功放芯片與音頻 codec(編解碼器)是音頻系統(tǒng)中相輔相成的兩個主要組件,二者的協同工作直接決定音頻信號的處理質量。音頻 codec 的主要功能是將數字音頻信號(如手機存儲的 MP3 文件)轉化為模擬音頻信號,或反之將模擬信號數字化,同時具備音量調節(jié)、降噪、音效處理等功能;而功放芯片則負責將 codec 輸出的微弱模擬信號放大,驅動揚聲器發(fā)聲。在工作過程中,二者需保持信號格式與參數的匹配,比如 codec 輸出的信號幅度需符合功放芯片的輸入范圍(通常為幾百毫伏),若信號過強可能導致功放芯片過載失真,過弱則會增加噪聲比例。為實現高效協同,部分廠商會推出集成 codec 與功放功能的單芯片解決方案,減少外部電路連接,降低信號傳輸損耗與干擾,同時簡化系統(tǒng)設計,如某型號芯片集成了 24 位音頻 codec 與 D 類功放,支持采樣率高達 192kHz,既能保證音頻信號的高保真轉換,又能實現高效功率放大,廣泛應用于智能音箱、平板電腦等設備。此外,二者還需通過 I2C、SPI 等通信接口實現參數配置協同,如 codec 調節(jié)輸出信號增益時,功放芯片需同步調整輸入增益,確保整體音效穩(wěn)定。ATS2835P2其TWS多連接協議可實現雙設備無縫切換,適配手機、PC、游戲主機等多平臺。ACM芯片ATS2825
功放芯片的技術架構直接決定其性能表現,主要由輸入級、中間級和輸出級三部分構成。輸入級通常采用差分放大電路,能有效抑制共模噪聲,提升信號接收的穩(wěn)定性,比如在處理手機音頻信號時,可減少外界電磁干擾對微弱信號的影響。中間級承擔信號放大的關鍵任務,通過多級放大電路逐步提升信號幅度,同時優(yōu)化頻率響應,確保從低頻到高頻的信號都能均勻放大,避免出現部分頻段聲音失真的情況。輸出級則負責將放大后的信號轉化為足夠功率的電流,驅動揚聲器工作,常見的互補對稱功率放大電路便是輸出級的典型設計,能在正負半周信號中實現無縫銜接,減少交越失真,讓音質更流暢自然。這種三級架構相互配合,構成了功放芯片穩(wěn)定、高效的信號處理鏈路,是各類音頻設備實現質優(yōu)音效的基礎。陜西家庭音響芯片ACM8625PACM8815開關頻率設置為300kHz至600kHz可調范圍,用戶可根據系統(tǒng)EMI要求靈活選擇工作頻點。
芯片,又稱集成電路,是將大量晶體管、電阻、電容等電子元件通過半導體工藝集成在硅片上的微型電子器件,是現代電子設備的 “大腦”。其構成包括晶圓(通常為硅材料)、電路層(通過光刻、蝕刻形成的導電路徑)和封裝層(保護內部電路并提供引腳連接)。單個芯片可集成數十億甚至上萬億個晶體管,通過不同的電路設計實現運算、存儲、控制等功能。例如,CPU(處理器)負責數據運算與指令執(zhí)行,GPU(圖形處理器)專注圖像處理,存儲芯片則用于數據暫存或長期保存。芯片的性能通常以制程工藝(如 7nm、5nm)和核心數量衡量,制程越先進,單位面積集成的晶體管越多,運算效率越高,功耗越低,是電子設備小型化、高性能化的支撐。
低功耗是藍牙芯片的主要競爭力之一,尤其在物聯網與便攜設備領域,能效優(yōu)化技術已成為芯片設計的關鍵方向。藍牙芯片的低功耗技術主要從硬件與軟件兩方面入手:硬件層面,采用低功耗半導體工藝(如 40nm、28nm 工藝),降低芯片自身的漏電流;優(yōu)化射頻模塊設計,在保證通信距離的前提下,降低發(fā)射功率(如 BLE 模式發(fā)射功率可低至 - 20dBm),同時采用高效電源管理模塊,實現多檔位電壓調節(jié),根據工作狀態(tài)動態(tài)調整供電電壓。軟件層面,通過優(yōu)化協議棧與工作機制減少能耗,如采用 “休眠 - 喚醒” 循環(huán)模式,芯片在無數據傳輸時進入深度休眠狀態(tài),只通過定時器或外部中斷喚醒,喚醒時間可縮短至微秒級,大幅減少無效功耗;引入數據包長度優(yōu)化技術,根據數據量大小調整數據包長度,避免因數據包太小導致的頻繁通信,降低通信過程中的能耗。此外,部分藍牙芯片還支持能量收集技術,可將環(huán)境中的光能、熱能轉化為電能,為芯片供電,進一步延長設備續(xù)航,這種技術已在智能門鎖、無線傳感器等低功耗設備中逐步應用。12S數字功放芯片集成多通道ADC監(jiān)測,實時采集功放輸出電壓/電流,支持過載預警與故障診斷。
芯片測試貫穿設計到量產的全流程,通過嚴格的指標檢測確保產品質量,關鍵測試指標包括功能、性能、可靠性和兼容性。功能測試驗證芯片是否實現設計的全部功能,如 CPU 的指令集是否完整;性能測試測量運算速度(如 CPU 的主頻、GPU 的算力)、功耗(待機與滿載功耗)、溫度范圍;可靠性測試通過高溫、低溫、濕度循環(huán)等環(huán)境試驗,評估芯片的長期穩(wěn)定性;兼容性測試則驗證芯片與周邊電路、操作系統(tǒng)的匹配性。量產階段的測試采用 ATE(自動測試設備),每顆芯片需經過數百項測試,篩選出不良品,確保出貨合格率達 99.9% 以上。例如,手機芯片在出廠前需測試通話、上網、拍照等所有功能,在 - 40℃至 85℃的溫度箱中運行,模擬極端環(huán)境下的使用場景,只有通過全部測試的芯片才能進入市場。藍牙音響芯片支持 SBC、AAC 等多種音頻格式解碼,兼容性佳。廣西藍牙芯片ATS3031
12S數字功放芯片內置硬件限幅器采用非線性預測控制,大動態(tài)音頻信號失真率低于0.005%。ACM芯片ATS2825
功率放大功能是藍牙音響芯片驅動揚聲器發(fā)聲的重要環(huán)節(jié)。不同類型的藍牙音響芯片在功率放大能力上存在明顯差異。一些小型便攜式藍牙音響芯片,為了兼顧低功耗與小巧體積,通常采用低功率放大設計,能夠滿足在較小空間內的音量需求。而對于大型家用藍牙音響或戶外藍牙音響,需要更大的音量覆蓋范圍,則配備了功率強大的芯片,如 TI 的部分藍牙音響芯片,具備高功率放大能力。這些芯片能夠將音頻信號的功率大幅提升,有效驅動大尺寸揚聲器,產生飽滿、洪亮的聲音。同時,芯片還具備完善的功率管理與保護機制,避免因功率過大導致設備過熱或損壞,確保音響系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。ACM芯片ATS2825