| 當(dāng)前位置：首頁(yè)->技術(shù)分享 |
|
| 音頻功放芯片的主要性能指標(biāo) |
|
|
| 文章來(lái)源：永阜康科技 更新時(shí)間：2025/9/22 10:17:00 |
在線(xiàn)咨詢(xún)： |
| |
音樂(lè)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，人們對(duì)音質(zhì)的要求也越來(lái)越高。在使用便攜式音箱播放數(shù)字專(zhuān)輯時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)的音樂(lè)效果不盡如人意，這是因?yàn)檫x擇的音頻功放及揚(yáng)聲器與音源不適配造成的。音頻功放，又稱(chēng)音頻功率放大器。 它能夠?qū)⒁粼摧敵龅男⌒盘?hào)通過(guò)功率管和運(yùn)算放大器組成的復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行放大后輸出，讓外接的揚(yáng)聲器振動(dòng)發(fā)聲。選擇一顆合適的音頻功放芯片，才能夠最大限度的還原聲音的原有狀態(tài)。音頻功放的主要性能指標(biāo)有：信噪比、失真度、輸出功率、頻率響應(yīng)、轉(zhuǎn)換速率等。 噪聲是音頻功放自帶的噪聲，主要是由功率管（電子管、晶體管等）、集成電路及其寄生參數(shù)等產(chǎn)生。輸出信號(hào)電壓與同時(shí)輸出的噪聲信號(hào)電壓比，就是信噪比（SNR，Signal to Noise Ratio）。 信噪比越大，表明混雜在信號(hào)中的噪聲越小，音頻功放的質(zhì)量越高。根據(jù)高保真度要求，信噪比應(yīng)達(dá)到90dB以上。信噪比計(jì)算公式如下： A-加權(quán)（A-Weighted）是一種用于音頻測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重曲線(xiàn)，用于，模擬人耳對(duì) 40方純音（40dB SPL）的響應(yīng)特性。聲壓電平源于A加權(quán)，用dBA 表示，或稱(chēng)為A-加權(quán)dB 電平。A-加權(quán)是廣泛采用的噪聲的單值評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以通過(guò)聲級(jí)計(jì)測(cè)量得到。 信噪比是動(dòng)態(tài)范圍的前提。動(dòng)態(tài)范圍是最大信號(hào)和最小信號(hào)的比值，如果信號(hào)小于噪聲，那信號(hào)再小也沒(méi)有意義，所以動(dòng)態(tài)范圍可以認(rèn)為是最大信號(hào)與噪聲的比值。所以，一定意義上，可以把信噪比看作音頻功放的動(dòng)態(tài)范圍。 失真度是指處理過(guò)的聲音與原聲之間的差別。失真度越小，聲音音質(zhì)就越好。 諧波失真是指輸出信號(hào)比輸入信號(hào)多出的諧波成分。它是由于功率放大器工作狀態(tài)不完全是線(xiàn)性造成的。 總諧波失真（THD，Total Harmonic Distortion）是指信號(hào)中存在的各諧波成分相對(duì)于基波的總和�？傊C波失真計(jì)算公式如下： 其中：VS為輸入信號(hào)；V2為二次諧波信號(hào)；Vn為 n 次諧波信號(hào)。 總諧波失真加噪聲（THD+N，Total Harmonic Distortion+Noise），除了關(guān)注諧波失真，也關(guān)注噪聲，是所有諧波及噪聲在指定帶寬下的影響。總諧波失真加噪聲計(jì)算公式如下： 音頻運(yùn)放標(biāo)稱(chēng)的總諧波失真 THD 一般為1%~0.01%。不同的輸入信號(hào)，不同的閉環(huán)增益，不同的輸出功率，不同的揚(yáng)聲器負(fù)載會(huì)影響總諧波失真的測(cè)試值，通常也會(huì)標(biāo)明相關(guān)條件，例如：THD=0.011%@15W 8Ω（輸出功率15W，負(fù)載為8Ω時(shí)，THD為 0.011%）。 失真與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)如圖1所示，輸出功率在1~25W時(shí)，失真相對(duì)比較低，輸出功率大于25W 時(shí)，已經(jīng)到了輸出極限，失真度急劇增加，會(huì)存在信號(hào)的削頂失真。輸出功率指在指定電壓條件下，滿(mǎn)足一定的失真度時(shí)，音頻功放在負(fù)載上的輸出能力。輸出功率影響音頻信號(hào)的振幅， 體現(xiàn)在主觀(guān)感受上就是聲音的大小。 