二三極管在智能音箱中的作用是什么？

如今，智能音箱在我們的生活中非常常見，它是大家進行上網的一個工具，它也能進行點播歌曲、上網購物、天氣預報，它還能開燈、開電視、開窗簾、設置冰箱溫度、讓熱水器升溫等，智能音箱是一個非常智能的家居產品，未來的市場前景非常廣闊。

（圖1：智能音箱）

常見的智能音箱是由哪些零部件構成的，二三極管在智能音箱中起到什么樣的作用，它是如何幫助智能音箱實現更多的智能功能的。本期合科泰帶大家了解下二三極管在智能音箱中的應用，幫助大家更深入理解二三極管產品在智能音箱中扮演的角色。

（圖2：開關二極管，型號1N4148W）

眾所周知，二極管是電子產品中最基礎的元件之一。通常，電子產品會利用二極管和電阻、電容、電感等元器件進行合理的連接，構成不同功能的電路，可以實現對交流電整流、對調制信號檢波、限幅和鉗位以及對電源電壓的穩壓等多種功能 。

一個比較常見的智能音箱通常包含幾大模塊：微處理器、音頻處理電路模塊、電源管理電路模塊、接口電路模塊、LED顯示電路模塊、數據存儲電路模塊等。BOM表上通常有SoC芯片、混合信號微控制器、WiFi/藍牙單芯片、立體聲音頻放大器芯片、語音專用芯片、DSP芯片、存儲芯片、電源管理芯片、LED驅動器、MEMS麥克風拾音陣列、PCB板、二極管、三極管、電阻、電容、電感、晶振、傳感器、連接器、喇叭、微動按鍵、麥克風、電池、USB接口等。

以常見的回聲消除電路為例，這部分會用到二極管產品。智能音箱語音識別的準確性挑戰是麥克風會取環境噪聲，為了過濾噪聲，一個技術就是回聲消除，它可以識別播放中音樂的數字信號，然后將該信號從麥克風輸入中去除。為了更好地濾除環境噪聲，帶有回聲消除功能的音頻放大器有一個SDOUT 信號，然后，SDOUT 信號饋入 SoC，濾除麥克風收到的音樂信號。

（ 圖3：常見智能音箱電路框圖）

拿音頻輸出模塊舉例，智能音箱的音源模塊通常被分解成兩部分，一個是負責輸出數字信號的數字部分，一個是負責對數字信號進行數/模轉換的解碼部分。功放部分也被分為前置放大器和后級放大器，前置放大器主要負責信號的電壓放大、音量控制、多路音源的切換、音調調整以及阻抗匹配等功能，而后置部分則專門負責功率放大，兩個部分都會用到二三極管產品。

（ 圖4：常見音頻放大器信號原理圖）

功率放大器的目的是給負載提供足夠大的電流驅動能力，實現功率放大，D類功放也叫數字式放大器，利用極高頻頻率的轉換開關電路來放大音頻信號，具有效率高體積小的優點。典型的D類功放拓撲結構由三角波發生器、比較器、功率輸出級以及LC低通濾波器組成。在智能音箱全雙工語音交互的系統中，功放的質量是非常重要的，因為AEC回聲消除對信號失真是非常敏感的，二極管的性能對功放影響很大。

（ 圖5：功率放大器電路框圖）

除上述例子之外，二三極管在智能音箱的升壓型開關電源電路、過流保護電路、過壓保護電路、整流電路、檢波電路等上均有應用。合科泰產品普遍應用于智能音箱產品中，主要是為智能音箱提供橋堆、二三極管等產品與服務。熱銷二極管型號包括1N4148 、1N4148、M1等，三極管型號包括S8050、S8550 、MMBT3904、MMBT3906等。

（圖6：合科泰用于智能音箱上的熱銷型號）

雖然智能音箱的市場未來很好，但是近幾年行業受到了疫情和外部因素的影響，智能音箱整體銷量增速放緩，在消費者需求低迷的背景下，智能音箱行業進入到了增長的瓶頸期。對于方案商而言，如何給品牌商提供更具性價比，更有市場競爭力的產品和方案尤其重要。

如今的智能音箱行業競爭比以往更激烈了，品牌商除了開發出質量更好、功能更強大、使用更便捷的產品之外，對供應商的選擇也很重要，包括考察其產品研發、制造、供貨能力等。要想在激烈的市場競爭中占據先機，智能音箱的設計需要考慮系統成本、產品穩定性和結構外觀等。合科泰集研發、封裝、測試、生產于一體，能幫助智能音箱產品提升能效、降低能耗，提升客戶產品的市場競爭力。

合科泰有30多年的二三極管制造經驗，能為智能音箱客戶提供的產品線包括電源管理、橋堆、二極管、三極管、MOSFET等，為客戶提供應用解決方案和現場技術支持服務。在電路設計、半導體器件及工藝設計、可靠性設計、器件模型提取等方面積累了豐富的核心技術，并獲得國家發明專利，實用新型專利等多項資質。