声频系统在手机与PDA 中的应用设计
输入与输出耦合电容值的选择本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/165906.htm
如图一,输入阻抗与输入耦合电容形成一高通滤波器,如欲得到较低的频率响应,则需选择较大的电容值,其关系可用以下公式表示:(公式三) fC =1/2∏(RI)(CI) fC:高通滤波截止频率RI:输入阻抗CI:输入耦合电容值,此电容用以阻隔直流电压并且将输入讯号耦合至放大器的输入端。
在行动通讯系统中,由于体积的限制,即使使用较大的输入耦合电容值,扬声器也通常无法显现出50Hz 以下的频率响应。因此,假设输入阻抗为20K 奥姆,只需之输入耦合电容值大于0.19uF 即可,在此状况下,0.22uF 是最适当选择。
对于输出耦合电容值之设定而言,同图一中,如欲得到较佳的频率响应,电容值亦需选择较大的容值,其关系可用以下公式表示:(公式四) fC =1/2∏(RL)(CO) fC:高通滤波截止频率RL:喇叭(耳机)之阻抗C输出耦合电容值
例如,当使用32 奥姆之耳机,如希望得到50Hz 的频率响应时,则需选择99uF 的输出耦合电容值,在此状况下,100uF 是最适当选择。
散热(Thermal)考虑
在设计单端式(Single-end )放大器或是桥接式(BTL)放大器时,功率消耗是主要考虑因素之一,增加输出功率至负载,其内部功率消耗亦跟着增加。
桥接式(BTL)放大器的功率消耗可用以下公式表示:(公式五) PDMAX_BTL =4(VDD)2/(2∏2RL) VDD:加于桥接式(BTL)放大器之电源电压RL:负载阻抗
例如,当VDD =5V、RL =8ohm 时,桥接式放大器的功率消耗为634mW ,如负载阻抗改成32ohm 时,其内部功率消耗降低至158mW。
而单端式(Single-end )放大器的功率消耗可用以下公式表示:(公式六) PDMAX_SE=(VDD)2/(2∏2RL) VDD:加于单端式(Single-end )放大器之电源电压RL:负载阻抗亦即单端式放大器的功率消耗仅为桥接式放大器的四分之一。所有的功率消耗加起来除以IC 的热阻(?JA)即是温升。
布线(Layout)考虑
设计人员在布在线,有一些基本方针必须加以遵守,例如:
所有讯号线尽可能单点接地;
为避免两讯号互相干扰,应避免平行走线,而以90°跨过方式为之。
数字之电源、接地应和模拟之电源、接地分开。
高速数字讯号走线应远离模拟讯号走线,亦不可置于模拟组件下方。
就大多数人的了解,「3D 音效」既非单声道,亦非双声道, 它是一种声频的处理技术,使聆听者在非实际的环境下, 感觉到声音发出的地点,这就必须非常讲究扬声器(喇叭)的放置位置与数目。但是在手机与PDA 处理器中,无法放置如此多的扬声器,因此发展出以两个扬声器加上运用硬件或软件的方式,来仿真「3D 音效」,亦即所谓的「3D 强化立体声音效」(3D Enhancement)。(图三)为3D 强化立体声之声频次系统方块图,用于立体声手机或个人数字处理器中,此声频次系统由下列几个部份组成:
后级放大器:包括一立体声扬声器(喇叭)驱动器,一立体声耳机驱动器,一单声道耳机放大器(earpiece),和一用于免持听筒之线路输出(line out),例如汽车的免持听筒电话输出。
音量控制:可提供分为32 级的音量控制,而且左、右及单声道的音量均可独立控制。
混音器:用来选择输出与输入音源之关系,可将立体声及单声道输入传送及混合一起,并将这些输入分为16 个不同的输出模式,使系统设计工程师能够灵活传送及混合单声道及立体声声频讯号,不会限定讯号只能传送给立体声扬声器或立体声耳机。
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