全新數字架構放大器針對高端音頻領(lǐng)域

近來(lái)使用轉換波形技術(shù)（PWM，脈沖寬度調制）的音頻放大器發(fā)展得十分迅速。尤其是D類(lèi)放大器，因為其較高的工作效率而在應用中占據了主導地位。它可以在移動(dòng)設備或者使用電池供電的設備上產(chǎn)生足夠的輸出能力，也可以通過(guò)熱損耗量降低的緊湊型放大器結構產(chǎn)生較高的音頻功率水平。雖然這類(lèi)放大器提供的音頻質(zhì)量正在不斷提高，他們仍然無(wú)法和用于“Hi-Fi”市場(chǎng)的“傳統”音頻放大器提供的高質(zhì)量音頻相媲美。
　　Zetex公司研發(fā)了一種新的產(chǎn)品結構，將其命名為Z類(lèi)放大器。在最近拉斯維加斯舉行的消費類(lèi)電子展覽會(huì )上，Zetex演示了這種新型的放大器，音頻市場(chǎng)部經(jīng)理Craig Bell宣布公司獲得了積極的響應。他指出那些慣于鑒定音頻放大器缺點(diǎn)的聽(tīng)眾“如果不被告知這是一個(gè)數字放大器，他們根本不會(huì )意識到這一點(diǎn)”。
　　這個(gè)新型的設計著(zhù)眼于克服數字放大器信號鏈中的缺點(diǎn)。雖然D類(lèi)放大器通過(guò)一個(gè)包含PWM發(fā)生器、輸出驅動(dòng)和輸出功率開(kāi)關(guān)的信號鏈處理理想化的方波，但是實(shí)際上方波在每一個(gè)階段都變得越來(lái)越不完美。失真可以表現為回音、邊緣速度的變化或者其他退化形式。在D類(lèi)放大器的輸出端，是一個(gè)用于波形重構的LC濾波器（低通），連接著(zhù)一個(gè)可變負載的揚聲器，設計人員并不能精確的知道揚聲器的實(shí)際負載，而且揚聲器的負載隨著(zhù)聲音頻率的變化而發(fā)生的改變也相當之大。在Z類(lèi)放大器中，Zetex應用的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是測量輸出信號的失真程度，并據此產(chǎn)生一個(gè)反饋信號來(lái)校正這個(gè)錯誤。失真測量是一種模擬信號領(lǐng)域的技術(shù)，測量的結果被數字采樣后反饋到PWM控制器的修整噪音階段。脈沖寬度的失真錯誤根據時(shí)間平均基礎進(jìn)行補償；其他錯誤則通過(guò)測量和調整每一個(gè)脈沖的整體能量來(lái)進(jìn)行補償。Bell解釋說(shuō)，完整放大器回路使用的傳統負反饋方法無(wú)法被用于D類(lèi)放大器的設計之中，因為這類(lèi)放大器的信號路徑存在著(zhù)2ms左右的群延遲。所以，絕大多數的數字放大器使用的是開(kāi)路設計。Zetex使用的直接數字反饋技術(shù)解決了這一缺點(diǎn)，得到了非常低的總諧波失真（THD）效果。這一技術(shù)允許輸出端運行在較低的擊穿電流上，從而獲得較高的效率；并且在高阻尼因數下提供了較低的有效輸出阻抗（Bell宣稱(chēng)在低頻率的情況下可以達到幾千的數量級），以便處理那些“笨拙”的揚聲器負載。這一技術(shù)也取消了對高質(zhì)量電源供應的要求，因為電源裝置的波形缺陷不會(huì )再被直接耦合到輸出當中。Zetex對使用交叉調制的20Hz~1kHz范圍內的音調進(jìn)行了測試，Z類(lèi)放大器在1kHz左右的輸出情況下產(chǎn)生了一些旁帶，但是幅度非常之低，除此以外幾乎沒(méi)有其他的調制或者噪音產(chǎn)生。
　　Zetex表示，公司將會(huì )生產(chǎn)一個(gè)整合的放大器控制芯片，其中包含了數字反饋機制，這一產(chǎn)品將在2005年的晚些時(shí)候發(fā)布。
　　網(wǎng)址：www.zetex.com