隨著藍(lán)牙音響芯片性能的不斷提升,芯片在工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)增加。如果散熱管理不當(dāng),過(guò)高的溫度會(huì)影響芯片的性能與穩(wěn)定性,甚至縮短芯片的使用壽命。因此,芯片廠商在設(shè)計(jì)藍(lán)牙音響芯片時(shí),十分注重散熱管理。一方面,在芯片內(nèi)部采用先進(jìn)的散熱材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如使用高導(dǎo)熱系數(shù)的材料制作芯片封裝,優(yōu)化芯片內(nèi)部的電路布局,減少熱量集中區(qū)域,提高芯片自身的散熱能力。另一方面,在外部電路設(shè)計(jì)中,通常會(huì)為芯片配備散熱片、風(fēng)扇等散熱裝置,通過(guò)物理散熱的方式將芯片產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)出去。此外,一些芯片還具備智能溫度監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)功能,當(dāng)芯片溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)降低工作頻率或調(diào)整功率輸出,以減少熱量產(chǎn)生,確保芯片在適宜的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,為藍(lán)牙音響的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。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。重慶國(guó)產(chǎn)芯片ACM8635ETR

工業(yè)音頻設(shè)備(如工廠廣播系統(tǒng)、工業(yè)警報(bào)器、戶外公共廣播)對(duì)功放芯片的要求與消費(fèi)類設(shè)備有明顯差異,需滿足高可靠性、寬環(huán)境適應(yīng)性、長(zhǎng)壽命的特殊需求。首先,工業(yè)環(huán)境中存在強(qiáng)電磁干擾、粉塵、濕度變化大等問(wèn)題,功放芯片需具備高電磁兼容性(EMC),通過(guò)優(yōu)化芯片內(nèi)部布線、增加屏蔽層,減少外界干擾對(duì)芯片工作的影響;同時(shí),芯片需采用防塵、防潮的封裝形式(如 IP65 防護(hù)等級(jí)封裝),確保在惡劣環(huán)境中正常工作。其次,工業(yè)音頻設(shè)備常需長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行(如工廠廣播系統(tǒng)需 24 小時(shí)待機(jī)),功放芯片需具備高穩(wěn)定性與長(zhǎng)壽命,廠商會(huì)通過(guò)選用高可靠性的半導(dǎo)體材料、優(yōu)化芯片的熱設(shè)計(jì),確保芯片在長(zhǎng)期工作中性能無(wú)明顯衰減,平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)需達(dá)到 10 萬(wàn)小時(shí)以上。此外,工業(yè)音頻設(shè)備的輸出功率需求差異較大,從幾十瓦的車間廣播到幾百瓦的戶外高音喇叭,功放芯片需具備靈活的功率配置能力,部分工業(yè)功放芯片支持多檔位功率調(diào)節(jié)(如 20W/50W/100W 三檔位),可根據(jù)實(shí)際負(fù)載需求切換,提升能源利用效率。上海汽車音響芯片ATS3005ACM8623在音頻信號(hào)傳輸過(guò)程中不易受到干擾,因此底噪比模擬功放小很多。

