利用數(shù)字有源分頻濾波器，提升高端有源揚(yáng)聲器性能

消費(fèi)者希望連接其家庭娛樂(lè)系統(tǒng)的電纜越少越好，因此而產(chǎn)生了對(duì)無(wú)線有源揚(yáng)聲器的需求。為了通過(guò)高端有源揚(yáng)聲器提供最佳的音頻質(zhì)量，我們可以采用各種各樣的技術(shù)來(lái)提升其性能；在這種情況下，數(shù)字有源分頻器可以發(fā)揮重要的作用。

　　目前的無(wú)線有源揚(yáng)聲器在驅(qū)動(dòng)裝置之前的信號(hào)路徑上有四個(gè)元件，即：接收器、DAC、放大器和分頻器。接收器可以是運(yùn)行高效編解碼器的藍(lán)牙裝置；放大器可能是常規(guī)的模擬輸入AB類裝置，通過(guò)其輸入端口的高效DAC保證提供較高的音頻質(zhì)量；而信號(hào)路徑上的最后一個(gè)元件是無(wú)源分頻網(wǎng)絡(luò)。

　　或者，我們也可以采用高效的D類放大器，通過(guò)提高效率來(lái)直接驅(qū)動(dòng)高、低音揚(yáng)聲器。如果D類放大器帶有數(shù)字輸入端口，則可以利用DSP資源來(lái)實(shí)施高效的數(shù)字分頻器，相對(duì)于無(wú)源分頻器來(lái)說(shuō)，數(shù)字分頻器具備極大的優(yōu)勢(shì)。

　　有源揚(yáng)聲器的架構(gòu)

　　圖1顯示的是常規(guī)的無(wú)線有源揚(yáng)聲器架構(gòu)。接收器為藍(lán)牙裝置，可運(yùn)行aptXTM等高效的編解碼器，以確保最佳的音頻性能。為了方便從數(shù)字域向模擬域轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)需要在放大器輸入端口之前配置高效的DAC。前置放大器和功率放大器在模擬域運(yùn)行，由單一功率放大器同時(shí)驅(qū)動(dòng)高、低音揚(yáng)聲器。

　　圖1：常規(guī)的無(wú)線有源揚(yáng)聲器架構(gòu)

　　提供較高的音頻質(zhì)量需要AB類放大器架構(gòu)。但是，模擬輸入D類放大器卻非常節(jié)省功率，這一點(diǎn)很有吸引力；如今的閉環(huán)模擬輸入D類放大器也能夠提供很好的音頻性能。提高效率也意味著節(jié)省功率。

　　在這種架構(gòu)下，無(wú)源分頻網(wǎng)絡(luò)提供高通和低通濾波，為高、低音驅(qū)動(dòng)器將音頻信號(hào)分解為合適的頻段。

　　超高效數(shù)字輸入D類放大器的出現(xiàn)，使得另外一種架構(gòu)也很有吸引力，見圖2。在這種架構(gòu)下，音頻信號(hào)在放大器功率級(jí)輸出之前始終停留在數(shù)字域，這本身就是一種音頻性能優(yōu)勢(shì)——無(wú)須DAC進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，消除了轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤。

　　圖2：使用數(shù)字輸入D類技術(shù)的無(wú)線有源揚(yáng)聲器

　　為了實(shí)現(xiàn)最佳的音頻性能，需要選擇閉環(huán)數(shù)字放大器。本例中的平臺(tái)為CSR直接數(shù)字反饋放大器（DDFATM）技術(shù)。

　　在本架構(gòu)下，前置放大器和功率放大器的功能通過(guò)單一電路實(shí)現(xiàn)。盡管每個(gè)驅(qū)動(dòng)器需要一個(gè)放大器信道，但是每個(gè)信道的功率水平都可以根據(jù)高、低音的靈敏度進(jìn)行精確調(diào)整。

　　在分頻器方面，可用的信號(hào)處理能力可實(shí)現(xiàn)極大的優(yōu)勢(shì)。片上DSP方便輕松實(shí)施高效的濾波器，濾波器經(jīng)過(guò)配置可完全匹配驅(qū)動(dòng)器特性，因此無(wú)需無(wú)源組件。

　　無(wú)源分頻器和有源分頻器

　　圖3顯示的是典型的無(wú)源分頻器的實(shí)施情況，下文將進(jìn)一步細(xì)致探討本例。