• 首页
  • 摄像
  • 传感器
  • 音频
  • 电源
  • 充电
    • 有线充电
    • 无线充电
    • 充电头
    • 数据线
    • 电池
  • 接口
    • Type-C
    • SIM卡
  • 防护
  • 器件
    • 平台
    • 存储
    • 屏幕
  • 射频
    • 天线
  • PCB
  • 结构
  • 维修
  • 仪表
  • 电路图
人是万物的尺度
  1. 首页
  2. 音频
  3. 正文

幕后大哥,手机音频功放演进简介

2026年1月21日

真正让音频信号支棱起来,变的有能量,有澎湃动力,能猛踹扬声器屁股,发出动听声音的部件叫做PA(功率放大器)。而在手机中,通常把PA叫做Smart PA,在立体声或者多声道应用中甚至需要用多颗,它是一种基于D类功放原理的PA。

业界的PA发展,是一个不断权衡音质、效率、体积、成本的过程。A类(甲类)是起点,B类(乙类)和AB类(甲乙类)是重要的效率改良,而D类(丁类)则通过开关技术实现了效率的飞跃。

为了讲清楚整个演进过程,我们要从A类功放开始说起。

A类功放

A类是最简单的功率放大器类型,仅用一颗三极管,外加一颗电阻就能实现音频的功率放大。

对于任何输入,晶体管都处于导通状态(线性区),线性佳,失真低,音色温暖圆润。但效率极低 (通常20%-30%),耗电大而发热惊人。你可能会纳闷:听个歌而已,怎么就成烫手的山芋了。

当前业界的一些高端发烧音响还有这种方案,也是电子DIY佬的心头好。

B类功放

A类功放虽然音质纯净能打,但效率低下,发热严重,设备笨重昂贵,这催生了效率的觉醒,于是业界发展出了B类功放设计。

如下图,为了对整个信号进行放大,使用了两个晶体管组合进行打工,一个用于放大正半部分,另一个用于放大负半部分,每个晶体管只在信号的半个周期内导通。

这种交替方式规避了常开,提升了效率,B类功放的效率高于A类放大器,但两个晶体管从通到断的交接过程中存在交越失真,音质听起来有点“磕巴”。

AB类功放

B类功放的交越失真问题影响了音质,作为妥协与优化,AB类功放应运而生,是兼容A类与B类功放的优势的一种设计,所以被称为AB类。

AB类功放让晶体管在静态(没有信号)时保持微导通状态(B类的每个管子仅在信号半个周期导通),平滑了正负半周信号的交接,相当于在交接区提前预热,于是在可接受的效率损失下,改善了B类的失真问题。

虽然每个晶体管都是常开,但是是微导通状态,没有A类功放的功率损耗严重(A类功放是以静态工作点为中心进行动态变化)。

D类功放

真正实现高效率的功放是D类功放,又称数字功放,此时管子工作在开关状态,信奉“要么全力干,要么彻底躺”的哲学。

随着便携式设备(如手机、平板)的发展,业界对高效率、小体积、低发热的功放需求变得愈加强烈。而D类功放改变游戏规则,将效率大幅度提升。并且随着数字信号处理技术的进步,D类功放的音质也不差。

如下图,其原理是使用比较器将高频三角波与音频输入进行比较,这会产生出PWM信号脉冲,其占空比与音频信号的幅值成正比。然后比较器的输出经过驱动器驱动一对MOS管,对原始PWM进行功率放大。

此后再通过滤波器去除PWM信号的高频开关成分,即可输出可供扬声器使用的音频功率信息。

后D类时代功放

在D类功放主导市场的同时,业界也在不断优化它的性能,针对特定feature优化后,进行了一系列命名,但它们的本质仍是D类。

K类,如下图,是种混合架构,在芯片内部集成一个升压电路,为D类放大级提供更高的工作电压,从而在小体积设备上实现更大的输出功率。

H类,是在K类基础上更进一步优化供电从而提升效率,可以根据输出的大小动态切换供电电压。其基本原理是用一块专用的Buffer,通过分析音频幅度和当前增益,预判扬声器需要的电压,随后加上对应的HeadRoom,去控制Boost Converter输出刚好够用、但不削波的电压,这样就能优化Boost Converter的效率,从而提升PA的效率。

当然,业界还有很多其他的类型,但通常都是针对某个feature进行优化,然后取个名字,限于篇幅原因,不再加以介绍。

标签: 暂无
最后更新:2026年1月21日


   备注:
   1、如果转载,请注明转载自:夜枭手机网(www.yexiaoshouji.com)  
   2、网站有部分图片素材来自互联网,不可考源头,或联系不上作者,仅为了讲述原理,不涉及商业用途,如果侵犯您的权利,请联系我删除
   3、如果有技术方面的疑问,可用微信/公众号私信联系我
   

夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

打赏 点赞
< 上一篇
下一篇 >

COPYRIGHT © 2025 关于手机的一切 ALL RIGHTS RESERVED.

粤ICP备2025461592号-1

粤公网安备44133002100310号