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基于啸叫抑制功能的音频功率放大系统设计

范文

吕晓颖

摘要：本文所设计的音频功率放大系统具有很强的啸叫抑制功能，主要由拾音电路、功率放大电路、啸叫抑制电路三部分组成，每一部分的电路再设计前都通过TINA PRO 6.0软件进行仿真测试，在确保结果正确以后才会进行硬件电路的实现，既节省了制作成本又节约了时间，提高了系统的准确率。

关键词：啸叫抑制;拾音电路;功率放大电路

中图分类号：TP311? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）19-0252-02

1 啸叫抑制音频功率放大系统

本文中的啸叫抑制音频功率放大系统主要由5部分组成：拾音电路、啸叫抑制与啸叫检测模块、功率放大电路、电源电路。其中，拾音电路又包括前置放大电路、滤波电路与直流稳压源组成。如图1。

2 硬件电路搭建与仿真

2.1 前置放大电路

经过两种方案的比较：分别使用OPA842IDR和LM358建立同相比例放大电路，经比较放大倍数与失真特性，选用LM358搭建放大电路。电路图与仿真结果见图2和图3。

2.2 功率放大电路

本设计的功率放大电路选用TI公司的AY-TPA3112D1放大器，该放大器有D类功放效率大于90%，差分形式的音频信号输入，在满负载情况下驱动8Ω的桥接式扬声器时，只有0.1%声音失真率。电路图与仿真结果见图4和图5。

2.3 啸叫抑制电路

当啸叫产生时，STM32F4主控芯片命令啸叫检测电路，进行AD采样使用40Khz频率。采用1024点进行FFT（快速傅里叶变换），使时域信号变为频域信号，再由频域信号的最大值来检测啸叫。最后，采用FIR滤波器对输入信号进行滤波，抑制啸叫產生，再由DA输出。

3 测试结果

采用仿真软件TINA-TI进行仿真，达到预期目标。

4 结束语

本文的设计是基于TPA3112D1芯片，并利用STM32F4主控芯片实现带啸叫检测与抑制功能的音频放大系统，实现了对啸叫信号的检测与抑制功能。对语音信号能够实现带阻滤波，并可以对滤波的品质因数和中心频率等特性进行可编程逻辑设置，减少搭建外围电路的复杂度。

参考文献：

[1] 谭荣炎，高守玮.带啸叫检测与抑制的音频功率放大器设计[J].工业控制计算机，2019，32（02）：146-148.

[2] 潘宗春，蔡昌新，程志祥.带啸叫检测与抑制的音频功率放大器设计[J].长江大学学报（自科版），2018，15（21）：22-25+30.

[3] 马建如.基于NI Multisim 12.0的集成音频功率放大器的设计与仿真分析[J].福建电脑，2018，34 （10）：134-135.

[4] 冯润根，杨清虎，李清栋.小型音频功率放大器的设计与制作[J].电子制作，2018（02）：80-81.

【通联编辑：光文玲】

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