汽车用外部放大器：为什么使用与如何使用

为了提高驾驶和乘用体验，目前的车辆，不论大小，价位，所提供的娱乐和信息功能越来越多。现如今，厂家预装的信息娱乐系统通常将娱乐、多媒体和驾驶员信息组合在一个模块中。它们提供AM/FM以及卫星收音机，一个播放音乐和视频的CD/DVD播放器，一个导航系统，数据和多媒体端口（USB、Bluetooth®、线路输入、线路输出、视频输入），以及普通和车辆状态信息。

即使是最好的厂家预装系统也只能为有鉴赏能力的用户提供低于一般水平的听觉体验。当用户要求极佳的汽车音频质量时，用质量大幅提升的零配件来升级厂家预装系统曾经是一个必然选择。

现如今，在高端车辆中，优质的原始设备制造商 (OEM) 产品在几乎所有方面能够赶上、甚至超过同等的售后系统。除了音响主机信息娱乐系统，这些高端系统包括强大的、与音响主机分离的厂家预装外部放大器，用来实现更好的声音质量。

对于具有基本音响主机器具，没有外部放大器的中低端车辆来说，添加一个外部售后放大器极大提升了声音质量；请见图1。

图1：低端汽车放大器：分立式预放大器和放大器

在一个典型的系统中，功率放大器有3个部分：预放大器，信号从这里进入放大器，并且分频器和均衡器等器件都位于其中；电源，为放大器供电；以及放大器本身，用于驱动扬声器。

放大器的预放大器部分有可能具有一个增益控制级；它控制音响主机信号的放大，以便将放大器驱动至其最大功率水平。根据放大器拓扑的不同，这个控制级可以用分立式运算放大器和分立组件，以及一个具有模拟前端或CODEC解决方案的全集成模数转换器 (ADC) 来实现。

更高端的放大器的预放大器级还可以执行某些级别的信号处理，以提高音频输出（比如说分频或均衡）；这个信号处理出现在使用处理器或数字信号处理器 (DSP) 的数字域内。具有嵌入式miniDSP的全集成音频codecs将输入音频模拟信号转换为数字信息，执行音频信号增强、并将其转换回模拟信号，操作流程如图2中的系统方框图所示。其它替代拓扑包括可增加系统灵活性的分立ADC或数模转换器 (DAC) 组合；请见图3。

图2：中端汽车放大器：具有增益控制和EQ 的集成预放大器

对于实际的放大器级，通过使用D类音频放大器，在保持顶级线路音频保真度的同时，系统的功效能够超过90%。这一效率的提升大大减少了尺寸、重量和散热；此外，虽然D类音频放大器需要外部电感器，全新的更低成本汽车级电感器使得系统设计人员能够削减系统成本，并且以更小的外部尺寸实现与基于AB类的音频系统相似的功能。

图3：高度汽车放大器：具有模拟增益控制、分频和EQ的集成预放大器

TI的D类汽车音频放大器表现出极低的电磁干扰 (EMI) 水平，并且在无需额外的（并且昂贵的）滤波或屏蔽的情况下，被应用于具有严格电磁兼容性 (EMC) 要求（诸如CISPR 25-L5）的OEM系统中。

汽车系统经常会受到极端恶劣工作环境的影响，并且需要在执行中具有增强的可靠性等级。TI的全功能汽车用D类音频放大器包括用于侦测和诊断输出断开的负载诊断功能，以帮助减少制造过程中的测试时间，连同耐受常见于汽车系统电源中的高压瞬态的抛负载保护。

审核编辑：郭婷