因为耳机放大器是AB类,所以单独及较低电源电压的耳机需要具备显著的功率优势。在图3中,两条曲线显示具有AB类输出的单通道理想放大器。只需将耳机电源从3.3V降低到1.8V,即可节省能耗45%。虽然D类放大器在理论上将节省更多能源,但它需要体积较大且比较昂贵的LC输出滤波器。而且,未知的耳机线长度和负载阻抗也会使滤波器的设计变得非常困难。
高SNR数据转换器
高性能的数据转换器是使几何处理技术水平日益下降的一个因素。遗憾的是,手机中的基带IC凭借先进的处理技术,可以在最小尺寸和最低功耗水平下提供较高的性能。虽然它实现了这些优点,但是在基带DAC和ADC中维持较高的信噪比(SNR)变得越来越难。
手机的多功能融合加剧了这种性能的下降。如果它们只是用作手机,就没有太大的问题。然而,对许多人来说,手机也是他们的便携式音乐播放器。这使信噪比要求特别是在使用高品质耳机的时候,从电信质量提高到高保真。
有人可能会提出异议,认为SNR超过90dB将造成浪费,但实际上这是不正确的。的确,绝大多数音频便携式媒体设备起源于CD音质(44.1kHz 采样,16位分辨率),且使用MP3之类的算法压缩至更低的分辨率和保真度。然而,对于正常听力水平,大多数耳机对2mW左右的功率具有足够的灵敏度。针对SNR设定的标准是40mW或更高的满载输出,因此设计人员只损失了大约26dB SNR。
由数模转换移出基带的另外一个优点是可以让DAC更贴近负载。与模拟信号相比,数字信号具有更高的抗噪能力。混合信号子系统消除了从基带DAC到外部放大器的布线,从而消除了这种噪音来源。
结语
与分立电路模块实现方法相比,混合信号音频子系统具备许多无法比拟的优势。这些优势包括:节省空间、降低功耗、增加功能和提高性能。随着市场上消费者对多种功能需求的日益增加,系统设计人员通过采用混合信号音频子系统能够节省大量时间。