基于嘯叫抑制功能的音頻功率放大系統設計

呂曉穎

摘要：本文所設計的音頻功率放大系統具有很強的嘯叫抑制功能，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計前都通過TINA PRO 6.0軟件進行仿真測試，在確保結果正確以后才會進行硬件電路的實現，既節省了制作成本又節約了時間，提高了系統的準確率。

關鍵詞：嘯叫抑制;拾音電路;功率放大電路

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）19-0252-02

1 嘯叫抑制音頻功率放大系統

本文中的嘯叫抑制音頻功率放大系統主要由5部分組成：拾音電路、嘯叫抑制與嘯叫檢測模塊、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，經比較放大倍數與失真特性，選用LM358搭建放大電路。電路圖與仿真結果見圖2和圖3。

2.2 功率放大電路

本設計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輸入，在滿負載情況下驅動8Ω的橋接式揚聲器時，只有0.1%聲音失真率。電路圖與仿真結果見圖4和圖5。

2.3 嘯叫抑制電路

當嘯叫產生時，STM32F4主控芯片命令嘯叫檢測電路，進行AD采樣使用40Khz頻率。采用1024點進行FFT（快速傅里葉變換），使時域信號變為頻域信號，再由頻域信號的最大值來檢測嘯叫。最后，采用FIR濾波器對輸入信號進行濾波，抑制嘯叫產生，再由DA輸出。

3 測試結果

采用仿真軟件TINA-TI進行仿真，達到預期目標。

4 結束語

本文的設計是基于TPA3112D1芯片，并利用STM32F4主控芯片實現帶嘯叫檢測與抑制功能的音頻放大系統，實現了對嘯叫信號的檢測與抑制功能。對語音信號能夠實現帶阻濾波，并可以對濾波的品質因數和中心頻率等特性進行可編程邏輯設置，減少搭建外圍電路的復雜度。

參考文獻：

[1] 譚榮炎，高守瑋.帶嘯叫檢測與抑制的音頻功率放大器設計[J].工業控制計算機，2019，32（02）：146-148.

[2] 潘宗春，蔡昌新，程志祥.帶嘯叫檢測與抑制的音頻功率放大器設計[J].長江大學學報（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計與仿真分析[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計與制作[J].電子制作，2018（02）：80-81.

【通聯編輯：光文玲】