根據(jù)iSuppli公司的預(yù)測,在2009年,***在Feature phones(多功能手機(jī))和***art phones(智能手機(jī))的出貨量將超過10億部,占所有手機(jī)出貨量的80%以上。在目前中國手機(jī)市場上,Feature Phone和***art Phone的發(fā)展也是***為迅速的。在這些手機(jī)中,用于音樂播放的手機(jī)揚(yáng)聲器已經(jīng)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置了,可以說現(xiàn)在大部分的手機(jī)都是音樂手機(jī)。
“想唱就唱,唱得響亮”是對音樂手機(jī)的要求,但手機(jī)用戶經(jīng)常會(huì)碰到這樣的情況:從網(wǎng)上***的 自己中意的mp3歌曲,音量大小參差不齊,聽某一首歌曲時(shí)覺得聲音較小,但音量調(diào)高后,在聽下一首歌時(shí)有發(fā)現(xiàn)音量太大,出現(xiàn)了破音,音質(zhì)變差的情況,頻繁 的調(diào)整音量,很麻煩,很頭疼。另外,一般的手機(jī)用戶也喜歡比較大音量長時(shí)間的播放音樂,但是由于輸出功率過高,揚(yáng)聲器超載,長時(shí)間使用,很容易損壞揚(yáng)聲 器,造成手機(jī)返修率過高。這兩個(gè)問題也是手機(jī)基帶設(shè)計(jì)工程師所關(guān)注的問題,在設(shè)計(jì)音頻模塊時(shí),經(jīng)常要反復(fù)的調(diào)試音頻功放的增益,又希望音量大,又希望不出 現(xiàn)破音。有沒有更好的手段來解決這兩個(gè)問題?有!下面***介紹一種無破音(NCN:Non-Crack Noise)技術(shù),可以有效地解決手機(jī)音頻系統(tǒng)中這兩個(gè)難纏的問題,讓基帶工程師無須耗費(fèi)太多精力,所設(shè)計(jì)的手機(jī)輕松達(dá)到“想唱就唱,唱得響亮”的目的。
為什么需要無破音(NCN)功能
在一首歌曲中,有的時(shí)段聲音大,有的時(shí)段聲音小,***大聲音到***小聲音的范圍是這首歌曲的動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic Range),一般歌曲的動(dòng)態(tài)范圍在40-60dB。下圖是一首普通mp3歌曲的波形曲線。
對不同的音樂文件,如mp3,音量大小也會(huì)有很大的差別,有的mp3音量大,有的音樂音量 小。但是手機(jī)用戶在播放音樂的時(shí)候,通常喜歡增大音量來表現(xiàn)自己的手機(jī)夠“酷”夠“炫”。但是,音量的增加其實(shí)受到了電池電壓和揚(yáng)聲器、音腔的約束,都會(huì) 有一個(gè)***大的不破音輸出幅度,超過了這個(gè)幅度就會(huì)產(chǎn)生削波失真。比如說,當(dāng)手機(jī)電池充滿電時(shí),電池電壓是4.2~4.3V,這時(shí)就可以播放出比較大的音 量,當(dāng)手機(jī)使用了一段時(shí)間,電池電壓下降到3.6V,那么能播出的***大音量也會(huì)相應(yīng)下降,如果仍然使用4.2V時(shí)的音量設(shè)置,在3.6V的時(shí)候就會(huì)破音失 真,這是電學(xué)方面的影響。另外手機(jī)中使用的揚(yáng)聲器的直徑、動(dòng)態(tài)范圍、頻響特性,音腔設(shè)計(jì),也對***終音質(zhì)有較大的影響,即便電信號足夠大,但是聲電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié) 效率不高,也會(huì)影響***終的音量以及音色。
將上面的音樂放大,如下圖所示:為了避免削波失真,小聲音放不大,和背景噪音混在一起聽不清楚;要聽到小的聲音,將音量加大,大的聲音就發(fā)生削波失真,產(chǎn)生破音,而且信號削波后會(huì)產(chǎn)生大量諧波,對揚(yáng)聲器造成很大的沖擊,很容易損壞揚(yáng)聲器單元。
由上可以看出,用手機(jī)播放音樂的時(shí)候,通過簡單的音量調(diào)節(jié)很難在小聲音和大聲音之間折衷。這時(shí)就需要使用無破音(NCN)技術(shù),在音量增大的時(shí)候,大聲音也不會(huì)超過***大的不失真幅度。如下圖所示,上面的音樂經(jīng)過無破音(NCN)處理后,做到了“大而不破”。
無破音(NCN)功能的實(shí)現(xiàn)
無破音(NCN)功能采用的是***音響系統(tǒng)中的壓縮/限幅技術(shù)(Compression & limiting),有門限閾值、啟動(dòng)時(shí)間和釋放時(shí)間等重要參數(shù)。
門限閾值(Threshold):啟動(dòng)無破音(NCN)功能的閾值電壓大小,就是系統(tǒng)所允許的***大不失真輸出幅度。
