分立器件產品在智能音頻模塊上的應用

隨著AI技術的進步，音頻產品不斷進化，智能音頻設備功能也越來越強大。智能音頻增強技術是指利用計算機科學和人工智能技術，對音頻信號實應對使其在音質、音量、音效等方面得到改善。音頻增強技術在音頻領域非常重要，主要包括音量增益，它通過提高音頻信號的音量來增強聲音的響度，動態范圍壓縮，聲音平衡，環繞聲處理，回聲與噪聲消除，噪聲抑制，音頻均衡等等。實現這些主要依賴于AI模塊和音頻處理模塊，本期主要講解智能音頻模塊上的應用。

作為一種集成多種音頻處理功能的組件，它通常用于在電子設備中實現音頻信號的輸入、輸出、處理及控制。核心組件包括麥克風陣列、數字信號處理器、音頻編解碼器、分立器件、網絡接口、音頻輸入模塊、音頻輸出模塊、處理模塊、控制模塊、通訊模塊、擴展接口等。這種組件在接收和處理傳輸音頻信號起到關鍵作用，智能音頻模塊廣泛應用于音響設備、耳機、醫療電子、手機、電視機、汽車音響、影院設備、DVD播放器、儀器儀表和工控等產品上。

分立器件在智能音頻模塊上起到小信號放大和電壓調節、整流和濾波以及電路保護等功能，具體電路應用包括整流濾波電路、小信號放大電路、充電管理及控制電路、降壓電路、開關電路和保護電路等。

以回聲消除電路為例，這部分會用到二極管產品。智能音箱語音識別的準確性挑戰是麥克風會取環境噪聲，為了過濾噪聲，一個技術就是回聲消除，它可以識別播放中音樂的數字信號，然后將該信號從麥克風輸入中去除。為了更好地濾除環境噪聲，帶有回聲消除功能的音頻放大器有一個SDOUT 信號，然后，SDOUT 信號饋入 SoC，濾除麥克風收到的音樂信號。

拿音頻輸出模塊舉例，智能音箱的音源模塊通常被分解成兩部分，一個是負責輸出數字信號的數字部分，一個是負責對數字信號進行數/模轉換的解碼部分。功放部分也被分為前置放大器和后級放大器，前置放大器主要負責信號的電壓放大、音量控制、多路音源的切換、音調調整以及阻抗匹配等功能，而后置部分則專門負責功率放大，兩個部分都會用到二三極管產品。

功率放大器的目的是給負載提供足夠大的電流驅動能力，實現功率放大，D類功放也叫數字式放大器，利用極高頻頻率的轉換開關電路來放大音頻信號，具有效率高體積小的優點。典型的D類功放拓撲結構由三角波發生器、比較器、功率輸出級以及LC低通濾波器組成。在智能音箱全雙工語音交互的系統中，功放的質量是非常重要的，因為AEC回聲消除對信號失真是非常敏感的，二極管的性能對功放影響很大。

作為一家專業從事分立器件的廠商，合科泰產品主要是為智能音頻模塊提供橋堆、二極管和三極管等產品與服務。熱銷二極管型號包括1N4148 、1N4148、M1等，三極管型號包括S8050、S8550 、MMBT3904、MMBT3906等。產品穩定，性能強大，是音頻客戶好的合作伙伴。