#偏壓切換音訊放大器 #語音助理 #橋接式負載BTL #D類放大器
【保真 or 效率？音訊放大器的兩難】
語音助理會在雲端執行深度學習演算法，藉以理解指令並使用當地語言音訊做出回應，而搭載這類技術的產品應用，需要的不再只是麥克風和揚聲器而已。挑戰在於：必須為更小的裝置添加高品質的音訊功能。透過偏壓設計，可改變放大器所配置的電晶體運作特性，進而實現三種主要的線性放大器：A 類、B 類或 AB 類。每種放大器各有優缺點，可讓工程師在保真度和效率之間均衡取捨。
例如，A 類放大器僅採用一個電晶體，即使輸入訊號為零亦能獲得偏壓，線性度雖佳，但效率極差。B 類放大器配置兩個電晶體，分別導通半個週期，無論何時只有一個電晶體處於導通狀態。此類型雖然效率較佳，但兩個電晶體交替開啟或關閉時會導致所謂的「交越失真」。但開發人員發現，只要稍微調整偏壓，就能大幅減少交越失真，因而開發出 AB 類放大器。
雖然 AB 類放大器系統能實現 80% 左右的高效率，但耗損也隨之增加；為了克服這個問題，非線性 (或稱切換式) 放大器的構想應運而生。切換式放大器的電晶體處於完全導通或完全關閉的狀態，而非部分導通或部分關閉。這項設計的數位化程度遠高於其他類型，在操作上的各方面也與交換式電源有密切關聯。切換式放大器理論效率為 100%；而在合理的輸出功率下，實際效率則可達到 90%。
切換式放大器的這些特性，格外獲得小型或可攜式 (電池供電) 裝置開發商青睞。然而，切換式拓樸也有自身的挑戰必須克服；有別於平順放大的輸入模式，其輸出為脈寬調變 (PWM) 方波，必須轉回類比波形才能準確呈現輸入訊號。剖析最常見的 D 類放大器拓樸，要使 PWM 呈現輸入訊號，最基本的生成方法就是依據輸入訊號與參考波形的振幅差異，使用比較器來切換輸出的開啟和關閉。
隨著用戶逐漸習慣音訊回饋與控制系統，小型音訊放大器的產品應用領域也持續成長。自動化語音回應技術不僅適用於手機和媒體播放器，亦能在醫療、工業設備、消費性裝置和家電領域發揮作用。由於應用廣泛、輸出功率需求相對較低等優點，高度整合 D 類放大器將持續帶動市場發展。使用 D 類放大器，即使最小的裝置也能添加音訊輸入功能。高度整合的解決方案更結合了免濾波實作、高效能、良好 EMI 與出色的電源抑制比 (PSRR)，進而實現新一代的智慧型裝置。
延伸閱讀：
《全面普及的音訊技術》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0819/39675.html
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d類放大 缺點 在 [分享]A類、B類、D類功放巧用“倒水”來解釋- 看板Electronics 的美食出口停車場
A類、B類、D類功放巧用“倒水”來解釋
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2004-04-08 16:15:44 中國音響網
車用功率放大器（功放）可概括大分為A類、AB類、D類三種內部結構上的設計。
下面就以汽車音響業最常使用的“倒水法”，
來為網友們解釋一下A、AB、D類功率放大器之間的差別，方便各位的選購。
我們知道功率放大器顧名思義，就是將音響系統中由前級、
主機送來的微弱聲音信號放大成可以驅動喇叭能量的機器，
因此這之中“放大”的過程，主宰了一套汽車音響系統的聲音特性.
"放大”聲音信號之方式就有如開水龍頭的水倒進杯子，
水龍頭是電力輸入、杯子是功率放大器處理機制
、而驅動喇叭的能量輸出則是把水倒出杯子，
這般解釋相信網友們應該不難理解！
以A類功率放大器而言，其運作方式就好像把杯子內的水倒光，
然後開水龍頭把杯內水補滿，如此運作的缺點是耗電量大、但相對的輸出功率卻不高，
電力都耗損在杯子接水與倒水的動作中而轉成熱能了。這般的功率放大器有何魅力呢？
試想，水在杯子裏面儲存的時間長，就好像湖泊的水般平靜，
因此A類功率放大器的聲音普遍溫暖、甜潤、耐聽，用來推高品質的喇叭分外效果出眾；
但要用來驅動大耗電量的超低音系統，就不太適合了！
與A類功率放大器完全相反的典型便是D類功率放大器，其運作方式有如完全捨棄杯子，
直接把水龍頭的水灌入，因此輸出功率強大是其最大的特色，
用來推超低音喇叭當然再適合不過；
但是，也因為欠缺“杯子”的緩衝處理，D類功率放大器的中高音色較粗糙，
往往不太適合推一般中高音喇叭。
目前市面上最普遍的是A類與D類功率放大器綜合體－AB類功率放大器，
其運作方式就好像把杯子底部鑽一個小洞，水龍頭邊灌水進杯子，杯子邊漏水輸出，
因此其音色表現是較為中性的。
而這麼看來，AB類功率放大器就算是最完美的功率放大器？
當然不是，因為還有電路設計、電料採用、電源處理…眾多機制，
都會深深影響一部功率放大器聲音的表現，尤其消費者對於功率放大器與喇叭的認知、
搭配的觀念是否正確，更主宰了好聲的獲得與否！
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