隨著汽車電子技術(shù)迅速發(fā)展，車載音頻系統(tǒng)也在不斷升級(jí)，以滿足消費(fèi)者對(duì)音頻體驗(yàn)的更高要求。例如，支持多種外加音源（諸如DVD、SD卡、藍(lán)牙、數(shù)字廣播等）；電臺(tái)接收效果更好；音效處理更加豐富，甚至要達(dá)到Dolby 5.1等家用音響的效果。（圖1）。同時(shí)，汽車廠商和設(shè)計(jì)公司又希望能夠縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，加速上市。所有這些都對(duì)車載功放產(chǎn)品提出更高要求。
圖1 主流車載音頻系統(tǒng)框圖
車載功放是車載娛樂(lè)系統(tǒng)中不可缺少的一個(gè)功能模塊。其作用是將音頻輸入的信號(hào)進(jìn)行選擇與入處理，進(jìn)行功率放大，使電信號(hào)具有推動(dòng)音箱的能力。車載音頻系統(tǒng)對(duì)于功放多通道，高效率，低失真，智能化的要求，使功放模塊設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)功放的時(shí)候要面臨如下的技術(shù)挑戰(zhàn)：如何在有限的散熱空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)大功率，多通道輸出；如何監(jiān)控功放芯片本身的工作狀態(tài)，保證功放芯片在過(guò)溫，過(guò)壓，過(guò)流情況下不受損害；選擇怎樣的濾波電路，使功放模塊通過(guò)EMI檢測(cè)，不干擾其他模塊工作，尤其是不對(duì)收音模塊產(chǎn)生干擾。
車載功放技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
功放按工作原理分為A類、B類、AB類、D類，下面先簡(jiǎn)要分析這幾類功放在車載音頻系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。
A類是一種完全的線性放大器。在A類功率放大器工作時(shí)，晶體管的正負(fù)通道不論有或沒(méi)有信號(hào)都處于常開(kāi)狀態(tài)，這就意味著更多的功率消耗為熱量。A類功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，因此在汽車音響的應(yīng)用中比較少見(jiàn)，像意大利的Sinfoni高級(jí)系列才有這類功率放大器。但是A類功放也有顯著優(yōu)勢(shì)，例如失真最?。o(wú)交越失真和開(kāi)關(guān)失真）、保真度高、聲音表現(xiàn)很好，所以深受音響發(fā)燒友青睞。
B類也被稱為線性放大器，但是它的工作原理與A類功放完全不同。B類功放在工作時(shí)，晶體管的正負(fù)通道通常是處于關(guān)閉狀態(tài)，除非有信號(hào)輸入。而且兩個(gè)通道不會(huì)同時(shí)工作，因此在沒(méi)有信號(hào)的部分，完全沒(méi)有功率損失。但是在正負(fù)通道開(kāi)啟關(guān)閉的時(shí)候，常常會(huì)產(chǎn)生交越失真，特別是在低電平的情況下，所以B類功放不是真正意義上的高保真功率放大器。但是由于B類功放效率比較高，因而在早期許多汽車音響系統(tǒng)還是采用這類產(chǎn)品。
AB類是兼具A類與B類功放優(yōu)勢(shì)的一種設(shè)計(jì)。當(dāng)沒(méi)有信號(hào)或信號(hào)非常小時(shí)，晶體管的正負(fù)通道都常開(kāi)，這時(shí)功率有所損耗，但沒(méi)有A類嚴(yán)重。當(dāng)信號(hào)是正相時(shí)，負(fù)相通道在信號(hào)變強(qiáng)前還是常開(kāi)的，但信號(hào)轉(zhuǎn)強(qiáng)則負(fù)通道關(guān)閉。當(dāng)信號(hào)是負(fù)相時(shí)，正負(fù)通道的工作剛好相反。AB類功放的主要缺陷在于會(huì)產(chǎn)生交越失真，但是在效率比以及保真度方面，還是優(yōu)于A類和B類功放，因而AB類功放成為目前汽車音響中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)方案。
D類放大器與上述A，B或AB類放大器不同，其工作原理基于開(kāi)關(guān)晶體管，可在極短的時(shí)間內(nèi)完全導(dǎo)通或完全截止。兩只晶體管不會(huì)在同一時(shí)刻導(dǎo)通，因此產(chǎn)生的熱量很少。這種類型的放大器效率極高（90%左右），在理想情況下可達(dá)100%，而相比之下AB類放大器僅能達(dá)到78.5%。不過(guò)另一方面，開(kāi)關(guān)工作模式也增加了輸出信號(hào)的失真。
隨著車載娛樂(lè)系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)功放部分的要求也越來(lái)越高：大功率、高效率（低散熱）、多通道、高保真、智能診斷及保護(hù)功能。傳統(tǒng)的AB 類功放已經(jīng)很難滿足這些要求，所以功放的發(fā)展趨勢(shì)是在D類功放的基礎(chǔ)上，改善EMC性能、降低失真度，并支持?jǐn)?shù)字音源輸入。
新興的全數(shù)字音頻放大器對(duì)數(shù)字音源輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行直接處理和放大，可以方便地實(shí)現(xiàn)高保真、高效率和低成本的音頻放大器，因而可以為數(shù)字音源、音頻處理和功率放大的整合設(shè)計(jì)提供了完整的端到端數(shù)字解決方案。
（轉(zhuǎn)載）
