【awinic inside】艾為芯動(dòng)力，助力對(duì)講機(jī)暢聯(lián)無憂，溝通無界

對(duì)講機(jī)是一種適用于相對(duì)固定場景，且滿足頻繁通話需求的雙向移動(dòng)通信工具，同時(shí)也是一種集群通信的終端設(shè)備。對(duì)講機(jī)具有操作簡便、靈活快速、成本低廉的特點(diǎn)，在公共安全、生產(chǎn)調(diào)度、工程施工等許多不同的場景和業(yè)務(wù)中被廣泛應(yīng)用。根據(jù)不同的產(chǎn)品類型，對(duì)講機(jī)可細(xì)分為模擬對(duì)講機(jī)和數(shù)字對(duì)講機(jī)。

模擬對(duì)講機(jī)：是將語音、信號(hào)以連續(xù)波方式調(diào)制到對(duì)講機(jī)載頻上，利用電磁波傳輸聲音的模擬電信號(hào)，進(jìn)而能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話的通信設(shè)備。

數(shù)字對(duì)講機(jī)：是將語音信號(hào)數(shù)字化，以數(shù)字編碼形式傳播的對(duì)講機(jī)。其基本原理是先把模擬語音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理后，再調(diào)制到射頻上去進(jìn)行傳輸。除了上述的數(shù)字對(duì)講機(jī)，在通信領(lǐng)域中，另外還有一種公網(wǎng)對(duì)講機(jī)，可借助公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)傳輸，它與數(shù)字對(duì)講機(jī)一樣，都是采用數(shù)字信號(hào)傳輸，具有較好的抗干擾能力和語音清晰度。

到2024年，全球?qū)χv機(jī)市場規(guī)模為43億美元，預(yù)計(jì)從2025年到2034年將以9.4% 的復(fù)合年增長率增長。與模擬對(duì)講機(jī)不同，數(shù)字對(duì)講機(jī)將用戶的聲音數(shù)字化傳輸，具有更好的音頻質(zhì)量和數(shù)字糾錯(cuò)功能。憑借這些優(yōu)勢，數(shù)字對(duì)講機(jī)在市場上的競爭力不斷提升，預(yù)計(jì)到2034年，數(shù)字對(duì)講機(jī)市場將超過55億美元。

2025年1月，某國內(nèi)頭部通信廠商推出了運(yùn)動(dòng)對(duì)講機(jī)，它不僅專為滑雪、騎行和其它有氧運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)，還是國內(nèi)首發(fā)。該對(duì)講機(jī)支持4G全網(wǎng)通，可實(shí)現(xiàn)全國5000公里對(duì)講，搭配獨(dú)立的降噪芯片，音頻使用艾為K類音頻PA，使用者在時(shí)速60公里下運(yùn)動(dòng)也能聽清晰。

此款運(yùn)動(dòng)對(duì)講機(jī)，當(dāng)然也少不了 Awinic 產(chǎn)品加持，共有5類 Awinic 產(chǎn)品應(yīng)用。使用艾為呼吸燈驅(qū)動(dòng)做點(diǎn)陣數(shù)字顯示屏；使用艾為 K 類音頻放大器驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)出清晰人聲；內(nèi)部功能電路通過模擬開關(guān)切換音頻模擬信號(hào)到主控芯片上；使用艾為高性能 LDO 給各個(gè)功能模塊供電，以及使用一顆艾為 AB 類音頻功放來驅(qū)動(dòng) Type-c 耳機(jī)。

下面介紹下這幾款芯片：

1、艾為呼吸燈驅(qū)動(dòng)芯片

艾為36路的直驅(qū)型 LED 驅(qū)動(dòng)芯片，可實(shí)現(xiàn)單色點(diǎn)陣顯示的清晰呈現(xiàn)、RGB 炫彩呼吸等絢麗動(dòng)態(tài)效果，在此產(chǎn)品上驅(qū)動(dòng)25顆單色 LED 燈，配合隔光結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)字顯示以及圖案效果亮度調(diào)節(jié)功能，主控通過 I2C 總線與其通信，減少了平臺(tái) IO 資源的消耗，主要 Feature 如下：

• 36通道 RGB LED 驅(qū)動(dòng)器
  - 全局256級(jí)直流電流配置
  - 獨(dú)立256級(jí) PWM 調(diào)光
  - 獨(dú)立256級(jí)電流用于調(diào)色
• 高精度電流 Sinks
  - 器件間誤差：±5%
  - 通道間誤差：±5%
• 靈活的 LED 照明模式控制
  - 自動(dòng)呼吸燈效，無需主控 MCU 參與
• 每通道 LED 開路/短路檢測
• 過溫保護(hù)
• 400kHz I2C 接口，四個(gè)可選地址
• 電源電壓：2.7V~5.5V
• QFN-44L 5mmX5mmX0.75mm 封裝

據(jù)悉，此類呼吸燈驅(qū)動(dòng)芯片，除了在運(yùn)動(dòng)對(duì)講機(jī)中被采用，還在手機(jī)、金融支付端等產(chǎn)品中得到了成熟且廣泛的應(yīng)用。

圖3 呼吸燈驅(qū)動(dòng)典型應(yīng)用圖

2、K類音頻放大器

艾為 K 類音頻放大器，內(nèi)置電荷泵轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生 6.5V 電源電壓。內(nèi)置 NCN 功能，可在檢測輸出信號(hào)的破音失真時(shí)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)增益，在高功率水平下保護(hù)揚(yáng)聲器免受損壞，并為客戶帶來最舒適的聆聽體驗(yàn)。主要 Feature 如下：

• 工作電壓范圍：2.5V~5.5V
• 靜態(tài)電流：7.5mA
• 關(guān)斷電流：0.1μA
• 輸出功率：2W@4.2V
• 極低噪聲：29μV
• 一線脈沖控制方式
• 4種增益配置：12dB/16dB/24dB/27.5dB
• NCN 防破音功能
• QFN-20L 3mm × 3mm x 0.75mm封裝

圖4 音頻PA差分輸入典型應(yīng)用圖

3、AB類音頻功放

當(dāng)用戶使用耳機(jī)進(jìn)行語音交互時(shí)，需要一個(gè)音頻 PA 來驅(qū)動(dòng)耳機(jī)，要求音頻 PA EMI 盡可能小，輸出 noise 盡量小。艾為新一代Class AB音頻功放，采用先進(jìn)的工藝制程，噪聲低至17μV，具備高環(huán)路匹配度，有效提升了音頻信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。其失調(diào)電壓相比于市場同類產(chǎn)品優(yōu)化80%，無 EMI 干擾。內(nèi)置 Thermal AGC ，即便在惡劣的環(huán)境溫度下仍可穩(wěn)定發(fā)聲。

該音頻功放廣泛適用于IPC、對(duì)講機(jī)、掃地機(jī)器人等多種工業(yè)&IoT 市場。

• 輸入電壓：2.5V~5.5V
• 最大輸出功率：2W（5V，6ohm）
• 靜態(tài)電流：2.45mA
• 失調(diào)電壓：±10mV
• 噪聲：17μV
• 電源紋波抑制比：85dB
• 采用MSOP8封裝，更易于焊接和替換