模拟音频信号的放大处理的问题

只看该作者 · 2019-4-25 11:47

【不懂就问】
最近接触模拟音频的处理，有如下两个问题想求解

【1】如图1
模拟音频信号是杂乱无章的，就近似看做是规则的正弦波（其实由很多幅值不同的正弦波叠加而成），那么（原始）模拟音频信号，幅值有正有负吗？
如果是有正有负的幅值，那么声波在负半周，人耳是也能听到是怎么理解呢？

【2】如图2
TPA3221功放芯片，以一路通道为例
输入的是差分音频模拟信号
输入和输出都是H桥接形式
那么功放芯片的PVDD是采取单电源供电，如果输入的模拟信号有正有负
也没有在芯片内部原理图中看到有加直流偏置来驼伏输入信号
那么如何保证单电压供电下，依然放大并输出有正有负的模拟音频信号呢？
有看到说法是根据负载的连接形式是BTL 推挽输出
这样就可以使得单电源供电，输出正负电压音频信号？这里希望详细说说

图1

图2

1万 · 2019-4-25 12:14

1.音频信号，也是交流信号，交流信号如果以GND为参考基准，就有负压，也就是负半周信号；
耳朵是感知的震动，单独一串波过来是无法让耳膜绒毛感知到震动的，只有功放输出的震动才能被耳朵感知到，所以音频信号要先给到功放做功率放大输出。
2. 内部一定有抬升参考点的，规格书内部框图里运放的同相端不都有接一个直流偏量嘛

1万 · 2019-4-25 12:52

Input DC Blocking Caps 输入隔直电容
。。。

只看该作者 · 2019-4-25 16:22

yanwen217 发表于 2019-4-25 12:14
1.音频信号，也是交流信号，交流信号如果以GND为参考基准，就有负压，也就是负半周信号；
耳朵是感知的震动 ...

你是说内部原理图，绿色部分是给运放同相端（黄色箭头所指）输入的直流偏置吗？
如果是的话，在图中这四个运放作用是放大功放芯片的输入模拟信号IN1-P等四路？
还是说着四个运放只是一个跟随器，并给四路输入加入直流偏置
然后通过后面的推挽进行放大输出？
另外输出级的形式是推挽输出吗？

1万 · 2019-4-25 18:04

你加点的四个是电压比较器不是运放

只看该作者 · 2019-4-25 21:04

戈卫东发表于 2019-4-25 18:04
你加点的四个是电压比较器不是运放

哦那请指教内部的直流偏置在哪儿呢？

1万 · 2019-4-25 22:53

shaorc 发表于 2019-4-25 21:04
哦那请指教内部的直流偏置在哪儿呢？

图上没有画，可能这些信息对应用没有帮助于是他们不提供，你可以不用管它。

只看该作者 · 2019-4-26 08:43

戈卫东发表于 2019-4-25 22:53
图上没有画，可能这些信息对应用没有帮助于是他们不提供，你可以不用管它。 ...

你的意思是 IC内部的是一定有添加直流偏置的
然后放大输入的小幅值的模拟音频信号
然后IC内部还会有隔直偏置的过程？

1万 · 2019-4-26 08:48

shaorc 发表于 2019-4-26 08:43
你的意思是 IC内部的是一定有添加直流偏置的
然后放大输入的小幅值的模拟音频信号
然后IC内部还会有隔直 ...

你的意思是 IC内部的是一定有添加直流偏置的。。。。。一定有
然后放大输入的小幅值的模拟音频信号。。。。。。。。可能没有放大，直接去PWM了，不确定
然后IC内部还会有隔直偏置的过程。。。。。。。。。大概没有吧？你在说什么难以理解

只看该作者 · 2019-4-26 09:03

戈卫东发表于 2019-4-26 08:48
你的意思是 IC内部的是一定有添加直流偏置的。。。。。一定有
然后放大输入的小幅值的模拟音频信号。。。 ...

然后IC内部还会有隔直偏置的过程。。。。。。。。。大概没有吧？你在说什么难以理解

我的意思是既然IC内部添加了直流偏置
那吧这个在直流偏置再隔离掉（去掉隔离偏置）的过程发生在哪儿？
是外部的LC滤波电路吗？

1万 · 2019-4-26 09:16

shaorc 发表于 2019-4-26 09:03
然后IC内部还会有隔直偏置的过程。。。。。。。。。大概没有吧？你在说什么难以理解

我的意思是既然IC ...

没有。
IC内部是需要直流偏置的。
它的PWM是在这个偏置的情况下工作的，不能没有偏置。

只看该作者 · 2019-4-26 10:08

正负是相对的，但电源的IC都有内部的参考电压作为基准，BTL输出两个相位相反的信号，合成后就是交流了，没有直流了

只看该作者 · 2019-4-26 11:47

我之前纠结，功放IC输出的PWM波到底是双极性还是单极性
现在通过向你们讨教这么多，自己总结一下
配有一张自己画的图
输入模拟音频信号是相对GND做参考，是有正有负的
但是模拟音频在IC内部需要直流偏置才能工作，要保证信号的完整性
然后通过BTL推挽接法，输出两列相位相反的PWM波，合成后是有直流偏置的PWM波
这个输出的PWM波形，但是有直流偏置（图中的6V）
再通过LC滤除直流偏置，形成正弦模拟输出信号
理解对吗？