摘要

AW87319 音频集成电路是一款高性能集成电路，设计用于增强各种设备的音频输出，尤其是移动电话和消费类电子产品。这款集成电路由上海艾崴电子科技有限公司设计，集成了先进的信号处理功能和电源管理功能，可在保持效率和可靠性的同时提供卓越的音质。AW87319 的突出特点是能够在不同的电池电压下保持恒定的输出功率，因此特别适用于电源波动频繁的移动应用。在技术规格方面，AW87319 具有 102dB 的高信噪比（SNR）和 47uV 的超低本底噪声，可确保用户获得清晰、身临其境的音频体验。它还拥有 0.015% 的超低失真率，有助于保持原始音频信号的完整性。其主要功能包括 Awinic 专有的三电平三速率自动增益控制（AGC）技术，该技术通过防止削波、增强动态范围和保护扬声器免受损坏来优化音频性能。此外，该 IC 与智能放大器的集成及其灵活的配置选项使其成为适用于各种音频系统的通用元件。AW87319 音频集成电路并非没有挑战和争议。音频集成电路市场的一个突出问题是如何在功率效率和音频质量之间取得平衡。虽然 AW87319 通过集成先进的智能放大器技术解决了这一问题，但市场竞争仍在不断挑战微型化和性能的极限。此外，向无线技术和边缘处理技术的转变为设计和实施带来了新的复杂性，需要不断创新才能在快速发展的音频技术领域保持领先。总体而言，AW87319 音频集成电路集尖端信号处理、高效电源管理和强大的性能特征于一身，代表了音频技术的重大进步。AW87319 在移动设备、消费电子产品和其他音频应用中的广泛采用，凸显了它在为全球用户提供高品质音频体验方面的重要性。随着技术的不断发展，AW87319 和类似的音频集成电路有望在塑造未来声音方面发挥越来越关键的作用。

历史

音频集成电路（IC）的历史与更广泛的电子学历史紧密相连。这段历史可以追溯到真空管、晶体管和集成电路等关键元件的发明。这一历程始于 1883 年，当时托马斯-阿尔瓦-爱迪生（Thomas Alva Edison）发现电子可以通过真空从一个金属导体流向另一个金属导体，这一现象后来被称为爱迪生效应（Edison effect）。

.这一发现为电子设备的发展奠定了基础。1904 年，约翰-弗莱明应用爱迪生效应发明了二极管，这是一种双元件电子管。在这一创新之后，李-德-弗雷斯特很快于 1906 年发明了三极管，为电子管增加了第三个元件，从而实现了电信号的放大。这些真空管在操纵和放大电能方面发挥了至关重要的作用，为后来电子通信和音频技术的进步铺平了道路。20 世纪初还见证了大众传播领域的重要里程碑。1923 年，三项重大发明标志着电子大众传播的诞生：西屋公司的无线电广播、英国约翰-洛吉-贝尔德用无线电传输活动图像，以及第一部 "好莱坞故事片"--迪斯尼改编自《爱丽丝梦游仙境》的银幕电影。这些发展使得音频和视频的远距离传输成为可能，从而进一步推动了音频技术的发展。到 20 世纪中期，晶体管和集成电路的引入彻底改变了电子技术，使设备变得更小、更高效、更可靠。这些创新最终促成了现代音频集成电路的诞生，它们是当今音频设备的重要组成部分。随着该领域的不断进步，德州仪器（TI）等公司做出了重大贡献。值得一提的是，德州仪器于 1978 年推出了 Speak & Spell，这是一款利用语音合成技术的开创性教育玩具。该设备是德州仪器更广泛创新的一部分，对科学和工程学产生了深远的影响。

技术规格

AW87319 音频集成电路旨在通过一系列复杂的功能和规格提高音频性能。该集成电路的技术规格包括几个关键性能指标，共同决定了声音重现的整体质量。

频率响应

频率响应是指音频设备能再现的频率范围，以及声波振幅随频率的变化情况。对于音频设备而言，通常以 1000Hz 时的振幅为基准进行测量，单位为分贝（dB）。音响系统的理想频率响应为 20Hz 至 20kHz，但实际情况往往会将其限制在 32Hz 至 18kHz 的范围内。

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信噪比（SNR）

信噪比测量的是音频信号与系统产生的噪声（包括热噪声、交流噪声和机械噪声）之间的比率。该比率一般用分贝（dB）表示。信噪比越高，表示音质越好，对于一般的音响系统，该值应高于 85 分贝

