和高效精準(zhǔn)的DRC功率控制；同時帶有IIS SDATA的反饋輸出，適合AI底噪消除。
芯片內(nèi)部設(shè)置有完善的保護(hù)機(jī)制，且擁有降噪工藝、3D環(huán)繞、ASRC等功能；極寬的功率頻帶與極高的轉(zhuǎn)換速率使之音色溫暖柔和且越發(fā)耐聽。
另外，NTP8918具有功率限制功能，一種是限幅功能，在輸出端限制一定的輸出幅度，使其不損壞喇叭；另一種為防失真功能，開啟后，可有效改善因輸入幅度過大或者電源電壓降低造成的破音失真。
展開 
音頻放大器的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
音頻放大器的最新內(nèi)容
-KHz或500 ± 12%-KHz可選開關(guān)頻率
主從同步
可編程功率限制
并行BTL模式支持（PBTL）
支持單、雙路供電
直流檢測，和短路保護(hù)與錯誤報(bào)告
過壓和過壓保護(hù)（UVLO和OVP）
熱關(guān)閉（OTP）
封裝HTSSOP-28
音頻放大器 - IML6603的應(yīng)用：
條形音箱
藍(lán)牙揚(yáng)聲器
電視音頻
家庭影院
高性能低功耗藍(lán)牙音頻應(yīng)用處理器（通常指?藍(lán)牙音頻SoC）的工作原理，是通過?高度集成的系統(tǒng)級芯片?，在極低功耗下完成?無線接收、數(shù)字解碼、音頻處理與模擬輸出?的完整閉環(huán)。其核心在于?低功耗架構(gòu)+高效編解碼+協(xié)同控制?。
核心工作流程：
一、藍(lán)牙接收與協(xié)議棧處理：
1、芯片通過?低功耗藍(lán)牙（BLE）或經(jīng)典藍(lán)牙雙模射頻前端?接收來自音源（如手機(jī)）的音頻數(shù)據(jù)包。
2、使用?藍(lán)牙協(xié)議棧?（
這些參數(shù)是Iterations和Initial delay，可以在全局參數(shù)窗口中獲得（圖1）
對于放大器和激光器的設(shè)計(jì)，還有其它可以定義模擬中的迭代次數(shù)和引入初始延遲的重要參數(shù)。
我們都知道，主要的一個參數(shù)是time window，它由比特率和序列長度計(jì)算得到。
使用Optisystem
由工采網(wǎng)代理的CJC8972是一款24位低功耗高質(zhì)量的立體聲編解碼器，可用于便攜式數(shù)字音頻應(yīng)用和單橋式音頻功率放大器，擁有先進(jìn)的芯片上數(shù)字信號處理執(zhí)行圖形均衡器，3-D聲音增強(qiáng)和麥克風(fēng)或線路輸入的自動電平控制。通過5V電源可將3W連續(xù)平均功率到3Ω負(fù)載，THD低于10%。
音頻功率放大器在每個產(chǎn)生可聽聲音的系統(tǒng)中都起著至關(guān)重要的作用。如今模擬音頻電源轉(zhuǎn)換的創(chuàng)新周期已經(jīng)成熟，幾乎沒有任何任何技術(shù)難度就可以實(shí)現(xiàn)，這就是D類音頻功率放大器發(fā)揮作用的地方。D類功率放大器技術(shù)才剛剛開始發(fā)展，這些技術(shù)具有提供更高效率和音頻性能的巨大潛力，使音頻產(chǎn)品更可靠、質(zhì)量更高、尺寸更小、成本更低。
顏色傳感器是從發(fā)射器發(fā)射光，由接收器檢測檢測物體反射的光的“光電傳感器”的一種。其核心工作原理基于光的吸收、反射與透射特性，結(jié)合光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，將顏色信息轉(zhuǎn)化為可處理的電信號。顏色傳感器能夠檢測紅色、藍(lán)色、綠色各自的受光量，能夠判別目標(biāo)物的顏色。發(fā)射寬頻譜波長的光后由接收器接受并區(qū)分目標(biāo)物反射光中的3 種顏色類型。檢測各種類型的紅色、藍(lán)色、綠色各自的受光量，算出受光比例。
顏色傳感器是一種能夠檢測并識別物體顏色的電子設(shè)備
32位藍(lán)牙音頻應(yīng)用處理器是一種集成了?32位RISC內(nèi)核、DSP指令集、浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）以及藍(lán)牙通信功能?的專用芯片，專為處理高質(zhì)量音頻流而設(shè)計(jì)。
信號接收與解碼：接收端通過藍(lán)牙協(xié)議（如A2DP）接收來自音源設(shè)備（如手機(jī)）的壓縮音頻數(shù)據(jù)（如SBC、AAC、LDAC等格式）。內(nèi)置解碼器將壓縮數(shù)據(jù)還原為?PCM（脈沖編碼調(diào)制）數(shù)字音頻信號??。
?數(shù)字信號處理（DSP）：利用?32位RISC
由工采網(wǎng)代理的NTP8918是一顆內(nèi)置DSP的音頻功率放大器，和傳統(tǒng)功放差別在于芯片內(nèi)部集成數(shù)字音頻信號處理模塊（簡稱DSP）和全數(shù)字PWM調(diào)制模塊（簡稱POWER）兩大模塊：轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%，同時可以進(jìn)行差異化音效調(diào)節(jié)，滿足高保真的聲音輸出需求。
使用SOA作為單通道光放大器的優(yōu)點(diǎn)是：
SMF在該載波波長下的低色散；
支持高速、高帶寬、低功耗、高增益、小型化、易于集成。
使用SOA作為單通道光放大器的缺點(diǎn)是：
增益飽和效應(yīng)，導(dǎo)致模式中脈沖的不相等放大（稱為模式效應(yīng)）
脈沖放大后的啁啾現(xiàn)象
本課程演示了在由SMF和線性SOA組成的500km光鏈路上進(jìn)行10 Gb/s傳輸時的模式效應(yīng)。
圖一為整體光路。
圖
圖一為整體光路。
本課程演示了在由SMF和線性SOA組成的500km光鏈路上進(jìn)行10 Gb/s傳輸時的模式效應(yīng)。
脈沖放大后的啁啾現(xiàn)象
增益飽和效應(yīng)，導(dǎo)致模式中脈沖的不相等放大（稱為模式效應(yīng)）
使用SOA作為單通道光放大器的缺點(diǎn)是：
支持高速
