隨著藍牙音響芯片性能的不斷提升,芯片在工作過程中產(chǎn)生的熱量也相應增加。如果散熱管理不當,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,芯片廠商在設計藍牙音響芯片時,十分注重散熱管理。一方面,在芯片內(nèi)部采用先進的散熱材料與結構設計,如使用高導熱系數(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,在外部電路設計中,通常會為芯片配備散熱片、風扇等散熱裝置,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,為藍牙音響的長期穩(wěn)定運行提供保障。12S數(shù)字功放芯片自適應電源管理技術根據(jù)音頻內(nèi)容動態(tài)調(diào)整供電電壓,待機功耗低于10mW。北京炬芯芯片ATS2835
芯片測試貫穿設計到量產(chǎn)的全流程,通過嚴格的指標檢測確保產(chǎn)品質(zhì)量,關鍵測試指標包括功能、性能、可靠性和兼容性。功能測試驗證芯片是否實現(xiàn)設計的全部功能,如 CPU 的指令集是否完整;性能測試測量運算速度(如 CPU 的主頻、GPU 的算力)、功耗(待機與滿載功耗)、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,評估芯片的長期穩(wěn)定性;兼容性測試則驗證芯片與周邊電路、操作系統(tǒng)的匹配性。量產(chǎn)階段的測試采用 ATE(自動測試設備),每顆芯片需經(jīng)過數(shù)百項測試,篩選出不良品,確保出貨合格率達 99.9% 以上。例如,手機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入市場。吉林音響芯片ATS2853C藍牙音響芯片能與其他設備快速配對,即連即享音樂播放。
散熱性能是影響功放芯片穩(wěn)定性與使用壽命的關鍵因素,尤其在大功率應用場景中,散熱設計尤為重要。當功放芯片工作時,部分電能會轉(zhuǎn)化為熱能,若熱量無法及時散發(fā),芯片溫度會持續(xù)升高,可能導致性能下降(如輸出功率降低、失真度增加),嚴重時甚至會燒毀芯片。針對不同功率的功放芯片,散熱設計方式存在差異。小功率芯片(如輸出功率低于 10W)通常采用貼片式封裝,依靠 PCB 板的銅箔散熱,通過增加銅箔面積、優(yōu)化散熱路徑,提升散熱效率;中大功率芯片(如輸出功率 10W-100W)則需搭配散熱片,散熱片通過與芯片封裝緊密接觸,將熱量傳導至空氣中,部分還會設計散熱孔、散熱鰭片,增大散熱面積;在超大功率場景(如舞臺音響、汽車低音炮,輸出功率超過 100W),則需結合主動散熱方式,如加裝風扇、采用水冷系統(tǒng),強制加速熱量散發(fā)。此外,芯片廠商也會在芯片內(nèi)部集成過熱保護電路,當溫度超過閾值時,自動降低輸出功率或停止工作,避免芯片損壞,形成 “硬件散熱 + 軟件保護” 的雙重 thermal 管理體系。
芯片的制程工藝是衡量其技術水平的關鍵指標,指的是晶體管柵極的最小寬度,單位為納米(nm),制程越小,芯片性能越優(yōu)。制程工藝的演進經(jīng)歷了微米級到納米級的跨越:2000 年左右主流制程為 180nm,2010 年進入 32nm 時代,如今 7nm、5nm 已成為芯片的標配,3nm 工藝也逐步商用。制程升級的是通過更精密的光刻技術(如 EUV 極紫外光刻)縮小晶體管尺寸,同時優(yōu)化電路結構(如 FinFET 鰭式場效應晶體管、GAA 全環(huán)繞柵極技術),提升芯片的能效比。例如,5nm 工藝相比 7nm,晶體管密度提升約 1.8 倍,同等功耗下性能提升 20%,或同等性能下功耗降低 40%。制程工藝的每一次突破都需要整合材料科學、精密制造、光學工程等多領域技術,是全球高科技產(chǎn)業(yè)競爭的戰(zhàn)場。ACM8815在汽車音響應用中,該芯片可驅(qū)動4Ω低音炮輸出200W功率,實現(xiàn)影院級聲場效果。
隨著人工智能技術的蓬勃發(fā)展,智能語音交互功能逐漸成為藍牙音響芯片的新亮點。集成了智能語音交互功能的藍牙音響芯片,能夠讓用戶通過語音指令輕松控制音響的各項功能,如播放音樂、暫停、切換歌曲、調(diào)節(jié)音量等,還能實現(xiàn)語音搜索、語音助手喚醒等智能操作。例如,一些搭載了科大訊飛語音識別技術的藍牙音響芯片,具備高準確的語音識別能力,能夠快速準確地識別用戶的語音指令,即使在嘈雜的環(huán)境中也能保持較高的識別率。當用戶說出 “播放周杰倫的歌曲” 時,芯片迅速將語音指令轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,傳輸至音響的控制系統(tǒng),準確執(zhí)行指令,為用戶播放周杰倫的音樂。這種智能語音交互功能的集成,極大地提升了用戶操作藍牙音響的便捷性與趣味性,使藍牙音響從單純的音頻播放設備向智能化、交互化的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變,更好地滿足了現(xiàn)代用戶對智能生活的需求。ACM8815的輸出級采用半橋拓撲結構,配合自舉電路設計,可產(chǎn)生高于電源電壓的驅(qū)動信號,提升輸出擺幅。海南至盛芯片ACM3107ETR
12S數(shù)字功放芯片支持TDD-LTE音頻同步,通過4G/5G網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程低延遲音頻傳輸,時延<100ms。北京炬芯芯片ATS2835
藍牙芯片的主要架構由射頻(RF)模塊、基帶模塊、協(xié)議棧模塊及外圍接口模塊四部分構成,各模塊協(xié)同工作實現(xiàn)無線通信功能。射頻模塊負責信號的發(fā)送與接收,包含功率放大器、低噪聲放大器及射頻開關,能將基帶模塊輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為射頻信號,通過天線發(fā)射出去,同時將接收的射頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸至基帶模塊,其性能直接決定芯片的通信距離與抗干擾能力。基帶模塊承擔數(shù)據(jù)處理任務,包括編碼解碼、調(diào)制解調(diào)(如 GFSK 調(diào)制)及鏈路管理,可對數(shù)據(jù)進行分組、加密,確保傳輸安全性與可靠性。協(xié)議棧模塊是藍牙通信的 “語言規(guī)范”,涵蓋藍牙協(xié)議(如 L2CAP、SDP)與應用協(xié)議(如 A2DP、HID),不同協(xié)議對應不同應用場景,如 A2DP 協(xié)議用于音頻傳輸,HID 協(xié)議用于鍵盤、鼠標等外設連接。外圍接口模塊則提供豐富的外部連接方式,如 UART、SPI、I2C 接口,方便與微控制器、傳感器、存儲芯片等外設對接,滿足多樣化設備的設計需求。這種模塊化架構讓藍牙芯片具備高度靈活性,可根據(jù)應用場景調(diào)整模塊配置。北京炬芯芯片ATS2835