黨慶昆
TI 高級模擬應用工程師
14年行業從業經驗，專注音頻產品與系統設計，TI高級模擬應用工程師，為您解析音頻芯片領域的新技術和最熱門的音頻解決方案。
在開始回答網友們的問題之前，我先總結一下兩個經常被提及的問題：
1）選擇方案應該重點關注哪些指標？
2）目前主流的藍牙音箱使用方案有哪些？
一、關注哪些指標？
簡單講，因為藍牙音箱都比較小，所以要求沒有很高，需要注意的都是最基本的音頻指標，比如功率，效率，頻響和失真度。
其他方面就是電池的播放時長和充電速度。到終端客戶，往往需要用更形象的指標來描述，比如適用于多大空間，或者多遠距離可以聽。其他的效果主要在主觀評介。很少有產品把自己的客觀指標作為宣傳點來告知終端用戶。所以市場上很低端的低價藍牙音箱則只關心功率。這種音箱通俗來講就是“聽個響”。影響到聽音體驗和使用體驗的指標一般都沒有測量。
而追求品質的產品，都對影響聲音和電池使用時長的基本指標做設計保證和質量管控。另外，指標也是相對靜態的數字，因為測試信號是相對穩定的，而音樂和音頻是復雜變化和大動態的，所以同樣的指標，并不意味著有同樣的主觀表現。只能說，客觀指標是基礎。這些指標有時候是相互制約的，所以一般要根據自己需要的產品的特點，選擇合適的芯片和設計。
二、主流藍牙音箱方案有哪些？
主流藍牙音箱的方案來說，一般藍牙音箱的功率都小于10W, 一般是3~6W之間。
小功率的單聲道藍牙音箱，主要使用LM48511, 自帶升壓部分，4歐姆喇叭的話可以到5.4W 1% THD+n. 因為是H類的功放（就是功放的升壓電壓會隨著輸入信號而調整），所以效率很高。
中、大功率的，比如5W到10W的藍牙音箱，單聲道或者雙聲道，一般用TPA3130D2, TPA3118D2, TPA3128D2做功放，而DAC和處理一般用PCM5121，PCM5101或者TLV320AIC3254. PCM5121和TLV320AIC3254都是內部有miniDSP, 可以做一些聲音處理，包括基本的EQ等。
這幾個功放的性能都很好，因為是閉環反饋的，TPA3130D2是QFN封裝的體積比較小，TPA3128是混合輸出模式的的，靜態電流很小，有助于提高系統效率。TPA3130D2是15W每聲道的雙聲道功放，TPA3118D2/TPA3128D2是30W每聲道的雙聲道功放，所以內阻都很小。
數字輸入的功放也用的非常廣泛，而且有更高級的音頻處理。
普通聲音處理的數字輸入功放，一般來說，都具有多段EQ (5 bands to 10 bands)和1到3段DRC (按照頻率分段），失真度控制等功能。藍牙音箱用的比較多的比如TAS5711, 支持2.1輸出組合，TAS5709/TAS5715這樣的，支持2段DRC等等。
還有一些數字輸入功放具有更強大的聲音處理功能，內置了 miniDSP和RAM/ROM, 比如TAS5756M/TAS5754M, 我們提供了一些預先做好的處理流程可以選擇使用，比如多達10段的EQ，增強功能的多段DRC，低音增強，自適應EQ等。而更先進的聲音處理，則是“智能 功放”，比如TAS5766M/TAS5782M/TAS2557M，這種算法對喇叭進行建模，播放音樂的時候，實時預測喇叭的狀態，對震動幅度和溫度進行實時 的控制，避免喇叭損壞，在這個基礎上面，喇叭的瞬時功率可以輕松達到額定功率的3倍以上，喇叭的功率越大短時間峰值可以達到的功率越大，這樣就可以實現傳 統算法無法實現的很好的低音效果和更高的響度，彌補小口徑喇叭以及小音腔的不足。
另外我們還新推出了一些性比更高的數字輸入功放比如TAS5733L，TAS5753MD，有15段EQ和3段AGL，后續更會推出不需要輸出電感的產品。
這里的EQ實際上是BiQuad濾波器，就是不僅能做EQ，也可以做高通，低通，Notch, Bass/Treble shelf 等濾波器。
軟件工具上走向高度統一，就是熟悉了一個功放的使用，就可以很快的上手其他功放的使用和調試。便于快速產品化縮短開發時間，在及時使用新產品新技術的同事減少出錯的機會。
1. 問：在雙節藍牙音箱中實現充電五分鐘，聽歌兩小時，最少需要多大的充電電流？（設定藍牙音箱的電池是2200mA/7.4V）
答：藍牙音箱的電池容量通常是7.4V*2200mA·h=16280mW·h。以10W藍牙音箱為例，其平均功率為1.5W左右，其播放時間 T=16280mW·h/1.5W=10H。
因此，兩小時的音樂播放的功耗為 W=1.5W*2H=3W·h。因此，需要在5分鐘內充入3Wh的能量，因此其充電功率應該為 P=3W·h / （5/60 h）=36W。因此充電電流應該設置為 I=36W/7.4V=4.86A。TI 的充電IC，BQ24617/BQ25703A同步的控制器可滿足此需求。
