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随时随地实现高质量移动音频

时间:04-02 来源:互联网 点击:

和关闭,其范围为1毫秒~200毫秒。此图显示了100毫秒的设置。

特别是对移动设备来说,噗噗声设计诀窍变得非常关键,这是音频工程看起来像艺术的另一个原因,因为噗噗声的感知很主观,使得经验和一些小的技巧成为成功的重要部分。

4.动态范围控制(DRC)和扬声器保护

将家用立体声放大器声音(未)调高的人,会密切注意到扬声器过度驱动时的情况。你的耳朵将不得不忍受刺耳的失真声。另一方面,如果放大器不接近于扬声器的最大限度,扬声器便不会产生巨大声响。需要接近一条微线。一种方法是通过动态范围控制来控制放大器的增益,尝试优化音质,以在记录信号水平最大化时防止失真。这就像以前进行模拟录音时,你可以边观察录音机VU表(图3),边手动调整输入音量,以使指针在响亮通路时始终位于红色区域之外,并在安静期间提高音量,掩盖模拟录音机的偏差声音。

这字面意思即为手动动态范围压缩。如今,这可以通过集成电路自动完成,监控信号水平并提供反馈,以增加或减少增益。其结果是抑制声音范围(即高低水平和低高水平),使聆听者听到的声音更好。但是,小扬声器音量水平提高的同时,损坏风险也随之上升。因此,扬声器保护方法正变得日益重要。

扬声器可能会出现的一个最危险的现象是消波现象。放大器驱动超过扬声器限制时,消波就会发生,这会使信号看起来越来越像一个方波,而不是一般的音频信号。使用术语“消波”是因为其上部看起来削平了(图4)。

消波对扬声器来说很危险的原因是,信号开始削平时,更多的高次谐波就会产生,从而呈现超出扬声器能够承受的能量,造成永久破坏。移动音频放大器现在增添了防消波机制,以限制其输出,更好地匹配扬声器。最基本的防消波方法是设置增益,使其不高于利用自动增益控制(AGC)技术预设的水平。目前正在开发其它更加成熟的扬声器保护方法,主动监控扬声器状态,并将信息反馈给放大器,以保证操作安全。一些主动的扬声器保护方案可以利用放大器本身的小信号处理器进行信号分析。所有类型的扬声器保护,无论是主动的还是被动的,都可以使移动平台制造商更加简便地提供声音更大、更持久的音频,因此,扬声器保护将继续成为音频王国的关键事项。

5.噪声门限

某些移动音频放大器目前提供噪声门限功能。当信号低于指定水平时,噪声门限会使输出静音,就像老式的静噪抑制电路一样,减少系统中的广播、DAC和其它噪声(图5)。相对于音乐来说,噪声门限功能对语音更有用。根据设计,有时会运用介入和衰减参数控制并设置噪声门限。

6.均衡化

均衡器仅是一套运用于整个音频范围内频率范围窄片的音量控制器。五段均衡器特别适用于移动平台。均衡器可使系统设计者定制输出信号,以在特定环境中优化扬声器的性能。在高保真立体声早期,一般音频消费者开始知道均衡器。有人指出,一旦均衡器进行设置,负责房间内的特殊音响就都是“一次性”的。这是一个相似的案例;但是相对于房间,移动设计者更关心手机和平板电脑。其理念是使扬声器和最佳声学性能盒子相匹配。如果将扬声器塞入盒子中的非最佳位置(因为工业设计考虑因素,常常发生),均衡化就非常重要。芯片组内部编解码器或外部音频编解码器上的均衡器可为特殊的外壳(盒子)设置参数,从而改善产品的整体音质。均衡化可被视为一种重要的DSP功能,可使手机音质更佳。

7.D类放大器和降低电磁干扰

音频讨论最终似乎还得围绕类别之争理念—其含义是不同类别音频放大器的比较。让我们看看吧。D类对移动设备来讲是一种卓越的技术,因其效率相较于AB类好很多,但是D类的缺点是电磁干扰,而且其音质没有AB类的好。市场无形之手已经权衡了利弊,似乎D类对扬声器放大器来说更可接受,至少在目前是如此的。对于耳机来说,AB类、G类和H类仍然是普遍的选择,尽管D类有时也会用到。

D类的趋势是消除其内置脉宽宽度调制式转换架构产生的不必要的电磁干扰,这需要用不同的方法抑制电磁干扰。一种运用于脉宽宽度调制式系统(如D类)的抑制方法是扩频调制,其中输出桥转换频率围绕中心转换频率变化。随着频率随机变化,电磁能量更加广泛地散发,峰值辐射能量减少。

另一种减少电磁干扰的方法是边缘速率控制(ERC)。在D类产品中,高频率能量位于脉宽宽度调制式方波输出的边缘,因此更快的输出上升下降次数将产生更高的频率能量。减少边缘的锋利度,高频率能量就会减少。回顾一下,方波越完美(即越方),就会产生越多的谐波,因此,减少方波的完美度可降低产生辐射的高频率谐波成分。但是,这又会消耗更多的功率。同时,目前,我们应清楚改

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