需要注意的是，比較這個(gè)參數(shù)的時(shí)候，要注意測(cè)試條件的區(qū)別。不同的供電電源，不同的揚(yáng)聲器負(fù)載，不同的濾波器， 不同的失真度要求都會(huì)對(duì)輸出功率產(chǎn)生很大的影響。輸入電壓與輸出功率關(guān)系曲線(xiàn)圖如圖2所示，輸出功率隨供電電壓的增加而增加。 人耳可聽(tīng)聞的頻率范圍大約在 20Hz~20kHz，也就是說(shuō)音頻功放能夠?qū)Υ朔秶鷥?nèi)的信號(hào)有響應(yīng)即可。 音頻信號(hào)的頻率與我們主觀(guān)感受的音調(diào)相關(guān)。頻率越高則音調(diào)越高，也就是聲音比較尖銳；頻率越低則音調(diào)越低，也就是聲音比較低沉。 頻率響應(yīng)是指音頻功放對(duì)不同頻率表現(xiàn)得放大性能，實(shí)際上就是測(cè)量對(duì)高頻、中頻、低頻各頻率信號(hào)的放大倍數(shù)是否均勻。理想的頻率特性曲線(xiàn)應(yīng)該是平直的，但通常來(lái)說(shuō)，音頻功放對(duì)高頻和低頻段信號(hào)的放大倍數(shù)會(huì)有所衰減，若衰減過(guò)度， 則會(huì)影響到該頻段信號(hào)的保真度。20Hz~20kHz 的變化范圍在3dB之內(nèi)，如圖3所示。 轉(zhuǎn)換速率（SR, Slew rate）是指輸入為階躍信號(hào)時(shí)閉環(huán)放大器輸出信號(hào)的最大變化速度，也稱(chēng)壓擺率。由于運(yùn)放后輸出信號(hào)為具有“一定斜率”的信號(hào)波形，信號(hào)上升10%~90%所需要的時(shí)間表示為信號(hào)的上升沿時(shí)間△t，對(duì)應(yīng)的信號(hào)上升幅度為△V。壓擺率計(jì)算公式如下： 音頻功放的轉(zhuǎn)換速率與高音質(zhì)量和性能有很大影響。轉(zhuǎn)換速率越快，捕捉的高頻信號(hào)越準(zhǔn)確。 需要注意的是，為了避免正弦信號(hào)的嚴(yán)重失真，信號(hào)的頻率和輸出信號(hào)的幅度必須有一定的限制以保證輸出信號(hào)的最大斜率不會(huì)超過(guò)運(yùn)放的壓擺率，否則輸出信號(hào)將會(huì)失真，類(lèi)似于一個(gè)三角波。 為了保證音源質(zhì)量的前提下最大限度地放大聲音，就需要選擇合適的音頻功放芯片來(lái)匹配音源與揚(yáng)聲器。通常來(lái)說(shuō)，信噪比越高、失真度越低、輸出功率越大、頻率響應(yīng)特性越好、轉(zhuǎn)換速率越高的音頻功放芯片，性能越好。
|
| |
|
|
|
|
|
| |
| |
| |
 |
您可能對(duì)以下產(chǎn)品感興趣 |
 |
|
 |
| 產(chǎn)品型號(hào) |
功能介紹 |
兼容型號(hào) |
封裝形式 |
工作電壓 |
備注 |
| CS8736 |
4X155W/34V/4Ω/THD10% |
|
EFB-40 |
5V-36V |
低空載電流、AM抑制功能，2X150W立體聲D類(lèi)音頻功率放大器 |
| CS8726 |
4X75W/24V/4Ω/THD10% |
|
EFB-40 |
5V-28V |
兼容2.0/2.1/4.0等音響應(yīng)用，4X70W四通道D類(lèi)音頻功率放大器 |
| ACM8815 |
1×200W，4Ω，36V，THD+N<10% |
|
QFN-48 |
4.5V-38V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入200W大功率單聲道D類(lèi)功放IC,大功率輸出無(wú)需外接散熱器 |
| ACM8816 |
1×300W，4Ω，50V，THD+N<1% |
|
|
4.5V-60V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入300W大功率單聲道D類(lèi)功放IC,國(guó)內(nèi)首款氮化鎵音頻功率放大器，大功率輸出無(wú)需外接散熱器 |
| ACM8831 |
1×135W, 單聲道輸出 (4Ω, 32V, THD+N = 10%) |
|
TSSOP-28(散熱片朝上) |
4.5V-34V |
內(nèi)置DSP、I2S數(shù)字輸入135W大功率單聲道D類(lèi)功放IC |
| ACM8636 |
2×30W+40W, 2.1通道 (2×8Ω+4Ω, 24V, THD+N =1%) |
|
QFP-48 |
4.5V-26.4V |
內(nèi)置DSP、60W+2X30W大功率I2S輸入2.1聲道數(shù)字功放IC |
|
| |
|
| |
|
|