2. 問：音響發燒友追求的“發燒運放”到底好在哪？就我所了解的，從運放的專業角度看運放的技術指標，那些被認為非常好的運放的指標并沒有現在的一些優秀的音頻運放的指標那么好。究竟這些“發燒運放”是真好嗎？還是被市場炒起來的呢？
答：其實有一個非常重要的問題是，主觀性。人比較喜歡自己常聽的聲音，特別是在差距不大的時候。所以在客觀指標到達一定的程度之后，往往需要對比。另外客觀指標來講，指標的測量是相對靜態的，比如固定的幅度或者固定的頻率的測試信號。和音樂的動態是有差異的。諧波成分的差異和非常微小的低噪會造成主觀聽感較大的差別。諧波和電路結構和制程相關。另外也與供電和外圍電路設計關系很大。TI也有很多新的非常好的音頻運放，比如OPA728。
3. 問：可否推薦一下音頻的消噪方案？
答：對常駐噪聲，比如風聲\馬路噪聲等可以用TLV320AIC3254/TLV320AIC3256/TLV320AIC3262這樣的內置DSP的codec來處理。ANC現在官方不支持。
4. 問：為什么現在很多智能產品的信號傳輸都采用2.4GHz的模塊芯片呢？它的優勢是什么？沒有其他的頻段可以發代替嗎？
答：民用free band,便于實現，成本低，5G是當前開始廣泛使用的另一個頻段。
5. 問：藍牙音箱設計中，如何選擇合適的充電芯片和DC芯片，避免PA過流掉電保護？
答：你說的這種，主要因為電源承載能力不夠或者瞬態不夠造成的，所以在設計的時候設計足夠多的余量。另外使用功放的PLIMIT功能。
6. 問：現在很多音響都是追求體積更小，音質更好，在這方面有什么好的設計和推薦？采用TI的那款芯片可以提高音質和穩定性呢？
答：主打推薦TAS5782M, TAS2557。
7. 問：智能音響、電視等智能應用的語音識別需要外加幾個codec？codec型號是？需要用幾路MIC？
答：2到4片TLV320ADC3101。一般是4到8路MIC。
8. 問：TAS5782M對喇叭有什么要求？
答：如果用智能算法的話，一般是3歐姆到8歐姆，功率1W以上。
9. 問：TI是否有成熟的用于智能音響的語音識別的多MIC語音采集和前置處理方案？
答：推薦采用TLV320ADC3101或者PCM1864, 消噪和陣列算法用DA10xx芯片。
10. 問：無線耳機采用的哪款放大器？續航能力如何？
答：推薦采用TPA6141A2, 從效率來講，屬于很高的水平，續航能力主要取決于電池大小和耳機。
11. 問：無線耳機在電池管理方面采用了哪些方案？
答：推薦采用BQ21040, BQ24040。
12. 目前TI的20W左右的兩進一出的功放哪款比較常用？
答：推薦使用TPA3136D2。
13. 問：如果Soundbar和移動電源功能結合，TI 有類似的方案嗎？
答：其實直接用的整體方案，TI還比較少，但是可以組合起來用的。一般藍牙音箱和移動電源結合。Soundbar因為體積大，不便于攜帶。要想更好的藍牙音箱效果，可以用TAS5782M這種有特殊算法的芯片。
14. 問：Soundbar支持幾種輸入？
答： 一般來說HDMI,藍牙，光纖，同軸，模擬，3.5mm模擬，這六種，有的支持USB播放。
15. 問：TPA3136D2對于開關頻率是如何設置的？閉環反饋如何設計？
答：50k，所以一般不必考慮調整頻率，不易干擾am。本身芯片就是閉環反饋，如果想要濾波器后反饋，可以改為LC濾波然后增加反饋，一般沒有必要。
16. 問：如何優化無線傳輸音頻信號的音質呢？
答：傳輸軟件什么往往改的余地不大，都是芯片廠商提供的，所以你能做的，可能就是優化天線設計，減少噪聲，提高靈敏度。另外也要看功放部分的音質，確定是哪部分產生的噪聲多。
17. 問：總是聽說藍牙音響音質不是特別好，是藍牙通信的速率限制、編碼解碼的原因，還是后面DA的輸出和功率放大器的設計有些問題呢？
答：主要是國內比較流行低端產品造成的。從頭到尾都要節省成本所以都會有點問題，音質就沒辦法做好。就是便宜。有些品牌的做的要好一些但是品牌溢價又比較多。
18. 問：利用藍牙傳輸的時候如何確保信號不中斷，提高穩定性。藍牙傳輸距離一般是10米左右？
答：是10米左右，5.0之后會更好，一般軟件沒問題的話主要是硬件提高靈敏度。
19. 問：Soundbar 內置無線發射器 能做到多遠？
答：一般是20米以內，因為是2.4G的，在有人遮擋的時候還要重傳。
20. 問：在進行語音識別時，是否必須要聯網，能否可以使用離線數據，TI的方案有沒有較好方案？
答：需要聯網。TI方案的優點是，提供了一定的本地化的語音識別，所以有些命令不必聯網，所以在不能聯網的時候也能完成一些基本操作。 |
