スマート可聴ウェアラブルデバイス用のオーディオアンプの選択

「オーディオアンプ」は、耳の中または後ろに挿入されるスマートな聞き取り可能なデバイス(有線または無線)の主要なコンポーネントです。

リスナーを装着したデバイスの設計では、アナログ回路はマイクを介してサウンドを変換し、それを増幅して調整し、それをマイクロコントローラ(MCU)に送信し、MCUが信号をさらに調整してフィルタリングすることを可能にし、最後にマイクロスピーカーを駆動して鼓膜に信号を送信します。マイクロプロセッシングユニット(MPU)に基づくデジタル処理は、バックグラウンドノイズや音響フィードバックの除去を促進し、音声効果を高め、自動ゲイン制御(AGC)を提供することができます。

図1:リスニング装着デバイス設計の基本的な構成要素を示すブロック図。

オーディオアンプはリニアモードトランジスタを使用して出力電圧を形成します。

オーディオシステムは通常、クラスA、クラスB、クラスABアンプを使用します。ただし、小型のリスニング機器では、クラスBとクラスABアンプは、高消費電力のため実用的な選択ではありません。設計エンジニアがアンプのリニアレンジ内で動作を保証できる限り、プリアンプの歪みを減らすのに役立つクラスAアンプを選択することが理想的な選択のようです。

クラスAアンプは歪みとエコーが低い。問題は、小型バッテリを使用する場合、クラスAアンプのエネルギー消費量が高く、ダイナミックレンジが大きくならない点です。したがって、クラスAアンプクラスH(クラスH)プリアンプのエネルギー効率の良いバージョンは、より良い選択肢であってもよいです。

しかし、実際には、クラスDアンプは徐々にリスナー設計のための最良の選択になりつつあります。1958年に提案されたクラスDアンプは、上記のアンプよりもはるかに少ない電力を消費します。したがって、クラスDアンプは、よりエネルギー効率が高く、したがって、バッテリ寿命を延ばします。

図2:デジタル入力を備えたD級アンプは、システム設計をほぼプラグアンドプレイにする

さらに重要なのは、D級アンプはデジタル・ツー・アナログ変換器(DAC)を使用する必要がなされないため、スピーカーを直接駆動できることです。音はデジタル処理する必要はありませんので、増幅された音はより明確で、より自然で、耳に対してより楽しいです。

D級アンプは、リスニングデバイスなどの小型デバイスにより効率的な増幅機能をもたらす上で、明らかに重要な役割を果たします。医療用補聴器は、D級アンプの電力効率と低ノイズ特性を十分に実証できる設計の最前線です。

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