隨著藍(lán)牙芯片在金融支付、醫(yī)療健康等敏感領(lǐng)域的應(yīng)用,安全性設(shè)計(jì)成為芯片研發(fā)的重要環(huán)節(jié),通過(guò)多層防護(hù)機(jī)制保障數(shù)據(jù)傳輸安全。首先,藍(lán)牙芯片采用加密技術(shù)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),支持 AES-128 加密算法,在設(shè)備配對(duì)階段生成加密密鑰,后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸均通過(guò)密鑰加密,防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改;同時(shí)支持雙向認(rèn)證機(jī)制,設(shè)備連接時(shí)需驗(yàn)證對(duì)方身份,避免非法設(shè)備接入。其次,芯片內(nèi)置安全存儲(chǔ)模塊,可安全存儲(chǔ)密鑰、用戶數(shù)據(jù)等敏感信息,防止信息泄露,部分高級(jí)芯片還采用硬件加密引擎,加密過(guò)程不占用 CPU 資源,既保證安全性又不影響通信效率。針對(duì)藍(lán)牙通信中的漏洞(如 BlueBorne 漏洞),芯片廠商通過(guò)固件升級(jí)不斷修復(fù)安全隱患,同時(shí)在協(xié)議棧設(shè)計(jì)中增加安全檢測(cè)機(jī)制,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常連接請(qǐng)求,一旦發(fā)現(xiàn)惡意攻擊,立即切斷通信鏈路。在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域,藍(lán)牙芯片還需符合醫(yī)療安全標(biāo)準(zhǔn)(如 FDA 認(rèn)證),確保生理數(shù)據(jù)(如心率、血糖數(shù)據(jù))傳輸?shù)陌踩耘c隱私性,為醫(yī)療健康應(yīng)用提供可靠保障。
ATS2853P2支持藍(lán)牙電池電量上報(bào)功能,可每10秒向連接設(shè)備發(fā)送剩余電量數(shù)據(jù),精度±1%。當(dāng)電量低于10%時(shí),自動(dòng)降低CPU頻率并關(guān)閉非**功能,以延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。設(shè)計(jì)時(shí)需采用高精度庫(kù)侖計(jì)芯片(如MAX17048),并校準(zhǔn)電池內(nèi)阻模型,以提升電量檢測(cè)準(zhǔn)確性。生產(chǎn)測(cè)試便利性提供ATT量產(chǎn)測(cè)試接口,支持通過(guò)USB連接電腦進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試,單臺(tái)設(shè)備測(cè)試時(shí)間<30秒。測(cè)試項(xiàng)目包括藍(lán)牙射頻參數(shù)、音頻性能、功耗及固件版本驗(yàn)證。設(shè)計(jì)時(shí)需在PCB上預(yù)留測(cè)試點(diǎn),并采用0.4mm間距的QFN封裝,以方便探針接觸。ACM8815工作原理基于D類放大器的脈沖寬度調(diào)制技術(shù),將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)。

芯片測(cè)試貫穿設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程,通過(guò)嚴(yán)格的指標(biāo)檢測(cè)確保產(chǎn)品質(zhì)量,關(guān)鍵測(cè)試指標(biāo)包括功能、性能、可靠性和兼容性。功能測(cè)試驗(yàn)證芯片是否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的全部功能,如 CPU 的指令集是否完整;性能測(cè)試測(cè)量運(yùn)算速度(如 CPU 的主頻、GPU 的算力)、功耗(待機(jī)與滿載功耗)、溫度范圍;可靠性測(cè)試通過(guò)高溫、低溫、濕度循環(huán)等環(huán)境試驗(yàn),評(píng)估芯片的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;兼容性測(cè)試則驗(yàn)證芯片與周邊電路、操作系統(tǒng)的匹配性。量產(chǎn)階段的測(cè)試采用 ATE(自動(dòng)測(cè)試設(shè)備),每顆芯片需經(jīng)過(guò)數(shù)百項(xiàng)測(cè)試,篩選出不良品,確保出貨合格率達(dá) 99.9% 以上。例如,手機(jī)芯片在出廠前需測(cè)試通話、上網(wǎng)、拍照等所有功能,在 - 40℃至 85℃的溫度箱中運(yùn)行,模擬極端環(huán)境下的使用場(chǎng)景,只有通過(guò)全部測(cè)試的芯片才能進(jìn)入市場(chǎng)。ACM8815內(nèi)置的自動(dòng)增益控制(AGC)模塊可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)幅度,自動(dòng)調(diào)整放大倍數(shù),防止削波失真現(xiàn)象發(fā)生。河北國(guó)產(chǎn)芯片ATS2853P
集成 PMU 的藍(lán)牙音響芯片,對(duì)電池充電和電源管理更智能高效。重慶國(guó)產(chǎn)芯片ACM8635ETR
ATS2853P2采用CPU+DSP雙核異構(gòu)設(shè)計(jì),CPU主頻達(dá)336MHz,DSP主頻400MHz,配合336KB內(nèi)置RAM和16MB SPI Nor Flash,可同時(shí)處理藍(lán)牙音頻解碼、音效加載及后臺(tái)任務(wù)。其雙核分工明確:CPU負(fù)責(zé)協(xié)議棧管理和系統(tǒng)控制,DSP專攻音頻處理,這種架構(gòu)在播放高碼率音頻(如96kHz/24bit)時(shí),實(shí)測(cè)功耗較單核方案降低30%,同時(shí)避免音頻卡頓。設(shè)計(jì)時(shí)需注意雙核間數(shù)據(jù)總線寬度需≥32位,以確保實(shí)時(shí)音效參數(shù)傳遞無(wú)延遲。深圳市芯悅澄服科技有限公司專業(yè)一站式音頻方案。重慶國(guó)產(chǎn)芯片ACM8635ETR