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(gè)主要組件,二者的協(xié)同工作直接決定音頻信號(hào)的處理質(zhì)量。音頻 codec 的主要功能是將數(shù)字音頻信號(hào)(如手機(jī)存儲(chǔ)的 MP3 文件)轉(zhuǎn)化為模擬音頻信號(hào),或反之將模擬信號(hào)數(shù)字化,同時(shí)具備音量調(diào)節(jié)、降噪、音效處理等功能;而功放芯片則負(fù)責(zé)將 codec 輸出的微弱模擬信號(hào)放大,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。在工作過(guò)程中,二者需保持信號(hào)格式與參數(shù)的匹配,比如 codec 輸出的信號(hào)幅度需符合功放芯片的輸入范圍(通常為幾百毫伏),若信號(hào)過(guò)強(qiáng)可能導(dǎo)致功放芯片過(guò)載失真,過(guò)弱則會(huì)增加噪聲比例。為實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同,部分廠(chǎng)商會(huì)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(hào)傳輸損耗與干擾,同時(shí)簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),如某型號(hào)芯片集成了 24 位音頻 codec 與 D 類(lèi)功放,支持采樣率高達(dá) 192kHz,既能保證音頻信號(hào)的高保真轉(zhuǎn)換,又能實(shí)現(xiàn)高效功率放大,廣泛應(yīng)用于智能音箱、平板電腦等設(shè)備。此外,二者還需通過(guò) I2C、SPI 等通信接口實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置協(xié)同,如 codec 調(diào)節(jié)輸出信號(hào)增益時(shí),功放芯片需同步調(diào)整輸入增益,確保整體音效穩(wěn)定。ACM8815采用QFN-48封裝,尺寸8.0mm×8.0mm,在緊湊空間內(nèi)集成11mΩ低導(dǎo)通電阻MOSFET,降低功率損耗。湖南藍(lán)牙芯片ACM8625S

D 類(lèi)功放芯片作為當(dāng)前主流的數(shù)字功放類(lèi)型,憑借明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)占據(jù)大量市場(chǎng)份額。其主要優(yōu)勢(shì)在于高效率,通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù),將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為高頻脈沖信號(hào),只在脈沖導(dǎo)通時(shí)消耗電能,因此效率可達(dá) 80%-95%,遠(yuǎn)高于 AB 類(lèi)功放。這使得 D 類(lèi)功放芯片發(fā)熱量大幅降低,無(wú)需復(fù)雜的散熱結(jié)構(gòu),特別適合便攜式設(shè)備,如無(wú)線(xiàn)耳機(jī)、藍(lán)牙音箱,能有效延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間。同時(shí),D 類(lèi)功放芯片體積小巧,可集成更多功能模塊,如音量控制、音效調(diào)節(jié)等,簡(jiǎn)化設(shè)備設(shè)計(jì)。但 D 類(lèi)功放也存在發(fā)展瓶頸,高頻脈沖信號(hào)易產(chǎn)生電磁干擾,可能影響周邊電子元件的正常工作,需額外增加濾波電路;此外,在處理低頻率信號(hào)時(shí),若 PWM 調(diào)制精度不足,可能出現(xiàn)失真,影響低音表現(xiàn)。近年來(lái),廠(chǎng)商通過(guò)優(yōu)化調(diào)制算法、采用先進(jìn)的芯片制造工藝(如 7nm 工藝),逐步緩解了這些問(wèn)題,讓 D 類(lèi)功放的音質(zhì)逼近 AB 類(lèi)功放水平。四川國(guó)產(chǎn)芯片ATS2825中科藍(lán)訊芯片采用自研智能電源管理技術(shù),降低整體功耗。

