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音频电路原理<音频信号产生电路原理>

音频电路原理

音频电路原理

典型音频电路:        双运放 

TDA1308 NXP 甲乙类CD专用耳机功放集成电路

低电压、低失真、高速率、强输出等优异的性能芯片内采用MOS管输出, 可以直接推动32Ω耳机。

 

此类电路在直接采用STM32DAC接TDA1308 缺乏带负载能力,驱动能力偏低。

可采用独立的DA或者采用74HC4052扩流。

74HC4052带有公共使能输入控制的2路 4选1模拟开关电路。 2路输入选择输出端口

 

CF的作用:相位补偿,防止振荡,抑制高频噪声。

Why? 一般来说,因为布线的寄生电容,使得运放的输入端都会有一个10~20pF的寄生电容,如图CIN(我们暂且将它称为输入电容)。正是这个输入电容,会使得运放的高频噪声增益很大,从而有可能使系统不稳定。

我们的输入信号一般为直流信号或低频信号,这个电容此时不会起作用,因而此时的增益为-R2/R1。 引发系统不稳定的是高频噪声,所以我们可以暂且抛开信号增益,只讨论电路的噪声增益。该网络的反馈系数是R1/(R1+R2),因而噪声增益为(R1+R2)/R1 (这里我也不是很明白,欢迎大伙补充说明)。 当噪声的频率比较高的时候,则需要考虑输入电容CIN对噪声增益的贡献,对于高频噪声来说,R1与CIN为并联关系,因而此时的噪声增益为:[R2+(R1//1/ωCIN)]/(R1//1/ωCIN)。 

从这个噪声公式可以看出,当噪声频率越高,噪声增益公式的分母越小,噪声增益的值就越大(是不是感觉像是伯德图中零点的作用?),系统就越不容易稳定。 

How? 引入CF滞后,噪声增益公式变为:[(R2//1/ωCF)+(R1//1/ωCIN)]/(R1//1/ωCIN),当频率ω增大,噪声增益公式中分母减小的同时,分子也在减小,因而噪声增益公式整体就不会随着1/ω的增大而增大。如果从伯德图看来,这里是引入了一个极点。 

一般要求是R1 X CIN 大于等于 R2 X CF。 

以上,就是本人对反相输入电路的反馈电阻上并联电容作用的理解,欢迎大伙进行补充。

MP3

MP3播放器是利用数字信号处理器DSP来完成处理传输和解码MP3文件的任务的。 DSP掌管播放器的数据传输,设备接口控制,文件解码回放等活动 

MP3播放器要分几个部分:中央处理器,解码器,存储设备,主机通迅端口,音频解码D/A转换和功放,显示界面和控制键,其中中央处理器和解码器是整个系统的核心,这里的中央处理器我们通常称为主控,它运行MP3的整个控制程序,也称为固件程序,控制MP3各个部件的工作:从存储设备读取数据送到解码器解码,与电脑连接时完成与主机的数据交换,接收控制按键的操作,显示系统运行状态等任务。

解码器是芯片中的一个硬件模块,它可以直接完成各种格式MP3数据流的解码操作,并输出PCM或IZS格式的数字音频信号。

主机USB接口是MP3播放机与电脑交换数据的途径。电脑通过该端口操作MP3播放器存储设备中的数据,拷贝、删除、复制文件等操作。   目前最广泛使用的是USB总线,并且遵循微软定义的大容量移动存储协议,将MP3播放机作为主机的一个移动存储设备。

音频D/A转换是将数字音频信号转换成模拟音频信号,以推动耳机,功放等模拟音响设备。数字音频信号与模拟音频信号的区别在于,数字音频信号是相对模拟音频信号来说的,我们知道声音的本质是波,人所能听到的声音频率在20HZ到20KHZ之间,称为声波,模拟信号对波的表示是连续的函数特性,基本的原理是不同频率和振幅的波叠加在一起。数字音频信号是对模拟信号的一种量化,典型的方法是对时间坐标,按相等的时间间隔做采样,对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值,每个数值对应相应帛样点的振幅值,按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是A/D转换过程。(模拟 —— 数字) 

D/A转换过程相反,将连续的数字接采样的时候的频率顺序转换成对应的电压,MP3解码器解码后的信息属于数字音频信号,需要通过D/A转换器变成模拟信号后才能推动功放,被人耳所识别。 

 一般用每秒种音乐所占的比特数据来表示,这个数字越小,压缩程序度就越高,对播放质量的主观感觉因人而异,但大多数人所能接受的数字大约为128Kbps。当然,同一首MP3歌曲,压缩成160Kbps比压缩成96Kbps要好听,但160Kbps却将会占用

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