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(xié)同工作直接決定音頻信號的處理質(zhì)量。音頻 codec 的主要功能是將數(shù)字音頻信號(如手機(jī)存儲的 MP3 文件)轉(zhuǎn)化為模擬音頻信號,或反之將模擬信號數(shù)字化,同時具備音量調(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放大,驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲。在工作過程中,二者需保持信號格式與參數(shù)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(qiáng)可能導(dǎo)致功放芯片過載失真,過弱則會增加噪聲比例。為實(shí)現(xiàn)高效協(xié)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(shè)計(jì),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(dá) 192kHz,既能保證音頻信號的高保真轉(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 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)輸出信號增益時,功放芯片需同步調(diào)整輸入增益,確保整體音效穩(wěn)定。ACM8815其數(shù)字輸入接口支持192kHz采樣率,配合32位音頻處理精度,可完整還原高解析度音頻信號細(xì)節(jié)。吉林國產(chǎn)芯片ATS2833

工業(yè)芯片需在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作,其設(shè)計(jì)側(cè)重可靠性、抗干擾性和長壽命,廣泛應(yīng)用于智能制造、工業(yè)控制、新能源等領(lǐng)域。在工業(yè)機(jī)器人中,運(yùn)動控制芯片精細(xì)驅(qū)動機(jī)械臂的關(guān)節(jié)動作,耐高溫芯片(工作溫度 - 40℃至 125℃)確保在車間高溫環(huán)境下不失效;智能電網(wǎng)的計(jì)量芯片需具備抗電磁干擾能力,準(zhǔn)確記錄電流、電壓數(shù)據(jù),防止外界干擾導(dǎo)致計(jì)量偏差。工業(yè)芯片的壽命要求通常在 10 年以上,遠(yuǎn)高于消費(fèi)電子芯片的 3-5 年,因此采用更成熟的制程工藝(如 28nm),部分性能換取穩(wěn)定性。例如,汽車芯片中的 MCU 需通過 AEC-Q100 認(rèn)證,經(jīng)過溫度循環(huán)、濕度、振動等嚴(yán)苛測試,確保在汽車行駛的復(fù)雜環(huán)境中可靠運(yùn)行,是工業(yè)級芯片高可靠性的典型。甘肅芯片ATS2853ACM8815芯片支持4.5V至38V寬范圍電源輸入,兼容12V車載電池與24V工業(yè)電源系統(tǒng),適應(yīng)多場景應(yīng)用需求。

ATS2853P2內(nèi)置24bit立體聲Sigma-Delta ADC/DAC,ADC信噪比達(dá)110dB,DAC信噪比113dB,總諧波失真+噪聲(THD+N)≤-100dB@0dBFS。支持采樣率8kHz-96kHz動態(tài)切換,可解碼SBC、AAC、mSBC及LC3編碼格式。設(shè)計(jì)時需在音頻輸出端加入10μF+0.1μF的π型濾波電路,以消除電源紋波對DAC的影響,實(shí)測可降低底噪3dB。芯片集成雙MIC AEC(聲學(xué)回聲消除)算法,配合342MHz DSP可實(shí)現(xiàn)-40dB回聲抑制及30dB環(huán)境噪聲消除。在1米距離、80dB背景噪聲環(huán)境下,通話清晰度評分(PESQ)可達(dá)3.8分(滿分4.5分)。設(shè)計(jì)時需將主MIC與副MIC間距設(shè)置為50mm,并采用指向性麥克風(fēng)陣列,以提升噪聲抑制角度精度至±30°。
近年來,功放芯片呈現(xiàn)出明顯的數(shù)字化發(fā)展趨勢,各類技術(shù)創(chuàng)新不斷推動其性能升級。一方面,數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)與功放芯片的融合日益緊密,廠商在功放芯片中集成 DSP 模塊,可實(shí)現(xiàn)更豐富的音效處理功能,如均衡器調(diào)節(jié)、環(huán)繞聲解碼、聲場模擬等,用戶可根據(jù)需求自定義音效,無需額外搭配單獨(dú)的 DSP 芯片,簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì),如某家庭影院功放芯片集成了 7.1 聲道 DSP 處理功能,支持 Dolby Atmos 音效解碼,提升觀影的沉浸感。另一方面,數(shù)字輸入接口的普及讓功放芯片可直接接收數(shù)字音頻信號,省去了傳統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),減少信號傳輸損耗與干擾,如部分功放芯片支持 I2S 數(shù)字音頻接口,可直接與微控制器、音頻 codec 進(jìn)行數(shù)字信號交互,進(jìn)一步提升音質(zhì)。此外,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,部分高級功放芯片開始引入 AI 算法,通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析用戶的聽音習(xí)慣與音頻信號特性,自動優(yōu)化放大參數(shù),如動態(tài)調(diào)整輸出功率與頻響曲線,實(shí)現(xiàn) “個性化音效”;同時,AI 算法還可實(shí)時監(jiān)測芯片的工作狀態(tài),預(yù)測潛在故障,提前啟動保護(hù)機(jī)制,提升芯片的可靠性。這些數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新,正推動功放芯片從單純的 “功率放大器件” 向 “智能音頻處理單元” 轉(zhuǎn)變。教育機(jī)構(gòu)教學(xué)音響系統(tǒng)集成ACM8623,利用其清晰音質(zhì)與穩(wěn)定性能,確保教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)確傳達(dá),優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)境。

隨著藍(lán)牙音響芯片性能的不斷提升,芯片在工作過程中產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)增加。如果散熱管理不當(dāng),過高的溫度會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,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,通常會為芯片配備散熱片、風(fēng)扇等散熱裝置,通過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)測與調(diào)節(jié)功能,當(dāng)芯片溫度過高時,自動降低工作頻率或調(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)牙音響的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。12S數(shù)字功放芯片自適應(yīng)電源管理技術(shù)根據(jù)音頻內(nèi)容動態(tài)調(diào)整供電電壓,待機(jī)功耗低于10mW。上海藍(lán)牙音響芯片ACM3108ETR
12S數(shù)字功放芯片支持USB Audio Class 2.0,兼容Windows/macOS/Linux系統(tǒng),即插即用無需驅(qū)動。吉林國產(chǎn)芯片ATS2833
芯片測試貫穿設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程,通過嚴(yán)格的指標(biāo)檢測確保產(chǎn)品質(zhì)量,關(guān)鍵測試指標(biāo)包括功能、性能、可靠性和兼容性。功能測試驗(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;性能測試測量運(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;可靠性測試通過高溫、低溫、濕度循環(huán)等環(huán)境試驗(yàn),評估芯片的長期穩(wěn)定性;兼容性測試則驗(yàn)證芯片與周邊電路、操作系統(tǒng)的匹配性。量產(chǎn)階段的測試采用 ATE(自動測試設(shè)備),每顆芯片需經(jīng)過數(shù)百項(xiàng)測試,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)境下的使用場景,只有通過全部測試的芯片才能進(jìn)入市場。吉林國產(chǎn)芯片ATS2833