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2022-11-18
麻酱
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传统耳机放大器传统耳机放大器电池供电电子设备中使用的大多数传统耳机放大器都是在正电压和地电压之间工作的单电源设备。这种设计导致放大器只能传递正信号。然而，音频信号固有地正向和负向摆动。因此，在传统的单电源放大器可以接受音频信号之前，必须添加直流偏置。该直流偏置通常是电源电压的一半，以允许最大信号摆幅（电池供电电子设备中使用的大多数传统耳机放大器都是在正电压和地电压之间工作的单电源设备。这种设计导致放大器只能传递正信号。然而，音频信号固有地正向和负向摆动。因此，在传统的单电源放大器可以接受音频信号之前，必须添加直流偏置。该直流偏置通常是电源电压的一半，以允许最大信号摆幅（图 1图 1）。）。图 1. 常规输出波形。图 1. 常规输出波形。虽然放大需要直流偏置，但扬声器需要没有直流偏置的信号。当对扬声器施加直流偏置时，扬声器锥体从其中性点物理移动到更接近一侧锥体最大偏移的点。这意味着扬声器不再能在不失真的情况下产生同样大的声压。直流信号还会导致直流功率耗散在音圈中，从而浪费功率并不必要地加热扬声器。在极端情况下，这种加热会永久损坏扬声器。虽然放大需要直流偏置，但扬声器需要没有直流偏置的信号。当对扬声器施加直流偏置时，扬声器锥体从其中性点物理移动到更接近一侧锥体最大偏移的点。这意味着扬声器不再能在不失真的情况下产生同样大的声压。直流信号还会导致直流功率耗散在音圈中，从而浪费功率并不必要地加热扬声器。在极端情况下，这种加热会永久损坏扬声器。为防止直流偏置到达扬声器，通常使用隔直流电容器。该电容器与大部分电阻性负载相结合，形成了一个高通滤波器。由于典型的耳机负载相当于一个 32Ω 电阻器，因此电容器必须非常大，以避免阻塞所需的音频带宽部分。如果需要完全扩展至 20Hz，则必须使用至少 250µF 的电容以确保在 20Hz 时衰减不超过 3dB。如果使用 16Ω 耳机，则隔直电容必须至少为 500µF。虽然一些系统有足够的空间容纳这种尺寸的相对便宜的铝电解电容器，但大多数便携式设备没有容纳这种电容器的空间。在后面的这些系统中，必须使用更昂贵的钽电容器来节省空间，但即使是这些电容器也会占用大量的电路板空间。最后，通常使用较小的电容器来节省空间和成本，但这会牺牲 20Hz 的平坦频率响应。为防止直流偏置到达扬声器，通常使用隔直流电容器。该电容器与大部分电阻性负载相结合，形成了一个高通滤波器。由于典型的耳机负载相当于一个 32Ω 电阻器，因此电容器必须非常大，以避免阻塞所需的音频带宽部分。如果需要完全扩展至 20Hz，则必须使用至少 250µF 的电容以确保在 20Hz 时衰减不超过 3dB。如果使用 16Ω 耳机，则隔直电容必须至少为 500µF。虽然一些系统有足够的空间容纳这种尺寸的相对便宜的铝电解电容器，但大多数便携式设备没有容纳这种电容器的空间。
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