(商洛学院 电子信息与电气工程学院,陕西 商洛 726000)

由于大多数功放只能接收模拟音频信号,对应的各集成电路的接口几乎都是模拟的,因此模数转换和数模转换就需要反复进行。然而,这样的过程会引入量化噪声,导致音质有所下降,从而效果无法达到最佳[1-2]。数字功放在功耗和体积上占有绝对的优势,已广泛应用于汽车音响和要求较高的重低音有源音箱[3]。本文设计了一款数字扩音器,该扩音器具有电路简单、开发周期短、稳定性高等特点。

1 设计要求与总体方案设计

1.1 设计要求

本文设计的数字扩音器主要采用D类音频功率放大器元件,该元件的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,从而达到设计的要求。设计的数字扩音器具备以下功能[4]:① 放大音频;② 调节音调;③ 调节音量。

1.2 总体方案

本文设计的数字扩音器主要由4个模块构成(见图1),包括音频输入、选频网络、放大模块、数字功放。4个模块的作用如下所示[5]:

(1)音频输入。检测的声音被采集后送到控制系统。

(2)选频网络。利用电阻电容的分频网络实现音调调节。

(3)放大模块。利用运算放大器构成的放大电路对信号电压进行放大。

(4)数字功放。利用数字电路的原理对音频信号进行电流放大,从而驱动扬声器。

通过滑动变阻器的调节改变输入信号的频率,然后通过选频网络将频率调节到预期值,再通过电压放大器调节音调的大小,最后信号传输到D类功放芯片。通过电流放大促使功率放大来驱动扬声器工作,最终达到数字信号放大的设计要求和预期效果。……