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动态范围

动态范围是指音频系统可处理的声音信号最小值和最大值之间的差值。它对于准确再现音频信号中最安静和最响亮的部分而不失真或丢失细节至关重要

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失真度

失真度是指原始音频信号在通过系统时发生的变化。为了保持音频的保真度，失真率越低越好。集成电路的目标是尽量减少失真，以保持原始声音的完整性

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瞬态响应

瞬态响应衡量的是音频系统对快速高频信号或瞬态声音的响应能力。良好的瞬态响应可确保系统准确再现音频信号的快速变化，而不会出现滞后或拖尾现象

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立体声分离与平衡

立体声分离和平衡对于营造清晰、身临其境的音频体验至关重要。立体声分离度衡量的是左右声道相互区别的程度。立体声平衡确保两个声道的音频电平均匀，为听众提供一个平衡的声场

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与智能放大器集成

AW87319 可与 TAS2559 等先进的智能放大器无缝集成，TAS2559 包括一整套优化性能的功能。智能放大器使用实时数据（包括温度读数）来调整和增强声音输出。这些放大器还包括智能低音和动态范围保护 (DRP) 等功能，并采用了先进的保护算法，以确保热和机械安全。

.AW87319 音频 IC 具有一系列强大的技术规格，旨在为各种应用提供高质量的音频性能。它集成了智能放大器和复杂的信号处理功能，可确保满足现代音频系统的苛刻要求。

主要特點

AW87319 音频 IC 具有多项先进功能，旨在提高手机音频应用的整体音质和性能。

三级三速率 AGC 技术

AW87319 采用了 Awinic 专有的三电平三速率自动增益控制 (AGC) 技术，可在保持出色音质的同时提供大音量，从而增强音频输出。该技术分为三个功率等级：AGC1、AGC2 和 AGC3，每一级都有特定用途，以优化音频性能。AGC1 通过快速检测和缓解输出电压尖峰，防止输出信号削波。AGC2 可在相对较短的时间内改善音乐的动态范围，而 AGC3 则允许扬声器以额定功率工作，以有效改善音量并保护扬声器免受损坏。

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恒定输出功率

AW87319 的突出特点之一是能够在 3.3V 至 4.35V 的锂电池电压范围内保持恒定的输出功率。这对于手机音频应用尤其具有吸引力，因为在这些应用中，即使电池电压下降，也必须保持高质量的音乐输出。AW87319 可确保输出功率保持恒定，不会随着电池电压的降低而下降，从而提供持续的高质量音频性能。

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高效率、低噪音

AW87319 集成了一个效率高达 84% 的高压同步升压器，显著改善了音乐的输出动态范围。它还具有 47uV 的超低本底噪声和 102dB 的高信噪比 (SNR)，从而带来更清晰、更愉悦的听觉体验。此外，音频集成电路的失真率极低，仅为 0.015%，确保音乐输出忠实于音源。

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内置保护

为了保护设备和所连接的扬声器，AW87319 包含多种内置保护功能。其中包括过流保护、过热保护和短路保护。这些功能对保持音频系统的使用寿命和可靠性至关重要，尤其是在大功率条件下

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灵活的配置和应用

AW87319 具有灵活的配置选项，可支持广泛的应用。它可以通过 I2C 提供 0.5W 至 1.5W 的输出功率，因此适用于一般扬声器。它还支持扬声器和接收器二合一应用，进一步扩大了其在各种音频系统中的可用性。音频 IC 通过 I2C 接口控制内部寄存器，可对升压输出电压、升压最大输入峰值电流和 D 类增益等参数进行微调。

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软启动功能

最后，AW87319 具有同步升压和软启动功能。该功能可确保功率逐步增加，防止突然的浪涌损坏音频元件或缩短其使用寿命。软启动功能还有助于提高音频集成电路的整体稳定性和可靠性。

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應用領域

AW87319 音频集成电路旨在通过提供高效放大和改进音质，在各种应用中增强音频体验。其中一个突出的应用是在现代互联家庭领域，它可以集成到 WiFi 和蓝牙等无线技术中，促进多设备之间的无缝媒体播放。

