電子發(fā)燒友網(wǎng)11月“視音頻技術(shù)特刊”火熱下載中，缺你怎可！

　　消費者希望連接其家庭娛樂系統(tǒng)的電纜越少越好，因此而產(chǎn)生了對無線有源揚聲器的需求。為了通過高端有源揚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。

　　目前的無線有源揚聲器在驅(qū)動裝置之前的信號路徑上有四個元件，即：接收器、DAC、放大器和分頻器。接收器可以是運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，通過其輸入端口的高效DAC保證提供較高的音頻質(zhì)量；而信號路徑上的最后一個元件是無源分頻網(wǎng)絡(luò)。

　　或者，我們也可以采用高效的D類放大器，通過提高效率來直接驅(qū)動高、低音揚聲器。如果D類放大器帶有數(shù)字輸入端口，則可以利用DSP資源來實施高效的數(shù)字分頻器，相對于無源分頻器來說，數(shù)字分頻器具備極大的優(yōu)勢。

　　有源揚聲器的架構(gòu)

　　圖1顯示的是常規(guī)的無線有源揚聲器架構(gòu)。接收器為藍(lán)牙裝置，可運行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行，由單一功率放大器同時驅(qū)動高、低音揚聲器。

　　圖1：常規(guī)的無線有源揚聲器架構(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，無源分頻網(wǎng)絡(luò)提供高通和低通濾波，為高、低音驅(qū)動器將音頻信號分解為合適的頻段。

　　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，音頻信號在放大器功率級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——無須DAC進行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換，消除了轉(zhuǎn)換錯誤。

　　圖2：使用數(shù)字輸入D類技術(shù)的無線有源揚聲器

　　為了實現(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單一電路實現(xiàn)。盡管每個驅(qū)動器需要一個放大器信道，但是每個信道的功率水平都可以根據(jù)高、低音的靈敏度進行精確調(diào)整。

　　在分頻器方面，可用的信號處理能力可實現(xiàn)極大的優(yōu)勢。片上DSP方便輕松實施高效的濾波器，濾波器經(jīng)過配置可完全匹配驅(qū)動器特性，因此無需無源組件。

　　無源分頻器和有源分頻器

　　圖3顯示的是典型的無源分頻器的實施情況，下文將進一步細(xì)致探討本例。

　　圖3：無源分頻器的實施情況

　　這種設(shè)計為每個驅(qū)動器采用了一個常規(guī)的二階濾波器，分頻器頻率約為2.2kHz。低音阻抗為3.5Ω，高音阻抗為3.2Ω。

　　電路由簡單的電感器和電容器構(gòu)成，因為位于功率路徑上，所以電感器和電容器必須相對較大。但這樣有可能發(fā)生效率損失，導(dǎo)致熱耗散和性能偏移。隨著功率水平的增加，這些效果會進一步惡化，最終導(dǎo)致較高程度的失真。

　　盡管電路設(shè)計看上去比較簡單，但是組件的相互作用卻非常復(fù)雜，因此難以完全隔離各個驅(qū)動器。驅(qū)動器的特性隨著頻率、功率和溫度的變化而發(fā)生變化，濾波器的響應(yīng)也直接受此影響。

　　分頻器通過添加填充電阻器以配合各種不同的驅(qū)動器靈敏度，這樣會導(dǎo)致熱耗散進一步提高。因此必須正確實施，否則過功率的電感器將出現(xiàn)飽和，在高功率下導(dǎo)致失真，甚至失效而毀壞高音揚聲器。