Choisir un amplificateur audio pour les appareils portables audibles intelligents
& quot;Amplificateur audio" est le composant principal des appareils auditifs intelligents (filaires ou sans fil) insérés dans ou derrière l'oreille.
Pour la conception de dispositifs d'écoute, le circuit analogique convertit le son à travers le microphone, l'amplifie et l'ajuste, puis l'envoie au microcontrôleur (MCU), permettant au MCU d'ajuster et de filtrer davantage le signal, et enfin de piloter le micro haut-parleur pour envoyer le signal au tympan. Le traitement numérique basé sur la Micro Processing Unit (MPU) peut favoriser l'élimination du bruit de fond et du retour acoustique, améliorer l'effet vocal et fournir un contrôle automatique de gain (AGC).
Figure 1 : Schéma fonctionnel montrant les éléments de base de la conception du dispositif d'écoute-port.
Les amplificateurs audio utilisent des transistors en mode linéaire pour former une tension de sortie, qui peut être considérée comme une version évolutive de la tension d'entrée.
Les systèmes audio utilisent généralement des amplificateurs de classe A, classe B et classe AB. Cependant, pour les appareils d'écoute miniatures, les amplificateurs de classe B et de classe AB ne sont pas un choix pragmatique en raison de leur forte consommation d'énergie. Tant que l'ingénieur de conception peut garantir un fonctionnement dans la plage linéaire de l'amplificateur, le choix d'un amplificateur de classe A qui aide à réduire la distorsion pour le préampli semble être le choix idéal.
Les amplificateurs de classe A ont une faible distorsion et un faible écho. Le problème est que lors de l'utilisation d'une petite batterie, la consommation d'énergie de l'amplificateur de classe A est plus élevée et la plage dynamique n'est pas grande. Par conséquent, la version écoénergétique de l'amplificateur de classe A-préamplificateur de classe H (classe H) peut être un meilleur choix.
Cependant, en fait, les amplificateurs de classe D deviennent progressivement le meilleur choix pour la conception des auditeurs. L'amplificateur de classe D, qui a été proposé dès 1958, consomme beaucoup moins d'énergie que les amplificateurs mentionnés ci-dessus. Par conséquent, les amplificateurs de classe D sont plus économes en énergie et prolongent ainsi la durée de vie de la batterie.
Figure 2 : Les amplificateurs de classe D avec entrées numériques rendent les conceptions de système presque prêtes à l'emploi
Plus important encore, l'amplificateur de classe D ne nécessite pas l'utilisation d'un convertisseur numérique-analogique (DAC), il peut donc piloter directement les haut-parleurs. Le son n'a pas besoin d'être traité numériquement, le son amplifié est donc plus clair, plus naturel et plus agréable à l'oreille.
Les amplificateurs de classe D jouent évidemment un rôle essentiel en apportant des fonctions d'amplification plus efficaces aux petits appareils tels que les appareils d'écoute. Les aides auditives médicales sont une autre ligne de front de la conception où l'efficacité énergétique et les caractéristiques de faible bruit des amplificateurs de classe D peuvent être pleinement démontrées.
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