模拟技术中的在电视机音频放大器应用设计中实现更轻薄的考虑
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资源说明:所有内含音频功率放大器的电子设备,例如立体声电视机以及多通道AV接收机,通常都有一个重要的指标,即输出功率,该指标是指所能提供的最大音量,这对于许多消费者来说是一个重要的指标。而对于制造商来说,要考虑的就不单是输出功率,还要考虑在最坏情况下都能保证功能正常的热稳定性。关于这方面的测试标准会因不同公司而异。   通常用两种放大器为电视机提供输出功率,即AB类和D类放大器。向D类放大器的过渡主要是因为平板电视(LCD或等离子)的需要,因为在这类机子空间有限,因而散热是一个问题。目前的测试标准是当年只有AB类放大器时所开发的标准,本文将讨论该标准是否仍适用于D类放大器。   最大输出功率    在模拟技术中,电视机音频放大器的设计是一项关键任务,尤其对于现代追求轻薄化和高效能的平板电视(LCD或等离子电视)。音频放大器的主要功能是将电信号转化为声音,输出功率是衡量其性能的重要指标,即放大器能够提供的最大音量。消费者通常会关注这一参数,而制造商则需在保证输出功率的同时,考虑到设备的热稳定性,以确保在各种条件下都能正常工作。 电视机常用的音频功率放大器类型有两种:AB类和D类。AB类放大器以其良好的音质而受到青睐,但其效率较低,发热问题较为严重。相比之下,D类放大器具有高效率、低发热的特点,更适合于空间有限且散热困难的平板电视。然而,随着D类放大器的普及,现有的测试标准,大多基于AB类放大器设计,可能不再完全适应D类放大器的实际需求,因此需要重新评估这些标准的适用性。 最大输出功率的测试通常是根据特定的频率、总谐波失真(THD)和时间要求进行的。例如,美国联邦贸易委员会(FTC)的规定,要求放大器在1kHz的正弦波下进行长时间预热,然后在规定THD和频率下持续输出规定功率。对于电视而言,由于通常不连接外部扬声器,功率测量标准往往使用1kHz信号,保持10%的THD,连续运行至少10分钟来测定。 热稳定性测试则关乎设备在高环境温度下的持久工作能力。设备被置于40℃的高温环境中,内部温度升高,放大器需承受更高的工作温度。测试过程中,使用内置扬声器作为负载,并通过红外温度计或热电偶监测温度,对比安全标准以判断设备能否在高温下保持无损运行。 测试信号的选择对于模拟真实使用场景至关重要。正弦波虽可提供稳定读数,但无法准确反映节目内容的动态变化,因此推荐使用全范围信号,包括静音至削波的幅度变化,这可以通过峰值因数(crest factor)来衡量。峰值因数是信号峰值功率与平均功率的比值,反映了信号的动态范围。在限制峰值输出电压的情况下,随着音量增大,峰值因数会降低,这与放大器的输入信号不同。 扬声器的测试通常遵循IEC268-5标准,采用粉红噪声信号,这种信号经过过滤,模拟了音乐的频率分布,具有6dB的峰值因数,代表了最恶劣的工作条件。扬声器制造商通常会公布两种功率指标:“连续功率”和“节目功率”,后者更高,用于测试扬声器在9dB峰值因数信号下的处理能力。 电视机音频放大器的设计需要兼顾输出功率、热稳定性以及适应各种测试标准,特别是对于D类放大器,需要重新审视现有的测试方法是否足够全面和有效。同时,考虑到消费者对音质和设备耐用性的期望,选择合适的测试信号对于确保产品性能和可靠性至关重要。在不断发展的技术环境下,设计师和制造商需要持续探索和优化音频放大器的设计,以满足市场对轻薄、高效和高质量音频的需求。
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