啟動(dòng)時(shí)間(Attack Time):從檢測的信號超過閾值電壓后,到壓縮功能全部展開的時(shí)間。啟動(dòng)時(shí)間很大程度上取決于被處理聲音信號的種類和希望得到的特點(diǎn):短的啟動(dòng)時(shí)間通常 使聲音“圓潤”,很快就可以使聲音進(jìn)入完全的壓縮狀態(tài);長的啟動(dòng)時(shí)間可以較好地反映悠長、緩慢變化的信號。典型的啟動(dòng)時(shí)間范圍是1ms~100ms。
釋放時(shí)間(Release Time):與啟動(dòng)時(shí)間相反,釋放時(shí)間是檢測信號低于閾值電壓時(shí),壓縮功能完全釋放的時(shí)間。與啟動(dòng)時(shí)間一樣,釋放時(shí)間的選擇也取決于被處理聲音信號的種類 和希望得到的特點(diǎn):短的釋放時(shí)間可以很好地響應(yīng)快速變化的聲音信號,比如急促的槍炮聲和尖銳短暫的報(bào)警聲;長的釋放時(shí)間會(huì)使聲音平滑,柔和。典型的釋放時(shí) 間范圍是20ms~5s。
下面是不同參數(shù)設(shè)定情況下的時(shí)序特點(diǎn):
通過上面對無破音(NCN)功能的分析,可以看出通過使用無破音(NCN)功能:
1. 調(diào)整了音樂的動(dòng)態(tài)范圍,使大的信號不會(huì)削波失真,小的信號可以得到充分的放大,提高了整體音樂的音量,實(shí)現(xiàn)了“大而不破”的聽音感受。
2. 限制了聲音中的尖峰信號,保護(hù)揚(yáng)聲器不被損壞,大大減小了由于揚(yáng)聲器損壞所引起的手機(jī)返修率。
從上面可以看出,無破音(NCN)功能對提升手機(jī)的音量、音質(zhì)非常具有***力,但無破音 (NCN)功能對音響處理的***性要求比較強(qiáng)。上海艾為電子(AWINIC)通過對音樂文件和手機(jī)上揚(yáng)聲器的特點(diǎn)深入地分析,采用獨(dú)有的、擁有專利的無破 音(NCN)技術(shù)將合適的門限閾值,啟動(dòng)時(shí)間,釋放時(shí)間等重要參數(shù)完全設(shè)計(jì)在音頻功率放大器內(nèi)部,讓手機(jī)音頻設(shè)計(jì)更為簡易,加快了手機(jī)的上市時(shí)間。
一直以來,音樂手機(jī)總是按照MP3播放器的標(biāo)準(zhǔn)要求自己,但電力續(xù)航是音樂手機(jī)永遠(yuǎn)的痛。電 話,大屏,GPS,上網(wǎng)等繁多的功能已經(jīng)讓手機(jī)電池的續(xù)航能力頗感***,而音樂播放功能更是讓電力續(xù)航捉襟見肘,因此***率、低功耗的D類放大器越來越受 到歡迎。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu) Gartner的報(bào)告,Class D放大器在2006年至2011年之間的復(fù)合年成長率將達(dá)15.6%,從3.34億美元成長至6.88億美元。主要的成長動(dòng)力來自便攜式裝置及空間受限的 消費(fèi)類電子產(chǎn)品。
我司現(xiàn)在推出來一系列音頻功率放大器,順應(yīng)了便攜式音頻的發(fā)展趨勢,將D類放大器和無破音(NCN)功能結(jié)合起來,延長了手機(jī)的音樂播放時(shí)間,輕松做到播放音樂時(shí)音量大、無破音,并且顯著地降低了由揚(yáng)聲器損壞所引起的手機(jī)返修率。
***率Hi-Fi D類揚(yáng)聲器放大器LSI,在小型化、薄型化而又節(jié)能的前提下獲得***的高音質(zhì)、高輸出的聲音,構(gòu)造出保護(hù)自然生態(tài)的、對地球友好的機(jī)器。 優(yōu)點(diǎn)1:以超過90%的***率實(shí)現(xiàn)低發(fā)熱 優(yōu)點(diǎn)2:用獨(dú)特的防破音功能***失真,享受Hi-Fi高保真音質(zhì) 優(yōu)點(diǎn)3:用***的外接元件實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的安裝 優(yōu)點(diǎn)4:獨(dú)有的EMI處理技術(shù),在不加電感磁珠的情況下,實(shí)現(xiàn)CLASS-AB類播放效果 |
單聲道
型號 功率/電壓/負(fù)載 封裝 電壓范圍 說明
HT2145 3W/5V/4Ω CSP-9/SOP-8 2V-6V 帶防破音功能,兼容YDA145
雙聲道
型號 功率/電壓/負(fù)載 封裝 電壓范圍 說明
HT2144 2X2.1W/5V/4Ω TSSOP-20/QFN-20 /WCSP-16 2V-6V 帶防破音,兼容YDA144
HT6808 2X3.2W/5V/4Ω TSSOP-20/QFN-20 /WCSP-16 2V-6V 帶防破音,靜音功能
HT6809 2X3.2W/5V/4Ω TSSOP-20 2V-6V 內(nèi)置32級電子音量控制
以上型號均在不需要加電感磁珠的情況避免FM(EMI)干擾。
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