便攜式多媒體播放器音頻設計技巧

　　最近幾年，便攜式多媒體播放器已經(jīng)成為帶動整個消費電子走強的主力軍。雖然全球MP3市場增速放緩，但能提供高品質音頻質量的MP3依然是消費者的心頭好。由此顯示消費者已經(jīng)由單純追求播放能力變?yōu)樽非蟾咂焚|體驗。這也對開發(fā)便攜式多媒體播放器的設計工程師提出了新的挑戰(zhàn)。針對這個趨勢，在此，我們將一些精彩觀點摘出，以使更多的工程師受益。

　　一、怎樣處理輸入限幅？

　　工程師“小賴”碰到的一個設計難題是：目前，由于要適應不同MP3，所以一般設計都把靈敏度做的比較高，但在大信號輸出設備（如IPOD）時在某些歌曲中卻又會因信號過大而使電池（諾基亞7210的電池）輸出電流太大而保護，針對這個問題該如何對輸入的信號進行限幅？

　　針對這個問題，嘉賓孔一星建議通過2個方法來解決：1、加一個電阻分壓器來限制最大輸入電平，但他指出這個方法對有多個輸入源的設計不好。2、加一個AGC電路來自動調節(jié)輸入電平。

　　但是工程師“石頭3”對增加AGC電路的方法提出質疑，他指出：“采用ALC/AGC要小心設定控制范圍和啟動、恢復時間。對于音樂信號，我是不太贊成用ALC/AGC，因為它會縮小音樂的動態(tài)范圍，改變音樂原本的意境。 如果可能，建議通過檢測最大音樂幅度來自動設定數(shù)字電位器的衰減量，這樣經(jīng)過幾次“階躍”后，音樂就可以原汁原味地重放出來了。但是變化范圍一定要盡量小，所以首先做的是要廣泛測量音源電平?！辈娬{：“一定不要‘采用調節(jié)電池保護電流的方法’！這樣會出現(xiàn)破音?！?/p>

　　工程師“朱一波”表示：“如果要兼容絕大多數(shù)的音頻播放器，最好的辦法就是做DC-DC提高放大器的供電電壓，然后把放大器的增益設大，這樣無論小幅信號還是大幅信號，都能得到很不錯的還原，而且不失真?！?/p>

　　最后，“小賴”采用了AGC電路的方法，但是最大音量時失真有點大，只好由用戶自己把音量調小來完成調節(jié)，顯然，這個方案還不夠完美，在此，我們也希望有經(jīng)驗的工程師貢獻更好的解決辦法。

　　二、關于待機中的雜音去除

　　工程師“三只耳”遇到的難題是和TPA1517 音頻功率放大器有關，他說每當從待機模式退出時總會聽到一些雜音，請問該去除這樣的雜音？

　　對此，嘉賓指出：“雜音產品的原因很多，建議從三點來解決這個問題：1、檢查硬件設計，這可能和PCB設計和地線有關系。不好的設計會導致電容耦合并將反饋送到揚聲器。2、在下電前TPA1517 的混頻器要關掉。3、增加一個開關把揚聲器和電路隔離開。

　　三、音頻設計如何入手？

　　其實，對很多剛入門的工程師來說，他們可能僅僅知道要把一個信號去實現(xiàn)放大，但是在具體的設計中他們面臨一連串的問題，例如音頻設計如何入門，如何去做設計？應注意哪些關鍵點等等，針對這個問題，很多資深工程師提出了寶貴建議。

　　工程師“趙玉忠”提出了音頻設計的5步法：1、首先確定電壓放大倍數(shù)，再確定電流放大

　　倍數(shù)，最后即可達到輸出功率要求； 2、確定用分立元件還是集成電路進行設計；

　　3、考慮好各級輸入阻抗匹配及靜態(tài)工作點； 4、計劃好最大失真度，平坦度，帶寬；

　　5、設計好反饋電路、輸出保護電路、溫度保護電路。

　　工程師“張許峰”的策略簡單而明確：1、從音源到音頻輸出，信號的放大級數(shù)做到最少。

　　2、信號流程從小到大，不交叉不倒流，注意接地 。

　　3、選用錢貴的器件。

　　工程師“朱先生”指出：“音頻放大電路設計其實很簡單，有電子技術的基礎知識就差不多了，但要做好還需要電磁兼容性方面的知識，如果要做到極致那就還需要器件、材料、生產工藝等方面的知識了?！彼?，一個小小的設計往往融合了工程師多種知識以及個人的智慧，要使一個設計完美就必須掌握多方面跨學科的知識。

　　四、關于揚聲器和麥克風的接法

　　工程師“joos”遇到的問題是關于揚聲器和麥克風的接法，其要求差分的輸入和輸出。因為揚聲器和麥克風上也都是兩線，該如何接揚聲器和麥克風？

　　對此，工程師“James Bai”指出：“這里的差分接法就是，揚聲器和麥克風的N端/P端分別接到差分的兩路輸入的+/-或者兩路輸出端的+/-，與此對應的單端連接就是P端接到一路輸入或輸出，N和另一路輸入或者輸出接地。至于揚聲器和麥克風應側重考慮輸出功率和阻抗的匹配?！?/p>

　　在論壇中，工程師們還就左右聲道的隔離、E類音頻放大器的設計等進行了討論，有興趣的朋友可以登陸媒體播放器網(wǎng)站獲得相關信息。