數(shù)字放大器在家庭音頻應(yīng)用中越來(lái)越受歡迎，大大提高了音頻質(zhì)量。但是，由于數(shù)字放大器中出現(xiàn)的開(kāi)關(guān)噪聲，超過(guò)EMC標(biāo)準(zhǔn)的噪聲可以發(fā)射到連接揚(yáng)聲器的電纜周?chē)目臻g。通常情況下，采用電容器和電感器抑制噪聲可以解決這一噪聲問(wèn)題。但是，Murata開(kāi)發(fā)了用于音頻線路的噪聲濾波器，可抑制不必要的噪聲，同時(shí)保持音頻質(zhì)量。下面概述了家用音頻器件及其解決方案中的噪聲問(wèn)題。

家庭音頻器件的音頻線路問(wèn)題

電感器通常用作EMI抑制元件，抑制電子設(shè)備中的噪聲。為了確保家用音頻應(yīng)用中的高質(zhì)量，音頻線路需要使用低失真噪聲抑制產(chǎn)品。在某些情況下，電源線路也需要抑制噪聲，以滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)（下方圖1）。

圖1：按輸出類(lèi)別劃分產(chǎn)品使用案例

特性和性能

音頻線路噪聲濾波器的音頻失真特性和噪聲抑制性能
圖2（下方）顯示常見(jiàn)鐵氧體磁珠和Murata NFZ_SD音頻線路濾波器的音頻失真特性。

雖然常見(jiàn)鐵氧體磁珠顯示高音頻失真，但NFZ_SD系列不會(huì)出現(xiàn)這種情況，即使在大電流流動(dòng)時(shí)，其阻抗特性也不會(huì)改變。借助該特性，可實(shí)現(xiàn)噪聲抑制，同時(shí)在無(wú)需濾波器的情況下保持音頻質(zhì)量。

圖2：常見(jiàn)鐵氧體磁珠和音頻線路濾波器的音頻特性 (THD + N)

噪聲抑制的好處

與智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備相比，家用音頻揚(yáng)聲器的輸出音量非常大，因此大電流（信號(hào)）流經(jīng)噪聲抑制元件。使用鐵氧體材料的噪聲抑制產(chǎn)品的特性在電流流動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生變化。因此，在進(jìn)行選擇時(shí)必須細(xì)心謹(jǐn)慎。

例如，圖3（下方）顯示了電流流動(dòng)時(shí)噪聲抑制產(chǎn)品阻抗特性的變化。左側(cè)顯示額定電流為5A的鐵氧體磁珠的特性，右側(cè)顯示Murata NFZ_SD系列。即使在大電流流動(dòng)時(shí)，NFZ_SD的阻抗特性也不會(huì)變化，因此它能夠保持噪聲抑制性能。由于揚(yáng)聲器的音量輸出不恒定，因此需要使用具有阻抗特性且不會(huì)波動(dòng)的濾波器進(jìn)行噪聲抑制。

另外，由于數(shù)字放大器中產(chǎn)生的噪聲范圍高達(dá)幾個(gè)100MHz，因此該頻段中具有高阻抗的抑制產(chǎn)品非常有效。Murata NFZ_SD濾波器在保持音頻質(zhì)量的同時(shí)提供有效的噪聲抑制。

圖3：直流疊加時(shí)常見(jiàn)鐵氧體磁珠和音頻線路濾波器的頻率特性

噪聲抑制示例

抑制示例1：揚(yáng)聲器電纜長(zhǎng)度的影響

家用音頻揚(yáng)聲器范圍從傳統(tǒng)的大型揚(yáng)聲器到較小版本不等。揚(yáng)聲器電纜的長(zhǎng)度根據(jù)音頻設(shè)備的尺寸變化，這意味著噪聲等級(jí)也會(huì)相應(yīng)變化。

例如，圖 4(a) （下方）顯示揚(yáng)聲器電纜長(zhǎng)度變化時(shí)的輻射噪聲水平測(cè)量結(jié)果。隨著長(zhǎng)度的增加，電纜的噪聲水平也會(huì)增加，因此噪聲抑制對(duì)于清除噪聲調(diào)節(jié)至關(guān)重要。

圖4(b) （下方）顯示進(jìn)行噪聲抑制后的結(jié)果。可以通過(guò)在揚(yáng)聲器線路中使用NFZ_SD音頻線路濾波器來(lái)清除噪聲調(diào)節(jié)。

圖4：智能手機(jī)音頻電路框圖

抑制示例2：與常見(jiàn)鐵氧體磁珠對(duì)比

圖5（下文）顯示家庭音頻設(shè)備D類(lèi)放大器使用噪聲抑制時(shí)測(cè)量輻射噪聲的結(jié)果。

Murata NFZ_SD音頻線路濾波器和常見(jiàn)鐵氧體磁珠用作抑制元件。

雖然NFZ_SD濾波器即使在大電流流動(dòng)時(shí)也具有顯著的噪聲抑制效應(yīng)，但當(dāng)電流值很大 (2.4A) 時(shí)，常見(jiàn)鐵氧體磁珠的噪聲抑制不足。這導(dǎo)致噪聲輻射超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。

這是由于元件的疊加特性。NFZ_SD系列即使在大電流流動(dòng)時(shí)也能保持有效的噪聲抑制，這意味著它可以有效地在家用音頻設(shè)備的音頻線路中抑制輻射噪聲。

圖5：D類(lèi)放大器的輻射噪聲測(cè)量結(jié)果

推薦的音頻線路濾波器產(chǎn)品

如上所述，避免降低音質(zhì)，同時(shí)滿足音頻線路噪聲和隔離對(duì)策中噪聲水平和接收靈敏度的目標(biāo)特性，這一點(diǎn)非常重要。

為了滿足這兩個(gè)要求，Murata提供NFZ和LQW系列音頻線路噪聲濾波器。通過(guò)這些音頻線路抑制元件，制造商能夠設(shè)計(jì)出配備微型高品質(zhì)音頻電路的智能手機(jī)。

編輯：hfy