【導讀】隨著汽車油耗標準的不斷提高（根據美國環境保護署的規定
，2026年每加侖汽油的行駛裏程需提升至40英裏），汽車音響設計人員麵臨的挑戰是如何提供身臨其境的音頻體驗
，同時減輕車輛重量並提高整體效率。

如果需要設計汽車外部放大器，可以通過增加輸出功率
、利用更高阻抗的揚聲器以及在係統中實施H類控製來升級音頻係統架構，從而增強用戶體驗。本文將詳細介紹每種方法，包括這些方法對音頻係統重量和性能的影響。

使用更高的電源電壓和更高的輸出電流支持更高的輸出功率

除了原始設備製造商 (OEM) 要(yao)求(qiu)減(jian)輕(qing)車(che)輛(liang)重(zhong)量(liang)外(wai)，消(xiao)費(fei)者(zhe)還(hai)希(xi)望(wang)獲(huo)得(de)出(chu)色(se)的(de)音(yin)頻(pin)性(xing)能(neng)，能(neng)夠(gou)在(zai)車(che)內(nei)享(xiang)受(shou)身(shen)臨(lin)其(qi)境(jing)的(de)音(yin)頻(pin)體(ti)驗(yan)。為(wei)了(le)開(kai)發(fa)能(neng)帶(dai)來(lai)這(zhe)種(zhong)體(ti)驗(yan)的(de)係(xi)統(tong)，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)喜(xi)歡(huan)集(ji)成(cheng)性(xing)能(neng)更(geng)強(qiang)大(da)的(de)低(di)音(yin)炮(pao)：這些低音炮能夠持續輸出震耳欲聾的低音

，並提供更大動態範圍（以分貝計量的最低聲音和最高聲音之間的差異）的聲音複製。

為了增加動態範圍以及提高輸出功率
，可考慮提高輸入電源電壓。表1展示了在揚聲器阻抗增加時為了保持75W輸出功率而需要的電源電壓和輸出電流值。

表1：各種通道需求之間的關係（相同功率）

表2展示了增加的功率需求與電源電壓/輸出電流之間的相關性。在本例中
，為了提高輸出功率，需要在相同的揚聲器阻抗下增加電源電壓和輸出電流。

表2：各種通道需求之間的關係（增加功率）

為何高阻抗揚聲器可以減輕整體重量

如表1所suo示shi，使shi用yong高gao阻zu抗kang揚yang聲sheng器qi的de一yi個ge好hao處chu是shi，在zai保bao持chi相xiang同tong輸shu出chu功gong率lv的de情qing況kuang下xia，輸shu出chu電dian流liu顯xian著zhu下xia降jiang。進jin而er，由you於yu所suo需xu的de輸shu出chu電dian流liu降jiang低di，也ye可ke以yi減jian小xiao銅tong線xian的de相xiang對dui尺chi寸cun（直徑）。例如
，在相同輸出功率下
，與4Ω或2Ω揚聲器相比，8Ω揚聲器可以使用直徑更小的銅線，這有助於減輕音頻電纜的重量。圖1所示的簡化安裝圖展示了一個六揚聲器汽車音頻係統，每扇車門有一個中音揚聲器，後部還有兩個額外的揚聲器


，總共需要大約76英尺的銅線來連接所有揚聲器。

圖 1：連接典型的六揚聲器汽車音頻係統所需的銅線長度

zengjiayangshengqizukangdeyigehaochushikeyijianxiaodianlanzhijing。zaijiashangtongchangqingkuangxiayongyujiangsuoyouyangshengqilianjiedaoyinpinwaibufangdaqidebuxianshifenqingliang，yincikezhenzhengjiangdiyinpinxitongdezhengtizhongliang。

實施 H 類控製以優化係統效率並進一步減輕重量

如圖2所示，在傳統的音頻係統中，為了提供音頻負載所需的峰值功率
，電源解決方案通常將所有揚聲器的音頻放大器電源電壓（標記為PVDD）設置為所需的最高電壓。

圖 2：未實施 H 類控製的傳統音頻係統中的 PVDD

實施“H類控製”技術（使用汽車D類音頻放大器，例如TAS6584-Q1）可以優化提供給放大器的PVDD電壓（請參閱圖3），並動態跟蹤音頻波形的包絡。H類控製可以顯著提高音頻設計的效率，並節省了原本PVDD電壓固定為42V時會耗散的功率。

圖 3：采用H類控製的PVDD

為了進一步說明H類控製對效率的影響，讓我們看一下表3中的數據。表3使用基於TAS6584-Q1的汽車H類音頻和跟蹤電源參考設計來啟用或禁用H類控製，比較了係統中的電源輸入 (Pin) 與功耗 (Pout)。利用H類控製

，升壓電源控製器和音頻放大器之間的係統效率增益接近10%。

表 3：使用 H 類控製提高效率

如圖 4 所示
，提高效率還可以降低外部放大器的總體功率損耗。

圖 4：不使用 H 類控製降低總體功率損耗 

為了進一步說明這一點
，讓我們看一下TAS6584-Q1音頻放大器和LM5123-Q1升壓控製器電源在啟用和禁用 H 類控製時的熱像儀圖像，並比較它們的熱特征。圖 5 展示了 H 類控製的實施如何顯著降低總熱負荷。

如圖 5 所示，H 類控製效率的提高（通過降低功率損耗）有助於降低熱負荷，從而可以選擇更小的散熱器來散發內部熱量。

圖 5：不采用和采用 H 類控製時的溫度對比

表 4：LM15123-Q1 和 TAS6584-Q1 熱成像的溫度比較表

結語

希望本文已經清晰地為各位介紹了如何利用更高阻抗的揚聲器和實施 H 類lei控kong製zhi來lai幫bang助zhu您nin開kai發fa重zhong量liang更geng輕qing的de音yin頻pin係xi統tong以yi及ji外wai部bu放fang大da器qi減jian輕qing重zhong量liang如ru何he轉zhuan化hua為wei延yan長chang車che輛liang續xu航hang裏li程cheng這zhe一yi優you勢shi。這zhe將jiang幫bang助zhu您nin在zai整zheng體ti音yin頻pin設she計ji中zhong加jia入ru更geng多duo數shu量liang的de揚yang聲sheng器qi通tong道dao並bing為wei現xian有you數shu量liang的de汽qi車che揚yang聲sheng器qi增zeng加jia每mei個ge通tong道dao的de總zong體ti平ping均jun輸shu出chu功gong率lv。

關於德州儀器 (TI)

德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力於設計
、製造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用於工業
、汽車、個人電子產品、tongxinshebeiheqiyexitongdengshichang。womenzhiliyutongguobandaotijishurangdianzichanpingengjingjishiyong，chuangzaoyigegengmeihaodeshijie。rujin，meiyidaichuangxindoujianlizaishangyidaichuangxindejichuzhishang

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、更快速、更可靠、更實惠，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用，這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲了解更多信息，請訪問公司網站http://www.ti.com.cn/。

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