濾波器的介紹&智能手機電路静噪應用
2023.7.26
技術文章
Articles
1、 濾波器是什麼？
濾波器是對波進行過濾的器件。 “波”是非常廣泛的物理概念，在電子技術領域，“波”被狹義地局限於特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。
該過程通過各類傳感器的作用，被轉換為電壓或電流的時間函數，稱為各種物理量的時間波形，或者稱之為信號。因為自變量時間是連續取值的，所以稱之為連續時間信號，又稱為模擬信號 (Analog Signal)。可以只用原模擬信號在一系列離散時間坐標點上的樣本值，表達原始信號而不丟失任何信息。
波、波形、信號這些概念表達的是客觀世界中各種物理量的變化，隨著現代社會發展【智能手機】成為了人們生活不可缺少的電子產品，它做為各種信息的載體。手機信息需要傳播，靠的就是波形信號的傳遞。手機信號在它的產生、轉換、傳輸的每一個環節都可能因為環境和干擾的存在而畸變，甚至在很多的情況下，此種畸變嚴重導致於手機信號及其所攜帶的信息被深深地埋在噪聲當中了。
2、 改善抑制靈敏度的噪聲濾波器
蜂窩和無線LAN通信的通信性能指標之一是C/N比，也就是載波功率和噪聲功率比。
上述公式中如果載波功率為定值，意味著噪聲功率變小，通信性能比變大。智能手機內部產生的噪聲一旦干擾天線，接收靈敏度便會降低，通信質量下降。因此有必要提高C/N比，也就是通過噪聲濾波器抑制噪聲。
噪聲濾波器的性能要求在各通信頻帶內具有高的靜噪特性。為了通過電感型靜噪濾波器實現這個要求，希望具有僅包含無線頻帶的廣泛電感值選項。
圖1.各通信頻帶等級和電感器型靜噪濾波器的阻抗特性
3、 影響音頻質量的靜噪濾波器
近來，在網上能夠輕易獲得表現出高分辨率（高分辨率※高分辨率）聲源的音頻粗細 • 細膩 • 深沉 • 穿透力等很多信息的聲源。
因此，對於播放這些聲源的智能手機來說，也要求具備更加優良的音頻質量。如圖2所示，一般的靜噪濾波器會使信號波形變形，發生音頻失真問題。要求高清音質的智能手機在實際使用頻帶中，需要盡可能使用音頻失真小的噪聲濾波器。
圖2.靜噪濾波器造成的音頻失真
一般情況下，音頻信號的失真程度用THD+N（Total Harmonic Distortion + Noise）表示，值越小音質越好。
圖3、一般靜噪濾波器和專門用於音頻電路的靜噪濾波器的THD+N特性比較數據。音頻電路專用型靜噪濾波器具有和沒有靜噪濾波器同等的特性，也就是說對品質具有超小的影響。
圖3.音頻失真特性(THD+N特性)
隨著智能手機的音頻電路不斷向高品質、大輸出化發展，導致數字信息處理質量越來越高會引起對各通信電路電磁干擾問題，智能手機的設計難度也就不斷升高。
因此，以下音頻電路要求的2點靜噪濾波器性能是非常重要的。
• 為了提高接收靈敏度，要具有「通信頻帶內高阻抗特性」
• 考慮到對音質的影響，要具有「良好的音頻失真特性：THD+N特性」
5. 音頻電路用推薦靜噪濾波器如下表1，2所示。
表格1. 音頻電路耳機線用-推薦靜噪濾波器【GBD-SERIES】
表格2. 音頻電路擴音器用-推薦靜噪濾波器【GBD-SERIES】、【GTH-SERIES】
延伸閱讀 :
• 模壓電感再進化 低阻抗高飽和電流【GSNH Series】
• 蘋果MagSafe與Qi2 MPP磁吸無線充電一起跳探戈
• 功率電感噪音的原因&4個解決方法
