作者：richard nass 来源：《电子产品世界》

音频数字ic

仿佛整个技术世界正在走向数字化。现在我们有数字音频，数字视频，数字电话等等。在很多消费产品中，简单地增加“数字”两个字，就会使价格上升。

另一传统模拟子系统-音频子系统正在传向数字化。例如，apogee technology公司最近推出全数字放大器，这种放大器基于公司的直接数字放大技术，它是一种数字、高效率放大器。

“全数字”意味着设计直接连接到数字源。在这种方案中没有模拟信号出现。采用数字信号处理并把它变换为控制功率器件的数字定时波形。然后调制波形经输出滤波器处理为高功率信号。

数字方案的要个固有好处是：增益在数字半导体工艺中完成。

数字技术的困难

数字技术的困难之一是大多数信号源是模拟的。这种情况正在部分发生变化。现在我们正在看到mp3播放机、dvd播放机和internet音频等不同格式的数字源。甚至某些高端cd播放机也提供数字输出。

另一种刚刚开始的热门技术是数字无线电。这可是对数字音频子系统的真正恩赐。数字无线电最普通的例子是用dsp以软件形式提供传统的fm或am无线电信号。在这种应用中，假若直接连接dsp到数字音频子系统，则信号自始至终如同数字信号。

在当今“准数字”系统中，用数/模变换器（dac）把数字信号变换为模拟信号。然后，放大模拟信号。而apogee技术是用ddx-2000控制器和ddx-2060功率器件替代dac和放大器器件（见图1）。

ddx-2000/2060芯片组包含一个控制器和数字控制的功率器件，它们是基于公司专利直接数字放大（direct digital amplification-ddx）技术的。ddx是一种全数字放大器结构，采用先进的信号处理，把数字音频数据变换为三态调制。其数字输出控制高效功率晶体管的开关转换以产生高音质的音频功率。

一般的模拟开关放大器采用2态调制，连续把功率调制到扬声器。相反，ddx调制是数字控制的，而且当需要输出时只连接扬声器到电源。这种方法除改善音质外，还降低了功耗。

apogee声称其解决方案能提供比用模拟元件更高的音质。apogee公司在他们的放大器和模拟放大器之间进行a-b比较双盲测试，在大多数测试中，apogee放大器优于几种不同的模拟放大器。

对一些参量，如总谐波失真（thd），两种配置是类似的。但考虑信噪比（snr），其数字实现方法在理论上具有无限大的值。在apogee结构中，扬声器在没有信号时，短接到地。

成本仍然较高

从成本观点考虑，像大多数新技术那样，数字方案成本较高，但从整个系统成本（包括电源成本）看，数字方案更经济。其部分原因是由于数字技术比模拟方案更有效，数字方案可节省封装，在很多应用中可却掉散热。另外，数字方案需要较小的板空间。apogee芯片组是表面贴装器件，可直接焊到pc板上，从面蚵构成相对比较小的集成音频系统。

实际的成本节省由应用决定。aplgee器件输出功率范围7w～40w左右。在最大功率时达到最大成本节省。apogee公司称，在40w应用中没有竞争对手。

功率电平使数字结构适用于汽车应用。汽车制造商早已在寻找降低电功耗的方法，数字方案是能做到的一种方法。在很多情况下，简单地增加数字技术，使较高档汽车具有新的销售卖点。

motorola最近展示了symplony数字放大器技术，可把它集成到公司24位dsp56300结构中。motorola称，现在oem可以用更有效的d类放大器替代a类或a/b放大器，而音频性能没有任何的降低。

motorola宣称高性能来自该技术的线性和脉宽调制（pwm）的噪声成形。用两边pwm方法，使输出限样率有效加倍、snr增加1个数量级。取消了dac，因为信号处理完全在数字域执行。

未来motorola音频产品将集成有symphony放大器，故这种产品所需要的是为所希望的放大功率设计开关级。