當前位置:律師網大全 - 專利申請 - Roma發布下壹代汽車駕駛艙音頻解決方案白皮書。

Roma發布下壹代汽車駕駛艙音頻解決方案白皮書。

除了車載收音機和車載音響,還有車內外的各種聲音。比如打開轉彎指示燈,汽車會發出“嘀嗒,嘀嗒”的轉彎提示聲。此外,當避免碰撞的制動系統啟動時,會發出警告聲,這也是ADAS的功能之壹。最近,當行人接近車輛時,xEV等機動車輛配備了聲學車輛警告系統(AVAS)。此外,汽車還會發出其他各種聲音,比如啟動發動機時的歡迎辭,ETC的提示音等等。

圖1。多功能車輛儀表板所需的各種聲音

上面說的轉向提示音,以前是機械繼電器的開關聲,電子化後,即使不使用繼電器,揚聲器也會有聲音傳來。這只是我們如何從聲音中獲取重要信息的壹個例子。未來隨著AI或者自動駕駛技術的發展,對人車雙向交流會有更高的要求。所以聲音作為促進雙向交流的工具之壹,應該會進壹步增加存在感。

1.揚聲器系統的組成

輸出上述ADAS和AVAS聲音的系統可以大致分為使用蜂鳴器的系統和使用揚聲器的系統。前者雖然成本很低,但能玩的頻率有限。後者和音響設備壹樣,可以在更寬的頻段播放。長期以來,駕駛艙周圍需要的只是轉向燈和蜂鳴器,不需要多樣化的聲音。但是現在,由於駕駛艙周圍需要的聲音多樣化,沒有揚聲器就無法配置系統。

因此,揚聲器放大器IC變得必不可少。揚聲器放大器IC用於放大SoC(系統?開?答?芯片)等,使電流流向揚聲器實現驅動IC。語音信號格式有兩種,壹種是輸入正弦波等模擬信號的模擬輸入型,壹種是使用I2S等數字音頻格式的數字輸入型,需要根據應用系統的不同而有所區別。另外,揚聲器放大器IC的輸出方式大致可以分為AB類放大器和D類放大器。雖然AB類放大器的功率轉換效率低,IC發熱嚴重,但它的優點是不會產生不必要的輻射。D類放大器雖然功率轉換效率高,IC發熱少,但會產生不必要的輻射,所以需要在輸出端配置LC濾波器。因此,通常在允許的熱值範圍內使用AB類放大器;當需要大輸出功率且不允許發熱時,使用D類放大器。

2.揚聲器放大器的話題

無論采用何種輸出方式,汽車揚聲器放大器都必須具有高可靠性、高功率輸出(大音量)和安全性。可靠性的重要性毋庸置疑,但是大功率輸出和安全性是有取舍的,很難兩者兼得。要實現大功率輸出,就要讓大電流流向揚聲器,相當於增加了IC輸出晶體管的尺寸。然而,如果輸出晶體管的尺寸變得更大,例如,當揚聲器出現故障並短路時,大量電流可能會在輸出引腳之間流動。在某些情況下,甚至會損壞IC,影響汽車的安全性。為了防止這種情況發生,有必要在IC上攜帶過流保護電路。傳統的揚聲器放大器IC采用限制負載電流的方式。然而,采用這種方法時,過流保護電路的工作閾值必須設置為小於最大輸出電流的值,如圖2所示。因此,存在最大輸出功率受限以及在高功率輸出時出現波形(聲音)失真的問題。

圖二。過流保護電路波形圖。

3.羅門公司的新產品“BD 783 XEFJ-M”

羅門公司開發了壹款大功率輸出、安全性高的車輛儀表盤用揚聲器放大器“BD 783 XEFJ-M”,完美解決了這壹問題。該系列產品運行采用5V電源,是儀表盤中最需要的,輸出功率為1 ~ 2w。輸入方式為模擬輸入,輸出方式為元器件較少的AB。該系列產品有以下三大優勢。

3-1.?具有過流保護功能,實現2.8W大功率輸出。

新產品“BD 783 XEFJ-M”采用了新開發的過流保護電路,兼顧了高功率輸出和安全性。輸出功率可達2.8W (THD+N

圖3。車輛儀表板配備過流保護功能的揚聲器放大器輸出功率比較。

通常AB類放大器的過流保護電路多采用“限流電路”。如上所述,通過限制輸出電流,雖然可以防止過電流流出,但是輸出功率也受到限制。為了不限制輸出功率,保護產品不被過流,需要采用“峰值電流保護電路”,字面意思是檢測峰值電流並停止輸出的機制。當輸出電流超過最大電流時,可以通過這種方式檢測電流。但當輸出偏置電壓較低時,比如輸出短路時,最大輸出電流不會超過閾值,因此保護電路不起作用。所以峰值電流保護電路的缺點是IC的發熱溫度高於芯片的結溫,最壞的情況下甚至會損壞芯片。也就是說,如果使用限流電路,會導致聲音失真;如果使用峰值電流保護電路,則沒有保護。

