數(shù)字音頻放大器改變便攜音頻的現(xiàn)狀

音頻市場(chǎng)在不斷地發(fā)生著各種變化，同時(shí)，數(shù)字市場(chǎng)（互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線數(shù)字通信）最近幾年也發(fā)生了巨變，各種新型數(shù)字聲音源相繼出現(xiàn)（如MP3，Mini-Disk，DVD）。所有這些都為數(shù)字音頻系統(tǒng)創(chuàng)造了嶄新的需求。因此，利用數(shù)字信號(hào)處理的能力及可靠性實(shí)行諸如均衡、音量和音調(diào)控制以及聲音效果等音頻處理功能變得更加可行了。然而直到目前，仍然有必要通過(guò)AB類模擬放大器或D類模擬輸入放大器的合理使用，來(lái)把這些數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)進(jìn)行放大。

小型化是另一種市場(chǎng)趨勢(shì)。臺(tái)式音響系統(tǒng)漸漸過(guò)時(shí)了，生產(chǎn)廠商正在尋求適宜放在書架上，甚至可掛在墻上的音頻系統(tǒng)。但是這種變革也帶來(lái)了一些難題：如何在保證音頻質(zhì)量的前提下設(shè)計(jì)系統(tǒng)的尺寸、成本及散熱？這比便攜系統(tǒng)所遇到的困難更大，便攜系統(tǒng)在開(kāi)始時(shí)尺寸相對(duì)小一些，隨后在市場(chǎng)壓力下變得更小更輕。

純數(shù)字音頻放大器是基于PCM數(shù)字的數(shù)字處理技術(shù)，這些數(shù)據(jù)來(lái)自CD、DVD、Mini-Disk、HDTV、數(shù)字衛(wèi)星廣播、數(shù)字音頻磁帶播放機(jī)、MP3播放機(jī)、家庭網(wǎng)絡(luò)、本地網(wǎng)以及從互聯(lián)網(wǎng)上下載的音頻信息等數(shù)字源。不經(jīng)數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)換，線性編碼音頻PCM（采樣率是32～192KHz）信號(hào)可被直接重射進(jìn)強(qiáng)電流PWM脈沖內(nèi)，然后送到揚(yáng)聲器，其間只有一個(gè)普通無(wú)源濾波器（見(jiàn)圖）。

純數(shù)字音頻放大器的工作如下：

1 內(nèi)插PCM信號(hào)以提高采樣率。

2 前饋糾錯(cuò)確保其后系統(tǒng)中的高質(zhì)量音頻信號(hào)。

3 噪聲形成器把量化誤差排除在音頻帶外。

4 根據(jù)上一級(jí)（噪聲形成器）的輸出形成PWM信號(hào)。

5 H橋（開(kāi)關(guān)方式采用MOSFET）為負(fù)載提供電流。

6 由一個(gè)簡(jiǎn)單濾波器（由兩個(gè)電感和兩個(gè)電容構(gòu)成）對(duì)PWM進(jìn)行解調(diào)，并給揚(yáng)聲器輸送高質(zhì)量的音頻信號(hào)。

隨著TacT Audio推出一款名為Millennium的發(fā)燒及放大器，音響行業(yè)第一次感受了純數(shù)字音頻放大器。這種放大器是根據(jù)等比特技術(shù)設(shè)計(jì)的。

在該系統(tǒng)中，總諧波失真（THD）很低且與頻率無(wú)關(guān)。另外，純數(shù)字音頻放大器不受模擬噪聲及交流聲的影響。其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得通過(guò)改變H橋電源電壓在數(shù)字或模擬域中實(shí)現(xiàn)音量控制更具靈活性。

使用數(shù)字放大器的原因

對(duì)于小型產(chǎn)品，數(shù)字放大器除了提供極高質(zhì)量的音頻信號(hào)外，還具有功效高、體積小、重量輕、散熱少等優(yōu)點(diǎn)。高功效意味著可延長(zhǎng)電池壽命，并使產(chǎn)品的體積最小、重量最輕，由于不需要散熱片，這種小型化可以實(shí)現(xiàn)。另外由于所需的功率只比提供給負(fù)載的稍微多一點(diǎn)，故電源也可更小?？偟膩?lái)說(shuō)，機(jī)殼會(huì)更小，結(jié)構(gòu)上也不用考慮太多散熱問(wèn)題，設(shè)計(jì)更加靈活了。最佳內(nèi)部結(jié)構(gòu)可符合EMI要求且不再需要特殊屏蔽。

音頻信號(hào)曲線現(xiàn)在已從模擬完全轉(zhuǎn)向數(shù)字了。因此，數(shù)字放大器也會(huì)與PC或其它數(shù)字設(shè)備一樣在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)有巨大的改變。消費(fèi)者可以預(yù)計(jì)這種放大器會(huì)成為含有對(duì)解碼、3D、均衡及音量、音調(diào)控制等進(jìn)行數(shù)字音頻處理能力的單一、完整器件。

更重要的是隨著這種放大器性能的不斷改進(jìn)，其大小及成本會(huì)進(jìn)一步降低。換句話說(shuō)，小型產(chǎn)品的消費(fèi)者將可享受到現(xiàn)在只有最富有的發(fā)燒友才能享受的高質(zhì)量音頻信號(hào)，如所謂“舊時(shí)王謝堂前燕，飛入尋常百姓家”。