电子文章 | 电子资料下载 | 家电维修 | 维修资料下载 | 加入收藏 | 全站地图
您现在所在位置:电子爱好者维修技术维修教程知识电子制作设计面向高清电视的全数字音频系统

设计面向高清电视的全数字音频系统

09-08 12:13:29 | http://www.5idzw.com | 电子制作 | 人气:166
标签:电子小制作,http://www.5idzw.com 设计面向高清电视的全数字音频系统,http://www.5idzw.com

在考虑数字消费电子设计,如高清晰平板电视时,发展出了三种都使用脉宽调制(PWM)D类输出级的数字放大器架构:1. 模拟PWM加DAC;2. 增量累加PWM;3. 分段(Sub-ranging)PWM。图4展示了在高清晰平板电视中使用的几种数字放大器架构的几种关键产品属性比较。


图4:各类数字放大器性能比较一览表

传统模拟PWM D类放大器需要模拟输入,依赖于一个DAC实现与来自SoC的数字信号进行接口。如果DAC集成在SoC中,在把这些敏感的模拟信号在电路板上进行布线时,要特别注意规避干扰敏感性以及防止信号变坏。尽管因为模拟PWM放大器的低成本使得其成为平板电视的普遍选择,音频保真度性能居于中等,因为在具有单级开关电压的开关大功率MOSFET中存在局限性,并被限制为大约13比特(80dB)。

最近,引入了数字放大器设计,使用分段PWM或增量累加PWM来驱动D类放大器输出级。数字输入接口通常使用一个来自处理器SoC的标准3线I2S数字总线,电路板设计顾虑得到缓解,对干扰的免疫能力得到提高。设计工程师通过消除互连长度以及布局接近数字SoC的要求,而获得更大的灵活性和自由度。

尽管通常比模拟PWM放大器更贵,增量累加PWM放大器通过使用集成反馈环路和噪声整形信号处理来抑制带内量化误差以及对输出信号进行线性化;这样确实能提供更优的音频保真度,大约为15比特(90dB)。然而,常见的批评是声音体验有点刺耳并且音色不正。

另外一个设计考虑涉及抑制从放大器输出引入的电磁干扰(EMI)。数字放大器的输出信号是采样数据,按照离散的时间间隔改变电平,这个间隔时间由脉冲重复频率(PRF)定义,它产生的谐波是主要的EMI源。增量累加调制器采用更高的PRF来获得改善的音频性能,因此需要特别注意EMI的抑制。

分段PWM数字放大器通过避免因为半导体技术导致的非线性,可以获得超过17比特(>102dB)的精度以及保真度。通过使用双电平数字-脉宽转换方案,这种放大器能如实地再现甚至最小的音频信号,提供一个柔和的、清晰的声音体验。与增量累加调制不同的是,分段调制带来的性能改善并不直接与PRF相关,而是与有效地从保真度目标消除EMI耦合有关。更重要的是,分段PWM放大器成本低,可修正以跟其它音频系统接口功能集成。

本文小结

数字生活方式的爆发性发展现在推动了音频/视频系统的集成,架构的数字化推动消费电子产品系统成本的降低。尽管在过去10年来非常陡峭的价格-性能学习曲线归因于数字系统级芯片集成,现在系统接口功能展示了投资的黄金机会,并加快性价比学习曲线。因为音频作为一个核心的部分广泛存在于消费电子产品中,因此,很自然地,对于在终端产品品质上非常重要的音频保真度而言,系统接口芯片与放大器的集成非常关键。当前的系统设计工程师在音频数字功率放大器上采用新的选择来弥合技术差距,实现不降低音频保真度的数字生活方式。

上一页  [1] [2] 

,设计面向高清电视的全数字音频系统
上一篇:颤音电子门铃
关于《设计面向高清电视的全数字音频系统》的更多文章