手機與PDA之聲頻系統應用探微

　　手機與PDA 已能夠提供各種不同娛樂(lè )功能，而消費者更希望其能夠擁有立體聲，甚至是3D 音效。因此廠(chǎng)商們皆盡量采用高度原音的聲頻系統，并使產(chǎn)品具備立體聲喇叭放大器、不同的混音以及3D 強化立體聲功能，同時(shí)在外型上也盡量輕薄小巧。本文將為讀者深入探討聲頻系統在手機與PDA 之應用與設計，以方便系統研發(fā)人員設計出適合消費者的產(chǎn)品。

　　音效在可攜式電子產(chǎn)品上之要求，在早期只要輸出功率夠大，同時(shí)無(wú)噪聲干擾即可，然而隨著(zhù)產(chǎn)品成熟度增加與MP3、MPEG4 等附加功能的需求而更顯其重要性?，F今消費者在手機與個(gè)人數字處理器（PDA）的音效要求已至立體聲，甚至必須具備3D 音效。

　　本篇文章即是要探討聲頻系統在手機與PDA 之應用與設計，讓系統與研發(fā)人員設計出適合消費者的產(chǎn)品。

　　無(wú)線(xiàn)可攜式電子產(chǎn)品應用之考慮因素

　　以下列出在選擇聲頻功率放大器時(shí)必須考慮到的主要因素。

　　較高的電源電壓抑制（Power Supply Rejection Ration；PSRR）

　　聲頻功率放大器必須具有較高的PSRR，可以避免受到電源與布線(xiàn)噪聲的干擾。

　　快速的開(kāi)關(guān)機（Fast turn on & off）

　　擁有較長(cháng)的待機時(shí)間，為手機或PDA 之基本訴求，AB 類(lèi)聲頻放大器的效率約為50 至60 ％，D 類(lèi)聲頻放大器的效率可達85 至90％，不管使用何種聲頻放大器，為了節省功率消耗，在不需要用到聲頻放大器時(shí)，均需進(jìn)入待機狀態(tài)，然而當一有聲音出現時(shí)，聲頻放大器必須馬上進(jìn)入開(kāi)機狀態(tài)。

　　無(wú)「開(kāi)關(guān)切換噪聲」（Click & Pop）聲

　　「開(kāi)關(guān)切換噪聲」聲常出現于聲頻放大器進(jìn)入開(kāi)關(guān)機時(shí)，或是由待機回復至正常狀態(tài)，甚至是217Hz 手機通信訊號時(shí)，手機或PDA 之使用者絕不會(huì )希望聽(tīng)到擾人的噪音，將「開(kāi)關(guān)切換噪聲」消除電路加入聲頻放大器的考慮中，為重要的必備條件。

　　較低之工作電壓

　　為延長(cháng)電池使用時(shí)間，更要求在低至1.8 伏特的條件下仍可進(jìn)行作業(yè)。

　　低電流消耗與高效率

　　使用CMOS 制程之IC，可降低電流消耗，有時(shí)需選擇D 類(lèi)聲頻放大器，目的在延長(cháng)手機或個(gè)人數字處理器之工作時(shí)間。

　　高輸出功率

　　在相同工作電壓下具有較高的輸出功率，亦即輸出訊號之擺幅越接近Vcc 與GND 時(shí)，其輸出功率越高。

　　較小的封裝（Micro SMD）

　　手機或個(gè)人數字處理器的外觀(guān)越來(lái)越小巧，使得IC 封裝技術(shù)越來(lái)越重要，Micro SMD 為現今較常用到的封裝技術(shù)。

　　輸出功率的計算

　　單端式（Single-end ）放大器如(圖一)所示，其增益為：(公式一) Gain＝Rf/Ri Rf:回授阻抗Ri:輸入阻抗

 
　　(圖一) 單端式(Single-end) 放大器

　　由輸出功率＝(VRMS)2/Rload，VRMS＝Vpeak /21/2，因此單端式（Single-end ）放大器輸出功率＝(Vpeak)2/2Rload 。橋接式（BTL）放大器如(圖二)所示，由兩個(gè)單端式（Single-end ）放大器以相差180