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類比訊號優缺點 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
#偏壓切換音訊放大器 #語音助理 #橋接式負載BTL #D類放大器
【保真 or 效率?音訊放大器的兩難】
語音助理會在雲端執行深度學習演算法,藉以理解指令並使用當地語言音訊做出回應,而搭載這類技術的產品應用,需要的不再只是麥克風和揚聲器而已。挑戰在於:必須為更小的裝置添加高品質的音訊功能。透過偏壓設計,可改變放大器所配置的電晶體運作特性,進而實現三種主要的線性放大器:A 類、B 類或 AB 類。每種放大器各有優缺點,可讓工程師在保真度和效率之間均衡取捨。
例如,A 類放大器僅採用一個電晶體,即使輸入訊號為零亦能獲得偏壓,線性度雖佳,但效率極差。B 類放大器配置兩個電晶體,分別導通半個週期,無論何時只有一個電晶體處於導通狀態。此類型雖然效率較佳,但兩個電晶體交替開啟或關閉時會導致所謂的「交越失真」。但開發人員發現,只要稍微調整偏壓,就能大幅減少交越失真,因而開發出 AB 類放大器。
雖然 AB 類放大器系統能實現 80% 左右的高效率,但耗損也隨之增加;為了克服這個問題,非線性 (或稱切換式) 放大器的構想應運而生。切換式放大器的電晶體處於完全導通或完全關閉的狀態,而非部分導通或部分關閉。這項設計的數位化程度遠高於其他類型,在操作上的各方面也與交換式電源有密切關聯。切換式放大器理論效率為 100%;而在合理的輸出功率下,實際效率則可達到 90%。
切換式放大器的這些特性,格外獲得小型或可攜式 (電池供電) 裝置開發商青睞。然而,切換式拓樸也有自身的挑戰必須克服;有別於平順放大的輸入模式,其輸出為脈寬調變 (PWM) 方波,必須轉回類比波形才能準確呈現輸入訊號。剖析最常見的 D 類放大器拓樸,要使 PWM 呈現輸入訊號,最基本的生成方法就是依據輸入訊號與參考波形的振幅差異,使用比較器來切換輸出的開啟和關閉。
隨著用戶逐漸習慣音訊回饋與控制系統,小型音訊放大器的產品應用領域也持續成長。自動化語音回應技術不僅適用於手機和媒體播放器,亦能在醫療、工業設備、消費性裝置和家電領域發揮作用。由於應用廣泛、輸出功率需求相對較低等優點,高度整合 D 類放大器將持續帶動市場發展。使用 D 類放大器,即使最小的裝置也能添加音訊輸入功能。高度整合的解決方案更結合了免濾波實作、高效能、良好 EMI 與出色的電源抑制比 (PSRR),進而實現新一代的智慧型裝置。
延伸閱讀:
《全面普及的音訊技術》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0819/39675.html
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