為了解決這個問題,ROHM公司研究設計了壹種結合了這兩種電路優點的新型過流保護電路(正在申請專利)。這項技術將啟動限流電路,防止IC在啟動或欠壓時不需要輸出大功率時發熱。在正常運行期間,它將自動切換到峰值電流保護。這是壹種結合了兩種保護電路優點的技術,可以實現大功率輸出。

新產品“BD 783 XEFJ-M”配備了這種新型過流保護電路,可以有效保護IC免受負載短路,輸出大功率時不會出現失真。

3-2.?高可靠性,支持車輛應用中的惡劣環境。

新產品符合汽車電子產品可靠性標準AEC-Q100,可支持工作溫度高達?Ta=105℃,所以在追求高可靠性的車載應用領域也可以安全使用。該系列產品采用功率封裝(HTSOP-J8),在高熱值的AB類放大器中,即使在105℃的工作溫度下也能實現高功率輸出。該封裝雖然是引線框架封裝,尺寸很小,只有4.9mm×6.0mm×1.0mm,但使用四層電路板時(根據JEDEC51-5,7標準),θJA僅為45.2℃/W,散熱性能非常出色。采用這種封裝,與ROHM之前的產品相比,芯片溫度降低了80%(條件:VCC=5V,?RL = 8Ω,?THD & lt10%),即使在Ta=105℃的惡劣條件下,也能輸出語音而不破壞功能,這在以前的封裝中是不可能的。另外,在功能上,為了提高其可靠性,除了過流保護電路外,還配備了其他保護電路。出現異常發熱時,溫度保護功能可防止IC損壞;當電池瞬間斷開時,欠壓保護功能可以防止意外的爆音。因此,該系列產品有助於構建壹個可應用於各種環境的健壯系統。

圖4。“BD 783xEFJ-M”符合AEC-Q100標準,具有多種保護功能。

3-3.?通過內置電阻減少元件數量。

在這個輸出範圍的AB類放大器中,設置音量時用來調節信號增益的輸入電阻和反饋電阻通常是外置的。新產品通過構建電阻器減少了元件數量和印刷電路板的安裝面積。此外,該系列產品* * *有11型號,增益範圍為6dB~26dB(增量為2dB),可微調。只有在頻繁調整增益的樣品評估中,才會使用26dB的產品“BD78326EFJ-M”。通過為每個輸入引腳添加評估電阻,無需更換IC即可輕松執行評估,即使內置電阻,也不會增加設計工時。目前6dB、10dB、26dB型號已經開始量產,其他產品也將陸續發布。

4.未來發展趨勢

如本文開頭所述,駕駛艙周圍的多功能語音已經成為必然需求,而在未來,隨著機箱(連接,?自主,?共享,?隨著電動時代的到來,預計這種需求會進壹步增加,會有更多的電力輸出需求。此外,在內飾布局方面,傳統駕駛艙與車載音響的界限將消失,語音的使用將變得更加多樣化。

為了滿足這些要求,羅門需要不斷擴大揚聲器放大器的產品陣容。此次推出的BD 783xEFJ-M是車用AB類揚聲器放大器,目前ROHM正在研發車用D類揚聲器放大器。BD 783xEFJ-M的目標應用產品電源電壓在5V以下,下壹款車載D類揚聲器功放產品將支持與12V電池連接,可實現超過4W的大輸出功率。對於支持12V電源的車載揚聲器功放IC,雖然目前主流產品是AB類功放,但是隨著ECU(電動?控制?節省空間的要求越來越高,散熱用的散熱器正在成為技術瓶頸。為了解決這個瓶頸問題,ROHM在揚聲器放大器中采用了D類放大器系統,為小型化做出了巨大貢獻。

作為第壹波車載D類揚聲器放大器,與BD 783xEFJ-M壹樣,在產品陣容上,除模擬輸入型外,還計劃推出數字輸入型、多聲道型等四款產品,以滿足各種應用產品的需求。比如數字輸入類型支持TDM(時間?組織?復用)格式。1系統最多可連接8路揚聲器,增加了應用設計的選項,提高了應用設計的靈活性。

第二波車載D類揚聲器功放計劃2021銷售。未來,羅門將繼續致力於車載揚聲器放大器IC的開發,為汽車安全性和舒適性的提高做出貢獻。

本文來自車家作者汽車之家,不代表汽車之家立場。

  • 上一篇:菱形網窗紗和金剛砂窗紗哪種更好?
  • 下一篇:買紙巾抽紙什麽牌子好
  • copyright 2024律師網大全