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開關(guān)式轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器+LDO提高音頻DAC性能

發(fā)布時間：2020-7-16 15:13:01點擊次數(shù)：次來源：fegnsu類別：行業(yè)新聞
　　數(shù)模音頻轉(zhuǎn)換器（音頻DAC）是一款將數(shù)字音頻編碼轉(zhuǎn)換為模擬音頻聲音（例如：音樂等）的器件。在任何數(shù)字音頻編碼的轉(zhuǎn)換過程中，進入到音頻轉(zhuǎn)換器器件的外部噪聲耦合都會對音頻帶產(chǎn)生巨大的影響。諸如DAC電源的AC紋波和開關(guān)噪聲等是被轉(zhuǎn)換音頻聲音品質(zhì)下降的主要根本原因之一。因此，高性能數(shù)模音頻系統(tǒng)的設(shè)計要求將音頻DAC與電源軌噪聲隔離。本文中，一款結(jié)合了開關(guān)式電源高效率和線性電源超低噪聲特性的集成解決方案就可以很好地解決該問題，從而提供更高的音頻品
　　大多數(shù)現(xiàn)代音頻均以數(shù)字格式存儲，例如：脈沖編碼調(diào)制(PCM)和MP3。它可以提供無損數(shù)據(jù)存儲、高品質(zhì)的完美拷貝、無限期存儲、高靈活性以及與其他數(shù)字系統(tǒng)的兼容性。需要使用一款音頻DAC將這些數(shù)字格式轉(zhuǎn)換為模擬信號，從而驅(qū)動揚聲器產(chǎn)生音頻聲音（模擬波）。音頻放大器對轉(zhuǎn)換后的音頻聲音進行放大，而揚聲器則將其傳輸給聽眾。
　　人們通常認為將傳輸給聽眾的模擬音頻聲音是音頻系統(tǒng)的最終輸出結(jié)果。它的品質(zhì)取決于整個音頻系統(tǒng)，包括原始數(shù)字編碼本身、音頻DAC器件、音頻功率放大器和揚聲器或者耳機的質(zhì)量。
　　如果我們將注意力放在音頻DAC上，則性能的高低取決于DAC本身的質(zhì)量，并受其他外部因素的影響。高性能音頻DAC對外部噪聲很敏感。這些外部噪聲會在轉(zhuǎn)換期間進入音頻帶。這種噪聲可以來自AC電源紋波、射頻干擾、開關(guān)噪聲，甚至是音頻系統(tǒng)其他電路組件的散熱噪聲。本文將探究如何通過提高DAC電源電壓的噪聲性能來最終改善音頻轉(zhuǎn)換器的噪聲性能。
音頻性能規(guī)范
　　為了對某個聲音系統(tǒng)的噪聲性能高低進行量化，我們需要測定出某些規(guī)范參數(shù)。總諧波失真(THD)測定音頻信號回放期間音頻轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的不良信號數(shù)量。如音頻轉(zhuǎn)換器等系統(tǒng)均為非理想和非線性器件，其具有單個或者多個輸入和輸出。它們始終都有原始輸入信號失真。這種失真常常加在原始輸入信號諧波上。因此，總諧波失真代表了原始信號的失真數(shù)量是衡量所有音頻DAC性能的一個理想技術(shù)參數(shù)。
　　但是，單是總諧波失真本身而言，并沒有包含DAC產(chǎn)生輸出信號的其他非失真相關(guān)噪聲。因此，將總諧波失真與噪聲結(jié)合，便可構(gòu)建起另一個測量標準，即THD+N規(guī)范。THD+N準確地量化了DAC產(chǎn)生的與輸入信號無關(guān)的所有噪聲。這種噪聲來自于電源AC紋波、射頻干擾、開關(guān)噪聲、振動以及音頻系統(tǒng)的電路組件散熱噪聲。
　　人們通常用THD+N規(guī)范來規(guī)定音頻DAC器件的性能，但是其未對頻帶范圍內(nèi)的DAC性能作深入探討。需要使用一個FFT分析儀圖來分析其頻帶內(nèi)所有模擬音頻信號的質(zhì)量。該此類型的分析儀利用改變模擬音頻輸出信號的時間，并通過快速傅里葉變換(FFT)技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成頻譜。這一測量過程顯示了一款音頻轉(zhuǎn)換器在其整個1~20 KHz范圍內(nèi)的音頻連接器性能，并清晰地顯示了噪聲和諧波失真性能。
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