随着汽车音频系统越来越复杂，客户需要更加丰富的声音，音频组件必须能够处理更多信道和更高功率。在音频放大应用中，模拟ab类放大是针对应用的常用技术，ab类放大器也一直广泛应用于音频行业。相比而言，d类放大技术采用了脉宽调制(pwm)技术，可以将功率效率从ab类放大器的50%提高到90%以上。这样就可以减少发热，在更小的空间内支持更多声道和更高功率，所以业界慢慢开始向d类放大技术过渡。

　　但是由于汽车环境要求苛刻，对安全、诊断、工作温度范围和高可靠性等都有很多限制，class d技术的应用自然也有很多技术障碍，例如电磁干扰(emi)和电源噪声等。飞思卡尔半

导体公司的symphony class d放大器提供了一种高保真系统解决方案，采用创新的数字反馈技术，大大提高了class d放大器的音频性能。

　　symphony d类解决方案

　　class d数字放大器解决方案包括symphony fsa95601数字放大控制器芯片和mc33851输出功率级芯片。数字放大器控制器fsa95601是高性能6声道d类数字放大控制器，可以处理6个声道的脉冲码调变(pcm)数字音效输入，并产 生相应的pwm输出，以便驱动外部的功率后级。输出功率级mc33851具有双声道集成h桥式功率级和先进的诊断及保护功能，适用于每个声道需要50～100w(桥接)功率的应用。symphony解决方案同时也可以接受来自dsp直接输入的数字信号，这样便不需要为每个声道准备数字/模拟转换器。如此一来，由于中间少了不必要的转换层级，音质自然可以得到显著的改善，成本也可随着零部件数目的减少而下降。

图1 数字放大器控制器和输出功率级

　　如图1所示，fsa95601控制器对多声道脉冲编码调制(pcm)输入进行异步采样率转换和上采样，然后通过先进的信号处理技术(包括自然取样和噪声整型)将它们转换成高频率pwm信号。pwm信号然后与反馈调节相结合，纠正功率级或电源噪声的非理想状态引起的错误。然后，经过校正的pwm信号通过嵌入式h型桥转换，由mc33851功率级放大到电源电压水平。最终经过放大的方波通过lc滤波器产生正弦音频信号，最后连接到扬声器。

　　fsa95601具有高性能数字信号反馈技术，可纠正功率级非理想状态并抑制电源噪声，同时保持出色的音频性能。fsa95601有6个声道，每个声道都能驱动外部半桥或h型桥功率级；失真度低，在20hz～20khz频率范围内，采用1khz、-3db fs(12w)输入、14.4v电源、4ω负载情况下，thd<0.01%；动态噪声范围>100db；芯片异步采样率转换器(asrc)支持32～192khz的pcm输入；具有i2c或spi从模式控制端口，提供4个i2c地址；串行音频接口(sai)支持i2s、tdm和其他常见音频格式，支持192khz的输入。

　　fsa95601用于需要更高功率的离散功率级设计，可支持直接连接到h型桥式功率级拓扑，通过调节死时间来确保功率晶体管之间不会出现传导重叠。反馈回路延迟补偿可以根据功率级布板和器件延迟来设置。

　　mc33851双通道h桥接功率后级非常适用于汽车音像系统和恶劣环境，使用14.4v汽车电池直接供电，以2ω的负载提供额定输出功率，工作电源电压高达24v；2个50w的功率h型桥，输出可以桥接到100w；短路保护输出、低电压、过电压和过热关闭；较低的信道导通电阻；先进的开启/关闭音响按键及杂音抑制电路；8个i2c地址。

　　symphony d类的解决方案

　　使用d类放大器，就必须解决电磁干扰(emi)和电源噪声问题。制造商必须使emi辐射达到规定指标，并确保辐射不会干扰am/fm信号接收。另外，在汽车中，通常由于环境条件限制(如引擎噪声)或选择了低成本电源组件，电源条件一般不太理想。

　　解决电磁干扰

　　symphony d类数字放大器采用实时数字反馈技术来实现电源噪声抑制。d类放大器使用快速开关装置来提高功率效率，这使得进行低emi系统设计变得越来越富挑战性，因为低emi可能会干扰am/fm收音机等设备。symphony d类放大器采用多种方法，以克服与开关放大器技术相关的潜在emi问题。h桥功率级设备采用可编程转换速率控制，其中输出开关速度可由用户进行调节。如果与fsa95601一起使用，mc33851 h桥功率级转换速率控制电路将降低emi，而不会影响音频质量。内置在symphony d类控制器中的其他emi降低功能包括6个pwm信道的可编程开关定相，多个控制器可对它们的定相进行同步，以降低带有6个声道的系统中的emi。软件控制了主pwm的频率，从而克服了那些能在载波抑制模式下运行的am波段干扰，其中脉冲重复频率及其奇次谐波在整个负载(扬声器)中也用差分处理的方法消除了。这样，设计人员可以充分利用d类放大器在功率