.在这些设备中加入语音助手可实现对智能视听系统的免提控制，从而提高用户的便利性和互动性。在移动设备中，随着智能手机和平板电脑日益成为流媒体和欣赏内容的主要平台，AW87319 音频 IC 发挥着至关重要的作用。随着这些设备的发展，双声道立体声音频设计的趋势日益明显，这就需要智能功率放大器在耳机和扬声器模式下都能提供出色的音频清晰度和电源效率。这与整个行业向无绳内容消费转变的趋势相吻合，用户需要高品质、身临其境的移动音频体验。此外，该集成电路还可应用于增强现实和虚拟现实平台领域，这些平台将数字内容与真实环境融合在一起，创造身临其境的体验。AW87319 能够提供高保真音频，这对于增强 AR/VR 系统的逼真度和参与度至关重要。除消费电子产品外，AW87319 还适用于中等功率应用，如有源扬声器、数字电视音霸、蓝牙音频底座以及笔记本电脑、台式机和一体机等大型 PC。该集成电路的多功能性使其成为旨在为各种设备提供增强音频性能的制造商的理想选择。

设计与建筑

AW87319 是一款高性能音频放大器集成电路，在设计时考虑了特定的结构因素，以增强其功能和效率。其设计的一个关键方面是集成了输入电阻，形成一个高通滤波器，设置一个角频率来阻挡不良噪声。例如，将高通滤波器点设高，可有效阻隔耦合到输入端的 217Hz GSM 噪音，从而提高电路的整体性能。

.为保持信号完整性，AW87319 采用陶瓷电容器和较大电容器组合进行电源去耦。一个 0.1μF 的低等效串联电阻 (ESR) 陶瓷电容器靠近器件，用于管理线路上的高频瞬态和数字噪声。此外，VBAT 电源迹线上还有一个 10μF 的电容器作为电荷储备，有助于防止电源电压骤降。电容器的精心放置和选择可确保集成电路即使在电源波动时也能高效运行。为了抑制输出噪声，AW87319 的设计包括铁氧体芯片磁珠和电容器，这在器件靠近 EMI 敏感电路或放大器与扬声器之间有较长的引线时尤为重要。集成电路以 K 类模式工作，在输出端产生方波信号。由于输出电容上的开关电流，这种工作模式会增加静态功耗。为减少这种情况，设计建议使用 0.1nF 陶瓷电容器。

集成能力

AW87319 音频 IC 集成了先进的集成功能，能够在提供高质量音频的同时保护器件并确保高效用电。AW87319 的主要功能之一是内置过流保护、过热保护和短路保护功能。这些保护功能可有效保护芯片在运行过程中免受潜在的损坏。

.此外，AW87319 还采用了独特的三电平三速率 AGC（自动增益控制）技术，尤其适用于手机音频应用。该技术可确保在 3.3V 至 4.35V 的锂电池电压范围内保持稳定的输出功率。因此，即使电池电压下降，音频集成电路也能保持高质量的音乐输出，提供稳定的听觉体验，而不会出现性能下降。AW87319 的集成能力还包括通过 I2C 接口控制内部寄存器的能力。这些寄存器参数包括升压输出电压、升压最大输入峰值电流、D 类增益和三电平三速率 AGC 参数。这种控制水平允许对音频输出进行微调，以匹配一般扬声器，通过 I2C 接口可配置的输出功率范围为 0.5W 至 1.5W。此外，AW87319 采用小型 2.76mm x 2.36mm CSP-19 封装，突出了其紧凑的设计，使其适用于移动和其他空间受限的应用。AW87319 先进的集成功能不仅提高了音频质量，还提高了器件在提供卓越音频体验方面的效率和可靠性。

