您是否曾经想到音频放大器中的集成数字信号处理器（DSP）仅用于数字滤波器，均衡或音频混合？现实情况是，现代音频放大器中集成的DSP可以带来更多好处，包括提高放大器和音频系统的效率。电池供电的扬声器仍然是超级便捷的音频播放方法之一，适用于室内，室外或任何其他播放音乐的场合。在本文中，我将讨论具有集成DSP的音频放大器如何提高扬声器的效率并延长其运行时间。 “电池可持续使用多长时间？”显然，消费者希望便携式扬声器能够更长久地播放自己喜欢的播放列表或播客，并且需要更短的充电时间。扬声器生产公司已经注意到了这一点，有时甚至在零售包装上列出了扬声器的播放时间。如果电池寿命对于便携式扬声器至关重要，那么您应该选择容量更大的电池，对吗？对于某些设计而言确实如此，但是对于紧凑型扬声器，根本没有足够的空间。或者，额外的电池容量可能会大大增加系统成本。在不能灵活地增加电池容量的情况下，设计者面临的问题变成“如何使用具有相同容量的电池来实现更长的播放时间？”。答案是提高效率。对于音频应用，中功率和高功率（假设大于10W）的效率更高的放大器仍然是D类放大器，理论效率为100％（实际上大于90％）。尽管效率高于90％是基准，但这通常是实验室中恒定输入信号和输出功率测量的结果。实际上，对于典型的音频剪辑或歌曲，测得的放大器效率将根据提供的输出功率而连续变化。这是因为在较低的输出功率下，由于放大器MOSFET中的热量导致的功率损耗率增加。为了减少这些不必要的损耗，最简单的解决方案是降低电源电压。对于音频，设计人员可能不愿意这样做，因为降低电源电压可能会降低系统提供更高输出功率的能力，尤其是在更高动态范围内提供峰值功率的能力。中高功率扬声器的电池寿命解决方案为了在不影响输出功率的情况下提高效率，TI在DSP中采用Hybrid-Pro算法引入了TAS5825PD类音频放大器，该放大器连续分析输入音频信号并将其发送到外部DC / DC转换器提供脉冲宽度调制反馈，可以提高系统效率并减少不必要的损耗。使用反馈，DC / DC转换器可以在需要音频峰值时增加电源电压，而在不需要更高输出功率时降低电源电压。当以低音量播放音频时，此功能可以降低功耗并提高效率，而不会限制放大器提供最大输出功率的能力。图1显示了TAS5825P的框图。图1：TAS5825P的框图Hybrid-Pro概念非常简单。这与我们尝试在家中或办公室中节省能源的方式相同。例如，当不使用房间的灯时，您将其关闭以减少电费。但是，对于音频放大器，您不想只是关闭音乐！为了进行更精确的比较，请考虑将Hybrid-Pro用作自动调光器。光线传感器不会关闭灯光（音频放大器），而是会自动将灯光调暗，使其刚好达到当时所需的亮度（放大器的电源电压）。图2说明了这一概念，其中放大器的电源电压（PVDD）随着所需输出电压的增加而增加。图2：TAS5825PHybrid-Pro包络跟踪启用Hybrid-Pro运行测试可以使电池供电的扬声器实现更长的运行时间。与具有固定电压轨的典型放大器相比，以Hybrid-Pro模式配置的TAS5825P可以将电池寿命延长20％以上。此外，TAS5825P中的可调音频预读缓冲器提供了高级电压轨控制，而没有音频削波的风险。尽管过去DSP仅用于均衡和音频滤波，但将DSP集成到音频放大器中的好处是空前的。带有集成DSP的TI D类音频放大器产品线继续推动着极限，并实现了更高的系统级效率。