Elegir un amplificador de audio para dispositivos portátiles audibles inteligentes
& quot; Amplificador de audio" es el componente principal de los dispositivos audibles inteligentes (ya sean con cable o inalámbricos) insertados dentro o detrás de la oreja.
Para el diseño de dispositivos que usan el oyente, el circuito analógico convierte el sonido a través del micrófono, lo amplifica y ajusta, y luego lo envía al microcontrolador (MCU), lo que permite que el MCU ajuste y filtre aún más la señal, y finalmente impulse el micro altavoz para enviar la señal al tímpano. El procesamiento digital basado en la unidad de microprocesamiento (MPU) puede promover la eliminación del ruido de fondo y la retroalimentación acústica, mejorar el efecto de voz y proporcionar control automático de ganancia (AGC).
Figura 1: Diagrama de bloques que muestra los componentes básicos del diseño del dispositivo de escucha.
Los amplificadores de audio utilizan transistores de modo lineal para formar un voltaje de salida, que se puede decir que es una versión escalable del voltaje de entrada.
Los sistemas de audio suelen utilizar amplificadores de clase A, clase B y clase AB. Sin embargo, para los dispositivos de escucha en miniatura, los amplificadores de Clase B y Clase AB no son una opción pragmática debido a su alto consumo de energía. Siempre que el ingeniero de diseño pueda garantizar el funcionamiento dentro del rango lineal del amplificador, elegir un amplificador de clase A que ayude a reducir la distorsión del preamplificador parece ser la opción ideal.
Los amplificadores de clase A tienen poca distorsión y eco. El problema es que cuando se usa una batería pequeña, el consumo de energía del amplificador de Clase A es mayor y el rango dinámico no es grande. Por lo tanto, la versión de eficiencia energética del amplificador de clase A-preamplificador de clase H (clase H) puede ser una mejor opción.
Sin embargo, de hecho, los amplificadores de clase D se están convirtiendo gradualmente en la mejor opción para el diseño de oyentes. El amplificador de clase D, que se propuso ya en 1958, consume mucha menos energía que los amplificadores mencionados anteriormente. Por lo tanto, los amplificadores de clase D son más eficientes energéticamente y, por lo tanto, prolongan la vida útil de la batería.
Figura 2: Los amplificadores de clase D con entradas digitales hacen que los diseños de sistemas sean casi plug-and-play
Más importante aún, el amplificador de clase D no requiere el uso de un convertidor de digital a analógico (DAC), por lo que puede controlar directamente los altavoces. El sonido no tiene que procesarse digitalmente, por lo que el sonido amplificado es más claro, más natural y más agradable para el oído.
Los amplificadores de clase D obviamente desempeñan un papel vital a la hora de llevar funciones de amplificación más eficientes a dispositivos pequeños como los dispositivos de escucha. Los audífonos médicos son otro diseño de vanguardia en el que se pueden demostrar por completo la eficiencia energética y las características de bajo ruido de los amplificadores de clase D.
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