车载音频功放赛道,长期是海外大厂方案牢牢占据主力市场。传统 D 类功放架构经过多年打磨,失真、效率指标已经摸到一个稳定平台期,很多国产音频 IC 团队在做对标时,大多聚焦 THD+N、信噪比、输出功率这些显性参数,容易忽略后端 LC 滤波带来的系统成本、PCB 面积痛点。
TI 这篇针对 TAS67524-Q1 的技术文章,核心不是推出一款 “指标更强” 的功放芯片,而是从系统层面改动调制拓扑,解决车载多声道功放最头疼的电感物料爆炸问题,给国产音频功放芯片研发提供了一条差异化思路。
常规桥式 D 类功放输出是差分 PWM 信号,正负两路都存在高频开关分量,所以每一路输出都要独立 LC 滤波。一套 16 声道车载功放,就要 32 个电感;32 声道高配音响,电感数量直接来到 64 颗。
电感不只是花钱。车载电感属于功率磁件,要满足 AEC-Q100、振动、温漂、EMI 要求,车规电感单价远高于消费级;同时大量电感在 PCB 上挤占空间,增加布线难度,磁件之间还容易引入互感干扰,EMC 调试工作量成倍上涨。
行业早期的优化路线很单一:拉高开关频率。从 400kHz 提升到 2.1MHz,电感感值可以从 8.2µH 降到 3.3µH,体积缩小,但电感数量没有变少。声道越多,电感总量压力越明显。这也是为什么很多高端车载功放板,PCB 上密密麻麻铺满磁珠与电感。
TI 的 1L 调制,本质上是修改桥臂开关时序:只保留单侧输出 LC 滤波,另外一侧不再配置电感,在芯片调制算法层面抑制开关噪声,不再依赖外部无源器件滤波。硬件上直接砍掉一半电感,20 声道方案实测 PCB 面积缩减 34%。
表格
| 方案 | 代表型号 | 单声道电感数量 | 典型开关频率 | 供电范围 | 核心优势 | 短板 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 传统 BD 调制 D 类功放 | TAS6424E-Q1 | 2 颗 | 400kHz~2.1MHz | 4.5V~19V | 成熟稳定,调试资料多 | 电感多、BOM 高、占板大 |
| 1L 单电感调制 D 类功放 | TAS67524-Q1 | 1 颗 | 2.1MHz | 4.5V~19V | 电感减半、省空间、效率 + 7% | 调制算法门槛高,EMI 调校有新难点 |
| 国产常规车规 D 类功放 | 国产多通道功放 | 2 颗 | 300kHz~1.2MHz | 4.5V~18V | 交期可控、价格优势大 | 高频版本少,暂无成熟单电感调制方案 |
表格对比可以直观看到:1L 技术不是单纯比拼芯片本身的失真指标,而是系统级优化。芯片本身 THD+N 并没有跨越式刷新纪录,但整套功放方案 BOM、面积、重量下降非常可观,主机厂 Tier1 会直接买单。
很多工程师第一眼会理解成:简单删掉一个电感就行。实际不能这么做。如果直接拿掉一路电感,PWM 共模噪声会大幅抬升,EMI 很难过车规测试。
1L 方案成立的前提有两个:一是芯片内部重新设计 PWM 调制波形,抑制共模开关噪声;二是配套完善的片上诊断。TAS67524-Q1 内置每通道电流采样、实时负载诊断,无论有没有音频输出,持续监测开路、对地 / 对电源短路。车载场景下扬声器线束环境恶劣,短路保护是硬性门槛,调制简化之后,保护机制不能缩水。
另外一个配套亮点是低延迟通路。现在新车标配路噪降噪、主动声学补偿,功放延迟直接决定降噪效果。传统 D 类加上外部滤波之后,链路延迟波动大;这款芯片把低延迟通路做进功放内部,和车载音频 DSP、降噪算法更容易对齐时序。
这里有一个工程上的取舍:1L 调制方案的 EMI 重心转移了。传统方案靠外部 LC 滤差模噪声;1L 架构下共模噪声变成调试重点,对 PCB 地平面分割、功率回路布局要求更高。它降低了无源器件成本,但是对硬件 Layout 工程师、EMC 工程师的能力提出新要求。
国内已经有不少团队在做车规 D 类功放,现在主流路线还是复刻成熟 BD 调制架构,对标 TI 老款 TAS6424E-Q1 这类器件,在功耗、价格上做竞争。这条路可以解决基础替代,但很难形成差异化壁垒。
TI 这个案例给国产厂商指明新方向:功放芯片竞争,从 “芯片单机指标” 转向 “音频子系统总成本”。终端 Tier1、车企在选型时,算的是整套方案成本,不是单颗 IC 价格。同样一颗功放芯片,如果能帮客户省掉一半车规电感,哪怕芯片售价略高,整套方案依然具备竞争力。
鼎芯在对接车载音频客户时也发现一个现状:很多客户愿意接受国产功放芯片,但卡在配套磁件交期、电感涨价、PCB 空间不够这几个问题上。如果国产 D 类功放 IP 能够落地类似单电感调制思路,会形成和海外大厂错位竞争的抓手。
当然也要客观看待难度:1L 调制属于调制算法 + 模拟功率输出协同设计,不是改版图就能实现。需要长期 EMI 摸底、多温区噪声测试、车规可靠性验证,周期很长,中小 IC 设计公司投入门槛偏高。
✅ 推荐使用场景:
❌ 不推荐场景:
D 类音频放大器芯片发展到今天,单纯把 THD+N 做低、拉高功率已经很难拉开差距。TI TAS67524-Q1 搭载的 1L 调制方案,代表海外大厂的设计思路转向:芯片设计要站在 Tier1 系统工程师视角,解决后端无源器件、PCB、EMC 的系统性痛点。
对于鼎芯这类做国产 IC 推广的从业者来说,这个案例也给我们和芯片原厂沟通提供新角度:国产替代不只是引脚兼容、参数对标,更要挖掘主机厂真实系统痛点。未来国产音频功放想要突破海外封锁,除了稳定的车规可靠性之外,像单电感调制这类系统级创新,才是真正能拿到项目定点的核心竞争力。