許多智能手機仍然只能提供數(shù)小時的通話時間，而目前隨著W類放大器技術(shù)更廣泛地應(yīng)用于移動手持設(shè)備中，它所帶來的電池電流降低的優(yōu)勢能使通話時間從數(shù)小時延長到兩位數(shù)時間。
最近發(fā)布的音頻中樞(audio hub)產(chǎn)品WM8996和WM5100現(xiàn)已獨一無二地將W類或D類驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用在每個內(nèi)置的功率放大器上。其結(jié)果是在諸如音樂回放等應(yīng)用場景中，過去僅局限于有線耳機上實現(xiàn)的功效，現(xiàn)在也可以在驅(qū)動其它換能器時實現(xiàn)，如頭戴式耳機揚聲器、助聽器線圈、模擬USB耳機和其它有線/擴展臺配件等。特別是，由于頭戴式耳機揚聲器一直是聽取遠端語音的最常用方式，W類放大器的高效率能夠為移動電話用戶帶來真正與眾不同的體驗，即不需重新充電就給用戶帶來寶貴的額外通話時間。
用W類放大器節(jié)省功率
W類技術(shù)近些年已經(jīng)被廣泛用于許多移動電話、平板電腦和媒體播放器之中，它的關(guān)鍵優(yōu)點是在用耳機聽音樂或用有線耳機進行語音通話時可顯著地降低功耗。
通過一個1.8V的電源電壓輸入為片上耳機放大器生成正電源和負電源，支持W類技術(shù)的音頻中樞能夠利用系統(tǒng)中現(xiàn)有的開關(guān)式穩(wěn)壓器，并提供接地參考輸出。通過允許這些內(nèi)部產(chǎn)生的耳機放大器電源電壓來動態(tài)地追蹤音頻信號包絡(luò)，當輸出音頻時耳機放大器上的損耗就會顯著地降低。這是有可能實現(xiàn)的，如圖1所示，因為音頻信號與理論上最大的振幅相比，即使是在最高音量設(shè)置時，都擁有較低的RMS電壓電平。通過用這種方式追蹤音頻信號，W類放大器能夠比使用固定電源電壓設(shè)置的G類放大器提供更優(yōu)的節(jié)電特性。
耳機輸出總是通過單端驅(qū)動，這歸因于業(yè)界標準的4柱插座的引腳分配。不過，驅(qū)動諸如頭戴式耳機等內(nèi)部揚聲器的方式有所不同，它擁有許多優(yōu)勢，關(guān)鍵優(yōu)勢之一是它具有能使負載上的電壓振幅加倍的能力，這樣無需提高電源電壓便可增大功率輸出。由于頭戴式耳機信號常常要求比耳機更高的輸出功率，而不是僅要求一個單聲道數(shù)據(jù)通道，因此能夠?qū)Ⅱ?qū)動器的一端反相來重新分配一對立體聲單端W類放大器，以差分地驅(qū)動耳機。由于各種最新的音頻中樞目前都集成了不止一對W類輸出，這種節(jié)能技術(shù)現(xiàn)也可用于頭戴式耳機中，在最普通的語音通話場景中降低功耗。
圖1：W類放大器的工作模式。
WM5100可提供的一個額外功能是頭戴式耳機上的環(huán)境噪聲消除技術(shù)，它可在嘈雜環(huán)境中提高通話的聽辨度。但是，由于噪聲消除要求(以及均衡和增益設(shè)置)對于頭戴式耳機和助聽器可能有所不同，對于助聽器來說，使用一個分離的數(shù)字通道會更為實用，在這種情況下，需要有一個獨立的驅(qū)動器，如另一對差分W類放大器；或者在某些情況下會需要D類放大器。在很高的RMS功率輸出電平(如PLOAD>100Mw)下，D類放大器開始變得比W類放大器變得更高效；而通常在頭戴式耳機中的信號電平較低時，D類放大器的效率會低很多。這主要歸因于D類放大器具有更高的靜態(tài)電流，因此D類放大器通常會留作驅(qū)動需要更大功率輸出的揚聲器(如在免提通話時或播放手機鈴聲時)。在語音通話期間，支持助聽器線圈無疑增加了整體的電池電流消耗；在這種情況下，由W類技術(shù)為頭戴式耳機和助聽器線圈帶來的整體節(jié)能，按比例高于不支持助聽器線圈的手機。
語音通話：功率流向了哪里？
舉個例子，對于一臺典型的、帶有1600mAh電池的智能手機，如果其總的通話時間為9小時，那么其通話過程中的平均電池電流大概是180mA。該電流的一部分是來自驅(qū)動頭戴式耳機(在某些情況下是一個助聽器線圈)。傳統(tǒng)的頭戴式耳機驅(qū)動方式如圖2所示，這部分電流很輕松地占用了總電池電流的10～15%。在同樣的條件下，W類放大器所使用的更高效架構(gòu)可將這個電流減小到5%以下，它的整體效果是可使總的通話時間從9小時延長至10小時。
按絕對情況計算，諸如WM5100和WM8996這樣使用了W類技術(shù)的器件所帶來的功率節(jié)省，對于一部移動設(shè)備來說可達到幾十毫瓦的范圍。從整體上來看，這大概相當于一臺現(xiàn)代智能手機在運行“音樂播放器”模式下的全部功率預(yù)算。
圖2：傳統(tǒng)的頭戴式耳機驅(qū)動方式和W類放大器驅(qū)動方式。
當然，在一次語音通話期間還有許多其它可變因素影響著電池電流。例如，良好的網(wǎng)絡(luò)條件可通過系統(tǒng)中其它部件來減少功耗。因此，隨著頭戴式耳機驅(qū)動器對電池電流的貢獻成比例地提高，W類技術(shù)有可能為用戶的通話時間帶來更大的實際效益。 |
