基于嘯叫抑制功能的音頻功率放大系統(tǒng)設(shè)計(jì)

呂曉穎

摘要：本文所設(shè)計(jì)的音頻功率放大系統(tǒng)具有很強(qiáng)的嘯叫抑制功能，主要由拾音電路、功率放大電路、嘯叫抑制電路三部分組成，每一部分的電路再設(shè)計(jì)前都通過TINA PRO 6.0軟件進(jìn)行仿真測(cè)試，在確保結(jié)果正確以后才會(huì)進(jìn)行硬件電路的實(shí)現(xiàn)，既節(jié)省了制作成本又節(jié)約了時(shí)間，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確率。

關(guān)鍵詞：嘯叫抑制;拾音電路;功率放大電路

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）19-0252-02

1 嘯叫抑制音頻功率放大系統(tǒng)

本文中的嘯叫抑制音頻功率放大系統(tǒng)主要由5部分組成：拾音電路、嘯叫抑制與嘯叫檢測(cè)模塊、功率放大電路、電源電路。其中，拾音電路又包括前置放大電路、濾波電路與直流穩(wěn)壓源組成。如圖1。

2 硬件電路搭建與仿真

2.1 前置放大電路

經(jīng)過兩種方案的比較：分別使用OPA842IDR和LM358建立同相比例放大電路，經(jīng)比較放大倍數(shù)與失真特性，選用LM358搭建放大電路。電路圖與仿真結(jié)果見圖2和圖3。

2.2 功率放大電路

本設(shè)計(jì)的功率放大電路選用TI公司的AY-TPA3112D1放大器，該放大器有D類功放效率大于90%，差分形式的音頻信號(hào)輸入，在滿負(fù)載情況下驅(qū)動(dòng)8Ω的橋接式揚(yáng)聲器時(shí)，只有0.1%聲音失真率。電路圖與仿真結(jié)果見圖4和圖5。

2.3 嘯叫抑制電路

當(dāng)嘯叫產(chǎn)生時(shí)，STM32F4主控芯片命令嘯叫檢測(cè)電路，進(jìn)行AD采樣使用40Khz頻率。采用1024點(diǎn)進(jìn)行FFT（快速傅里葉變換），使時(shí)域信號(hào)變?yōu)轭l域信號(hào)，再由頻域信號(hào)的最大值來檢測(cè)嘯叫。最后，采用FIR濾波器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，抑制嘯叫產(chǎn)生，再由DA輸出。

3 測(cè)試結(jié)果

采用仿真軟件TINA-TI進(jìn)行仿真，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

4 結(jié)束語

本文的設(shè)計(jì)是基于TPA3112D1芯片，并利用STM32F4主控芯片實(shí)現(xiàn)帶嘯叫檢測(cè)與抑制功能的音頻放大系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)嘯叫信號(hào)的檢測(cè)與抑制功能。對(duì)語音信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)帶阻濾波，并可以對(duì)濾波的品質(zhì)因數(shù)和中心頻率等特性進(jìn)行可編程邏輯設(shè)置，減少搭建外圍電路的復(fù)雜度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚榮炎，高守瑋.帶嘯叫檢測(cè)與抑制的音頻功率放大器設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2019，32（02）：146-148.

[2] 潘宗春，蔡昌新，程志祥.帶嘯叫檢測(cè)與抑制的音頻功率放大器設(shè)計(jì)[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2018，15（21）：22-25+30.

[3] 馬建如.基于NI Multisim 12.0的集成音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真分析[J].福建電腦，2018，34 （10）：134-135.

[4] 馮潤根，楊清虎，李清棟.小型音頻功率放大器的設(shè)計(jì)與制作[J].電子制作，2018（02）：80-81.

【通聯(lián)編輯：光文玲】