与其他音频集成电路的比较

近年来，音频算法和增强技术的进步极大地推动了音频集成电路（IC）的发展。出现了一类新的音频算法，用于管理从电池中提取的音频功率，促进功耗和音频性能之间的平衡

诺基亚的 OZO、杜比 Atmos、Xperi DTS 和 Dirac 等技术一直走在前沿，提供了卓越的音调平衡、更强的低音重现、更高的动态范围和更身临其境的空间重现。将苹果 iPhone 12 Pro Max 和 BlackShark 4 Pro 等现代智能手机与诺基亚 N95 和 iPhone 3GS 等旧机型进行比较，可以发现它们在频率响应和失真管理方面都有相当大的改进。这些进步部分归功于 2010 年代初成为标准功能的全面扬声器保护，这使得制造商可以将扬声器推至其放大极限而不会造成损坏。D 类放大器的广泛采用也起到了至关重要的作用，它提供了更高的电池消耗效率，并实现了更紧凑的扬声器设计。现在，智能手机音频设计人员通过使用高压音频放大器、扬声器监控模数转换器 (ADC) 和先进的算法，使微型扬声器保持在安全的工作条件下，从而专注于提供更好、更响亮和更清晰的音频。随着智能手机越来越多地采用立体声配置，音频放大器的作用变得更加重要。设计人员必须确保高效的尺寸、有效的电池电流管理和卓越的音频性能，从而强调音频集成电路在整个系统中的重要性。近期的研究还利用先进的人工智能技术和深度学习进行声音分析，促进了人声疾病检测、声音事件检测、扬声器识别和声音分类等任务。这些方法有助于增强音频信号处理，推动音频集成电路在性能和应用方面的发展。

市场采用

AW87319 音频集成电路在各行各业都得到了广泛的市场应用，充分展示了它的多功能性和高性能。该集成电路最初受到寻求提高音频设备音质的高保真分销商的青睐，并迅速成为音乐制作人和工程师的最爱，因为它无需昂贵、笨重的设备就能提供卓越的音频保真度。

.这一转变是音乐技术行业大趋势的一部分，硬件和软件的创新使专业级音频制作更容易为更多人所接受。AW87319 市场成功的一个显著驱动因素是其在消费电子产品，特别是移动设备中的应用。随着智能手机和平板电脑的普及，对高品质音频元件的需求急剧上升。将该集成电路集成到这些设备中，使制造商能够在不影响外形尺寸或电池寿命的情况下提供增强的音频体验。AW87319 音频 IC 除用于消费电子产品外，还深受维修店和电子产品分销商的青睐。它的可靠性和性能使其成为维修和升级现有音频系统的首选。这就形成了一个强大的批发市场，各公司提供有竞争力的价格和高质量的元件，以满足从个人用户到大型分销商等各种客户的不同需求。此外，以 Propellerhead Reason 和 Ableton Live 等工具为代表的音乐制作技术的发展也进一步推动了 AW87319 等高质量音频 IC 的应用。这些数字音频工作站（DAW）需要功能强大的硬件来高效处理复杂的音频任务，因此 AW87319 成为现代音乐制作设备的重要组件。

未来发展

AW87319 音频 IC 等智能放大器的未来充满潜力。随着技术的发展，这些设备有望在我们体验音频和与音频互动的过程中发挥越来越重要的作用。音频领域的消费者和专业人士都可以期待令人兴奋的发展，这些发展将重新定义声音技术的界限

.音频行业的发展经历了几个重要的里程碑，包括真空管、晶体管和场效应晶体管时代，每个时代都有其独特的进步。展望未来，音频技术的发展预计将转向数字音频技术。在这一进程中，无线技术和可靠性可能会得到改善，从而减少目前所需的布线和连接数量。此外，更轻、更小、功能更强的组件设计的进步有望降低大型音频系统的存储、运输和安装时间等相关成本。展望未来，技术显然将继续以令人兴奋的方式塑造和重新定义音乐和音频行业。人工智能、虚拟现实和其他尖端技术的进步将为现场表演和协作带来新的可能性。对于音乐家和音频专业人士来说，拥抱这些技术进步并适应不断变化的环境将是成功的关键。通过及时了解信息和利用技术的力量，艺术家和工程师可以继续推动他们的技艺发展，并以创新的方式与观众建立联系。

与竞争技术相比的优势

AW87319 音频集成电路在拥挤的音频技术市场中脱颖而出，是因为它与竞争对手相比具有几个明显的优势。首先，不断改进的无线技术和可靠性大大减少了音频系统所需的布线和连接数量，使 AW87319 更便于专业和个人使用

.物理基础设施的减少不仅增强了用户体验，还最大限度地减少了与安装和维护相关的后勤挑战。此外，AW87319 在不影响性能的前提下提供了紧凑的设计，这也是行业向更轻、更小、更强大的组件发展的趋势。这就降低了与存储、运输和安装时间相关的成本，使其成为大规模音频安装的经济实惠的选择。随着新技术的不断发展，这些成本节约可能会更加明显。先进数字信号处理（DSP）功能的集成也使 AW87319 与众不同。通过在边缘设备上进行处理，而不是依赖基于云的解决方案，该集成电路提高了安全性，减少了延迟，并消除了对持续互联网连接的需求。这种向边缘处理的转变提高了音频系统的性能和可靠性，使 AW87319 成为适用于各种应用的强大解决方案。此外，AW87319 的设计还考虑到了可持续性。该集成电路体现了业界对环保材料和节能设计的重视，确保满足对可持续技术日益增长的需求。这种对可持续发展的承诺不仅有益于环境，还吸引了更多具有环保意识的消费者。

