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什么是DDX（直接数字放大）？无线电电子电气工程百科全书

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今天定义为数字的任何音频系统实际上都是数模转换的。来自信息载体的数字信号被馈送到数模转换器（DAC，英文术语 - DAC）。在大众音频系统中，进一步的信号处理（滤波、音量控制、音色等）是通过模拟方法进行的。这是失真和噪声的潜在来源，尤其是在处理低电平信号时。在高端音频系统中，信号处理由DAC之前的数字信号处理器进行，可以显着降低失真。然而，这些结构上的差异并不是根本性的——无论如何，DAC之后的信号都会进入模拟放大器。声音信号在模拟处理和放大阶段特别脆弱，这就是为什么声音的特性如此依赖于所使用的组件的原因。

这个问题原则上是可以解决的，唯一的问题是价格。我们不会涉及协调组件及其相互交互的问题——我们将把自己限制在最关键的环节上。它是一个放大器和一个DAC。在不详细介绍数模转换的各种方法的情况下，我们注意到它们中的每一种都赋予了声音自己的阴影。如您所知，放大器也有自己的“笔迹”，由输出级的操作类别和一般电路决定。经济型 AB 或 B 类放大器会在信号中引入明显的失真，A 类放大器可提供高音质，但不经济。如果在路径中使用数字放大器，则输入模拟信号到数字形式的逆变换会在其中进行，这会引入额外的失真。因此，数字放大器仍然主要用于低音炮，因为那里对信号质量的要求并不高。

为了提高音质并保持较高的成本效益，音频路径必须完全数字化——从信号载体到扬声器系统。 Apogee针对数字放大路径提出了DDX（Direct Digital Amplification）技术，完全排除了模拟信号的转换、处理和放大，大大简化并降低了系统成本。在数字信号处理器中处理后的数字信号直接进入数字功率放大器，无需额外的接口和转换（图1）。该处理器支持高达 96 倍的过采样，并且可以处理高达 24kHz 的采样率。使用 8 位信号表示；已为语音传输系统开发了 XNUMX 位设备。

米。 1（点击放大）

严格来说，远地点并不是这方面的先驱。这个想法正在酝酿之中，自上世纪 80 年代后期以来，全数字路径的各种选择就已经为人所知。然而，正是在 DDX 技术中表达了一种新的信号处理和放大过程的方法。小信号和功率微电路的拓扑结构不同，将它们组合在一个芯片上会带来很大的技术困难。处理器和强大的输出级的分离使得它们可以以单独的微电路的形式实现，从而显着降低了系统成本。该芯片组由一个 DDX 处理器和按通道数分开的功率放大器组成。双通道和多通道系统均可用。开发人员定义了从计算机多媒体设备到家庭音频系统和 MP3 播放器的应用范围。

DDX的主要优点如下：

高效率
没有 DAC
高抗噪性
低噪音水平
成本低
没有反馈
良好的扬声器阻尼

如此多的优势是由于信号处理技术的特殊性和输出级的结构。与传统的 D 类放大器不同，将输出级切换到 BD 类桥模式可以组织摇头系统的脉冲阻尼（阻尼三元调制）。在信息脉冲之间的间隔中，输出级关闭音圈的输出。运动系统的主谐振的电气阻尼不是通过放大器的虚拟输出阻抗来实现的，而是通过电源开关的相当真实且相当低的电阻来实现的（图 2）。

因此，阻尼因子的概念只能在一些保留的情况下应用于该技术。用传统方法测量时，数值很小——约16，但动系统的阻尼程度并不比阻尼系数大于100的模拟放大器差。通过在信号暂停期间断开负载，新技术还提高了信噪比。

什么是 DDX（直接数字放大）？
图。 2

除了改善阻尼外，放大器的效率在放大微弱信号时也会提高。与模拟 AB 类放大器相比，DDX 效率大约高出两到三倍，传统的 D 类放大器在小信号区域比它们差大约 20%（图 3）。

什么是 DDX（直接数字放大）？
图。 3

另一个重要优点是放大器中没有一般反馈。连同输出级的桥接结构，这显着降低了电源电压变化对信号参数的影响。如果没有反馈，放大器的稳定性也会提高：专为汽车放大器设计的微电路在 100 欧姆负载下可产生高达 0,7 瓦的功率。这是在 12 伏的电源电压下，没有转换器和大型散热器！创作者乐观地认为，新技术的广泛采用并不遥远。

但是模拟媒体呢？紧凑型盒式磁带的消亡被无限期推迟，数字广播也不会很快向公众开放（出于经济而非地缘政治的原因）。尽管建议在俄罗斯和独联体国家使用DAB标准，但事情并没有比谈话和广播经验更进一步。在其他国家，模拟广播还没有放弃。不过，没有什么大的障碍。对于模拟源，您将必须使用模数转换器，并且开辟了新的可能性。例如，可以使用现有的数字降噪系统和其他信号处理设备。这样的解决方案在高端数字系统中已经成为标准，没有人费心将其应用到汽车设备中。

Apogee 目前以半导体元件、OEM 设备的形式为音频设备制造商提供 DDX 放大解决方案，并对其技术进行许可。 Apogee 不断开发新产品和新技术，并扩大与该领域其他公司的合作。最新消息是与意法半导体（原名SGS-THOMSON微电子）签署协议。该公司设计、开发、制造和销售各种集成电路 (IC) 和分立器件，适用于各种应用，包括电信、计算机系统、消费系统、汽车、工业自动化和控制系统。此次合作的成果是发布了新的芯片系列，包括一个 4.1 通道 DDX 控制器和两个 DDX 放大芯片，可提供高达 100W 的输出功率。

有关 Apogee 和 DDX 产品的更多信息，请访问 apogeeddx.com。

作者：A. Shikhatov；出版：bluesmobile.com/shikhman

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