在汽車智能化與電動(dòng)化浪潮的驅(qū)動(dòng)下，車載音頻系統(tǒng)正加速邁向高保真、大功率與高可靠性的方向快速發(fā)展。無(wú)論是新能源車型對(duì)靜謐座艙的聲學(xué)升級(jí)需求，還是高端車載娛樂(lè)系統(tǒng)對(duì)多聲道環(huán)繞聲的極致追求，都使得功放芯片在功率輸出與長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行方面，面臨前所未有的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。

艾為電子于去年推出了應(yīng)用于T-Box/AVAS系統(tǒng)的10W/22W模擬音頻芯片AW8361xTSR-Q1系列，該產(chǎn)品成功量產(chǎn)并獲行業(yè)廣泛認(rèn)可。在 AW8361xTSR - Q1 系列取得成功后，艾為電子持續(xù)深耕車載音頻領(lǐng)域，現(xiàn)正式推出應(yīng)用于智能座艙音頻系統(tǒng)的全新中大功率汽車功放芯片 AW85601QPR - Q1。

該芯片已通過(guò)車規(guī)AEC-Q100 Grade2 認(rèn)證，具有4聲道輸出，單通道最大輸出功率可達(dá)80W，支持低延遲(110us@48Kfs)、高帶寬(20~80K)、多模式展頻等功能。

該產(chǎn)品針對(duì)智能座艙音頻系統(tǒng)優(yōu)化，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)LC后反饋高功率車規(guī)音頻功放領(lǐng)域的技術(shù)空白，其具備170VA峰值功率的高性能音頻輸出特性，低噪聲、低延時(shí)特性可支持ANC主動(dòng)降噪、路噪降噪等先進(jìn)聲學(xué)方案，結(jié)合實(shí)時(shí)負(fù)載診斷功能，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性;單電源供電設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化布線，配合頂部散熱封裝滿足嚴(yán)苛車載環(huán)境需求，助力車企實(shí)現(xiàn)輕量化與智能化目標(biāo)。

產(chǎn)品介紹

圖2 AW85601QPR-Q1典型應(yīng)用原理圖

主要特性

供電電壓：4.5V~25V

音頻輸入接口：

支持I2S/4/8/16 slots TDM

支持44.1/48/96/192kHz采樣率

輸出功率：

4X23W@4Ω，14.4V，THD+N=1%

4X29W@4Ω，14.4V，THD+N=10%

4X48W@2Ω，14.4V，THD+N=10%

4X80W@4Ω，25V，THD+N=10%

超低噪聲:11μV, A-weighting, GV=GV1

超低失真:THD+N= 0.01% at 1kHz, Po=1W

支持低延時(shí)模式：110us

支持負(fù)載診斷：AC/DC診斷、實(shí)時(shí)開(kāi)路診斷、Short to PVDD、Short to GND

支持輸出電流監(jiān)控

多重EMI優(yōu)化手段：三角展頻、隨機(jī)展頻、2.1M調(diào)制頻率、邊沿速率調(diào)整

保護(hù)功能：拋負(fù)載保護(hù)、過(guò)流/過(guò)壓保護(hù)、輸入/輸出直流偏置保護(hù)、削波檢測(cè)

圖3 應(yīng)用場(chǎng)景

產(chǎn)品亮點(diǎn)

1業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品超低噪聲

得益于艾為自主研發(fā)的電路架構(gòu)，AW85601QPR-Q1的噪聲低至11μV，信噪比提升至120dB，面對(duì)不同規(guī)格的喇叭，即使在封閉的汽車座艙內(nèi)也無(wú)需擔(dān)心噪聲干擾。

圖4 AW85601QPR-Q1底噪及信噪比

2超低延時(shí)通路

ANC/ RNC技術(shù)作為噪聲管理的核心方案，隨著智能化需求升級(jí)快速應(yīng)用至汽車領(lǐng)域，但音頻流的傳輸時(shí)延導(dǎo)致的實(shí)時(shí)性差問(wèn)題很大程度上制約降噪效果，而AW85601QPR-Q1具有低延時(shí)通路，可以有效降低信號(hào)在音頻功放內(nèi)部的時(shí)延(100us@48kfs)，在ANC/RNC應(yīng)用中，可以有效提高主動(dòng)降噪算法的帶寬，釋放其他音頻通路的時(shí)延壓力。

圖5 主動(dòng)降噪框圖

表1 AW85601QPR-Q1時(shí)延對(duì)比表

3LC濾波器失真抑制-LC后反饋

在D類功放中什么是LC后反饋?

在輸出濾波器后取反饋點(diǎn)，然后功放內(nèi)部根據(jù)反饋點(diǎn)的反饋信號(hào)進(jìn)行環(huán)路調(diào)整。

圖6 LC前反饋框圖

圖7 LC后反饋框圖

有什么優(yōu)勢(shì)?

LC后反饋可以抑制大信號(hào)下LC濾波器非線性帶來(lái)的失真。

對(duì)于功放應(yīng)用有什么收益?

降低輸出信號(hào)失真、提高音頻音質(zhì)(大信號(hào)下更加明顯)。

降低對(duì)LC濾波器的電感性能依賴，降低電感成本。

圖8 LC前反饋與后反饋掃幅失真曲線

4全場(chǎng)景的診斷及保護(hù)功能

實(shí)時(shí)負(fù)載診斷：實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)，隨時(shí)隨地保護(hù)功放。

AC/DC診斷：內(nèi)部AC診斷、外部AC診斷、DC診斷。

實(shí)時(shí)S2P/S2G保護(hù)。

過(guò)溫保護(hù)功能：?jiǎn)瓮ǖ廓?dú)立保護(hù)與全局保護(hù)，雙重保駕護(hù)航。

過(guò)流保護(hù)功能：最大11.7A保護(hù)閾值，支持更低阻抗喇叭。

5多重EMI抑制手段

采用2.1M調(diào)制頻率可以有效避開(kāi)AM頻段干擾。

具有多種模式擴(kuò)頻功能：隨機(jī)擴(kuò)頻、三角擴(kuò)頻，有效針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境的EMI干擾。

PWM邊沿速率可調(diào)。

多檔位工作頻率可選。

圖9 AW85601QPR-Q1開(kāi)啟擴(kuò)頻前后 EMI對(duì)比

目前，AW85601QPR-Q1 已成功通過(guò)國(guó)內(nèi)多家一線整車廠商的整機(jī)驗(yàn)證，并確定了量產(chǎn)車型。與此同時(shí)，艾為45W AB類功放也即將量產(chǎn)。這兩款產(chǎn)品將極大地推動(dòng)車規(guī)大功率功放的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，為智能座艙影音系統(tǒng)提供更具優(yōu)勢(shì)的解決方案，助力國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)在智能化浪潮中實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在全球汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶占先機(jī)，以高品質(zhì)、高性能的產(chǎn)品，為用戶帶來(lái)更加卓越的車載音頻體驗(yàn)。