音频集成电路发展的历史里程碑

早期创新与起步

音频集成电路（IC）的发展历程始于 20 世纪后半叶，其标志是技术的不断进步和对音频保真度的不懈追求。托马斯-爱迪生于 1877 年发明的留声机为未来音频技术的发展奠定了基础

.这项发明对后来的发展起到了催化剂的作用，包括磁带、CD 和 MP3 播放器的出现，使音乐更加便携和易于获取。

数字音频格式的兴起

本世纪初，实体 CD 大幅转向 MP3 等数字音频格式。在这一时期，iTunes 等在线音乐平台被广泛采用，消费者可以轻松购买和下载单首歌曲和专辑，从而彻底改变了音乐消费方式。

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音频信号处理技术的进步

音频信号处理领域取得了重大进展，特别是随着深度学习（DL）和人工智能驱动方法的出现。目前，这些技术已被应用于各种任务中，包括人声中的初步疾病检测、声音事件检测、说话者识别和声音分类等。

.软件算法的创新，如诺基亚的 OZO 技术和杜比全景声（Dolby Atmos），通过增强音调平衡、低音再现和动态范围，进一步提高了音频质量。

智能放大器的出现

智能功放已成为音频系统技术的一项重大创新。这些设备集成了数字信号处理、无线连接和人工智能，可提高音质和用户互动。它们具有可定制的音频体验、节能以及与智能家居系统兼容等特点，从而满足了现代音频需求

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未来趋势

展望未来，音频集成电路开发将与人工智能、物联网和可穿戴设备等新兴技术进一步融合

.语音控制的智能扬声器和人工智能驱动的音频增强技术显示了一个充满活力、不断发展的格局，暗示了尚未完全实现的可能性。这些先进技术的整合有望提供更加身临其境和个性化的音频体验，为音频行业未来的创新奠定基础。

信号处理创新

音频信号处理领域经历了长足的进步，其创新技术彻底改变了消费者和专业音频技术。1978 年，德州仪器公司推出了 Speak & Spell 数字信号处理器 (DSP)，这是一个值得注意的里程碑。该设备标志着一个蓬勃发展的 DSP 产业的开端，目前该产业的价值已超过 $200 亿美元。

.Speak & Spell 采用的 TMS5100 是首款线性预测编码 DSP 集成电路，它为数字音频处理的后续发展奠定了基础。数字信号处理 (DSP) 在无线通信、音频和语音处理、视频和游戏、数码相机和电视、运动控制、医疗诊断，甚至声纳和雷达等众多应用中发挥着至关重要的作用。DSP 技术使音频系统从模拟格式过渡到数字格式，提供了更强大、更高效的处理能力。现代音频处理的关键技术之一是自动调音，它极大地改变了音乐制作。自动调谐可以进行实时音高校正，使艺术家的录音达到完美音高。最初，自动调音只是一种微妙的工具，用于纠正偏离音高的音符，但一些音乐家利用自动调音技术创造出独特的人声效果，定义了rap 和未来 R&B 等当代音乐流派。公众已经适应了这些经过明显处理的声音，将其作为情感深度的新表达方式，将 "机器和灵魂 "联系在一起。另一项突破是智能放大器的发展，其中集成了数字信号处理器（DSP）和人工智能（AI）。这些放大器能够执行复杂的音频增强功能，如动态范围压缩、低音管理和房间校正，从而提供更精确、更身临其境的声音体验。人工智能算法通过分析聆听习惯和调整设置来优化不同环境下的音质，从而进一步增强了这些系统。这加强了模拟和数字领域之间的联系，为用户创造了无缝的音频体验。此外，AW87319 音频集成电路是音频技术中 DSP 尖端集成的典范。该元件由上海阿微尼克科技有限公司设计，具有超低音增强和智能音频放大器功能，展示了现代音频集成电路在提供高品质音质方面的先进性。此类元件的创新使用不断突破音频信号处理的极限，确保用户体验到符合其特定需求和环境的无与伦比的音质。