作者:Martin Moss1

大量便携式扬声器正在涌入市场，对存储或播放媒体内容的现代蜂窝电子产品和内存设备的音频性能起到补充作用。当前的挑战是：便携式设备的物理尺寸是一大卖点，但电池不具备提供优质音频播放所需的功率密度或使用寿命。此外，物理尺寸还导致缺乏深沉的谐振低音，使音乐听起来失真，丧失吸引力。

许多制造商正在生产的便携式（通常支持蓝牙（Bluetooth®）技术）扬声器包含较大的电池并拥有能处理低频低音的物理尺寸。在这类设计中存在很多有待攻克的难题，通常与这些因素有关：系统集成、热可靠性、成本效益以及适合扬声器的单节锂离子电池驱动器的使用。

德州仪器（TI）已打造出一种参考设计，可展示高性能紧凑灵活的升压型转换器如何能帮助应对这些挑战（图1）。

图1：便携式扬声器参考设计

LM3481升压型控制器可支持紧凑设计和高效率。图2展列了您在负载范围内可预期的效率、比较解决方案尺寸和热性能的演示。

LM3481提供了紧凑高效、材料清单列项很少的解决方案，可帮客户解决与其设计工程师用来制作便携式扬声器的魅力型小巧设计和形状相关的热密度问题。它还支持在整个至扬声器的功率输出范围内的低成本实施方案。您可在图2中看到这些亮点。

 

图2：效率、热性能和解决方案性能

该器件还支持超低输入电压（Vin）功能，这对单节锂离子电池设计尤为重要。随着锂电池的功率容量开始衰减，提供给电路的电压也将开始衰减。通常情况下，在电池将开始加速衰竭的地方有一个“拐点”。这往往转变为这样一种情况：扬声器开始失真，动感音符听起来不再清晰，如图3所示。

图3：单节电池快没电导致的音频削波失真

LM3481可支持电压升压和动态负载，使便携式扬声器能继续以高清晰度运行，直至电池最后耗尽电量。

和任何开关调节器一样，在电压转换中使用高频晶体管会产生噪声。重要的是了解这在最终设计中的影响以及抑制方法、如何在音频输出中避免这种噪声的方法。首先设计好集成电路（IC），这可以最大限度地减少这种噪声（见图4）；其次，在您的印刷电路板（PCB）布局中采用合理精湛的技术也是保持高性能的关键；此外，来自电源的噪声越低，对音频输出的干扰越小，参考设计可证明这一点（如图5所示）。

所以，完全有可能提供结构紧凑、实施成本低且易于设计的高性能产品，从而使现代便携式扬声器设计人员有能力让要求极高的客户心满意足。

图4：显示低噪声的LM3481的输出纹波

图5：解决方案音频性能（总谐波失真）与频率

其它资源：

•    观看视频“便携式扬声器参考设计可提升音频效率并改善总谐波失真（THD）状况”。

•    下载参考设计“具有高效升压型转换器的音箱/便携式扬声器参考设计”。

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