數字放大器在家庭音頻應用中越來越受歡迎，大大提高了音頻質量。但是，由于數字放大器中出現的開關噪聲，超過EMC標準的噪聲可以發射到連接揚聲器的電纜周圍的空間。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題。但是，Murata開發了用于音頻線路的噪聲濾波器，可抑制不必要的噪聲，同時保持音頻質量。下面概述了家用音頻器件及其解決方案中的噪聲問題。

家庭音頻器件的音頻線路問題

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

圖1：按輸出類別劃分產品使用案例

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。

雖然常見鐵氧體磁珠顯示高音頻失真，但NFZ_SD系列不會出現這種情況，即使在大電流流動時，其阻抗特性也不會改變。借助該特性，可實現噪聲抑制，同時在無需濾波器的情況下保持音頻質量。

圖2：常見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

與智能手機和其他移動設備相比，家用音頻揚聲器的輸出音量非常大，因此大電流（信號）流經噪聲抑制元件。使用鐵氧體材料的噪聲抑制產品的特性在電流流動時會發生變化。因此，在進行選擇時必須細心謹慎。

例如，圖3（下方）顯示了電流流動時噪聲抑制產品阻抗特性的變化。左側顯示額定電流為5A的鐵氧體磁珠的特性，右側顯示Murata NFZ_SD系列。即使在大電流流動時，NFZ_SD的阻抗特性也不會變化，因此它能夠保持噪聲抑制性能。由于揚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波動的濾波器進行噪聲抑制。

另外，由于數字放大器中產生的噪聲范圍高達幾個100MHz，因此該頻段中具有高阻抗的抑制產品非常有效。Murata NFZ_SD濾波器在保持音頻質量的同時提供有效的噪聲抑制。

圖3：直流疊加時常見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：揚聲器電纜長度的影響

家用音頻揚聲器范圍從傳統的大型揚聲器到較小版本不等。揚聲器電纜的長度根據音頻設備的尺寸變化，這意味著噪聲等級也會相應變化。

例如，圖 4(a) （下方）顯示揚聲器電纜長度變化時的輻射噪聲水平測量結果。隨著長度的增加，電纜的噪聲水平也會增加，因此噪聲抑制對于清除噪聲調節至關重要。

圖4(b) （下方）顯示進行噪聲抑制后的結果。可以通過在揚聲器線路中使用NFZ_SD音頻線路濾波器來清除噪聲調節。

圖4：智能手機音頻電路框圖

抑制示例2：與常見鐵氧體磁珠對比

圖5（下文）顯示家庭音頻設備D類放大器使用噪聲抑制時測量輻射噪聲的結果。

Murata NFZ_SD音頻線路濾波器和常見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時也具有顯著的噪聲抑制效應，但當電流值很大 (2.4A) 時，常見鐵氧體磁珠的噪聲抑制不足。這導致噪聲輻射超過標準值。

這是由于元件的疊加特性。NFZ_SD系列即使在大電流流動時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備的音頻線路中抑制輻射噪聲。

圖5：D類放大器的輻射噪聲測量結果

推薦的音頻線路濾波器產品

如上所述，避免降低音質，同時滿足音頻線路噪聲和隔離對策中噪聲水平和接收靈敏度的目標特性，這一點非常重要。

為了滿足這兩個要求，Murata提供NFZ和LQW系列音頻線路噪聲濾波器。通過這些音頻線路抑制元件，制造商能夠設計出配備微型高品質音頻電路的智能手機。

編輯：hfy