藍(lán)牙音響芯片成本在很大程度上決定了藍(lán)牙音響產(chǎn)品的價(jià)格定位。芯片作為藍(lán)牙音響的主要部件,其成本占整個(gè)產(chǎn)品成本的較大比重。一般來(lái)說(shuō),高級(jí)藍(lán)牙音響芯片由于采用了先進(jìn)的技術(shù)、復(fù)雜的制造工藝以及具備優(yōu)良的性能,成本相對(duì)較高,這也使得搭載此類(lèi)芯片的藍(lán)牙音響產(chǎn)品價(jià)格往往較為昂貴,主要面向?qū)σ糍|(zhì)、功能有較高要求且預(yù)算充足的消費(fèi)者群體。而中低端藍(lán)牙音響芯片,通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化生產(chǎn)流程以及采用成熟的技術(shù),有效降低了成本,相應(yīng)的藍(lán)牙音響產(chǎn)品價(jià)格也更為親民,能夠滿(mǎn)足廣大普通消費(fèi)者的日常使用需求。芯片廠(chǎng)商在不斷提升芯片性能的同時(shí),也在努力通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)模效應(yīng)降低芯片成本,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能與價(jià)格的更好平衡,為消費(fèi)者提供性?xún)r(jià)比更高的藍(lán)牙音響產(chǎn)品,促進(jìn)藍(lán)牙音響市場(chǎng)的進(jìn)一步普及與發(fā)展。
功放芯片的技術(shù)架構(gòu)直接決定其性能表現(xiàn),主要由輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)三部分構(gòu)成。輸入級(jí)通常采用差分放大電路,能有效抑制共模噪聲,提升信號(hào)接收的穩(wěn)定性,比如在處理手機(jī)音頻信號(hào)時(shí),可減少外界電磁干擾對(duì)微弱信號(hào)的影響。中間級(jí)承擔(dān)信號(hào)放大的關(guān)鍵任務(wù),通過(guò)多級(jí)放大電路逐步提升信號(hào)幅度,同時(shí)優(yōu)化頻率響應(yīng),確保從低頻到高頻的信號(hào)都能均勻放大,避免出現(xiàn)部分頻段聲音失真的情況。輸出級(jí)則負(fù)責(zé)將放大后的信號(hào)轉(zhuǎn)化為足夠功率的電流,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作,常見(jiàn)的互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路便是輸出級(jí)的典型設(shè)計(jì),能在正負(fù)半周信號(hào)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接,減少交越失真,讓音質(zhì)更流暢自然。這種三級(jí)架構(gòu)相互配合,構(gòu)成了功放芯片穩(wěn)定、高效的信號(hào)處理鏈路,是各類(lèi)音頻設(shè)備實(shí)現(xiàn)質(zhì)優(yōu)音效的基礎(chǔ)。12S數(shù)字功放芯片內(nèi)置硬件限幅器采用非線(xiàn)性預(yù)測(cè)控制,大動(dòng)態(tài)音頻信號(hào)失真率低于0.005%。

ATS2853P2片工作溫度范圍-40℃至+85℃,ESD防護(hù)等級(jí)達(dá)HBM 8kV,符合AEC-Q100車(chē)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。在85℃/85%RH高溫高濕環(huán)境下連續(xù)工作1000小時(shí)后,藍(lán)牙連接穩(wěn)定性仍>99.9%。設(shè)計(jì)時(shí)需在PCB表面涂覆三防漆,并采用沉金工藝處理焊盤(pán),以防止長(zhǎng)期使用后出現(xiàn)氧化導(dǎo)致的接觸不良。支持Multipoint雙手機(jī)連接,可同時(shí)與兩部手機(jī)保持藍(lán)牙鏈路,當(dāng)主設(shè)備來(lái)電時(shí)自動(dòng)暫停副設(shè)備音樂(lè)播放。實(shí)測(cè)設(shè)備切換延遲<200ms,且音頻流無(wú)縫切換成功率>99%。設(shè)計(jì)時(shí)需在協(xié)議棧中優(yōu)化鏈路管理算法,避免多設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的連接中斷。中科藍(lán)訊 AB560X 系列芯片采用 40nm 低功耗工藝,支持藍(lán)牙 5.4 雙模協(xié)議。四川國(guó)產(chǎn)芯片ATS2825
12S數(shù)字功放芯片支持Dolby Atmos虛擬化,通過(guò)HRTF頭部相關(guān)傳輸函數(shù)模擬7.1.4聲道空間音頻。湖南藍(lán)牙芯片ACM8625S
芯片按功能可分為邏輯芯片與存儲(chǔ)芯片兩大類(lèi),各自承擔(dān)不同的任務(wù)。邏輯芯片是 “運(yùn)算與控制中心”,包括 CPU、GPU、MCU(微控制單元)等,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、指令執(zhí)行和設(shè)備控制,如手機(jī)中的驍龍、天璣芯片,電腦中的酷睿、銳龍?zhí)幚砥骶鶎俅祟?lèi),其性能直接決定設(shè)備的運(yùn)行速度。存儲(chǔ)芯片則是 “數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)”,用于臨時(shí)或長(zhǎng)期存儲(chǔ)信息,分為 DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,如電腦內(nèi)存)和 NAND Flash(閃存,如手機(jī)存儲(chǔ)):DRAM 速度快但斷電后數(shù)據(jù)丟失,適合臨時(shí)存放運(yùn)行中的程序;NAND Flash 可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù),容量大但速度較慢,用于存儲(chǔ)系統(tǒng)文件和用戶(hù)數(shù)據(jù)。兩者協(xié)同工作,邏輯芯片處理數(shù)據(jù)時(shí),從存儲(chǔ)芯片中調(diào)取信息,處理完成后再將結(jié)果存回,共同支撐電子設(shè)備的正常運(yùn)行。湖南藍(lán)牙芯片ACM8625S