RT9125 30W 雙聲道數位音頻放大器:產品特色與應用範例

關鍵字 :RT9125數字音頻放大器音響雙聲道

隨著 LCD/OLED 電視、Soundbar 條形音箱以及家庭影院影音系統朝向高性能、低功耗與小型化方向發展,立錡科技推出RT9125雙聲道數位輸入音頻放大器,為音頻系統提供更靈活且高效的解決方案。


RT9125支持 30W 雙通道輸出,結合立錡專利的共模跳頻(Common Mode Hopping)技術,在一般聽音音量(輸出功率小於 5W)下能有效降低功耗。此外,其內建獨特的動態範圍壓縮(Dynamic Range Compression)功能,可分別調節左右聲道,適用於多聲道應用,有效簡化設計並提升系統彈性。


RT9125還支援高達 768kHz 的 Class-D 切換頻率,可有效降低外部低通濾波器所需的電感值,簡化 PCB 佈局設計;在工作電壓低於 15V 的情況下,更可實現無電感架構,進一步降低整體元件成本。配合其低噪音特性,可滿足現代音頻設備對性能與尺寸的全面需求。本文將深入介紹RT9125的技術特色與應用,助您打造兼具音質與效率的音頻產品。

 

1 產品特色

1.1 專利 CMH 技術,有效降低功耗

 

RT9125採用立錡科技專利的共模跳頻(Common Mode Hopping, CMH)技術,專為提升音頻放大器在輕載狀態下的效率而設計。音頻設備在多數日常使用情境中,常處於較低輸出功率(例如小於 5W)狀態,此時傳統 BD 架構仍維持固定的 50% 開關占空比(Duty Cycle),導致較大的電感電流紋波(Ripple Current),從而增加系統功耗。

CMH 技術的核心概念是在輕載條件下主動調整開關占空比。如圖1所示,RT9125將 BD 架構中原本固定的 50% 開關占空比(紅色虛線)動態調整至約 25%(藍色實線),以有效降低電感電流紋波的幅度。

 

根據電感電流紋波公式:Iripple = (Duty × PVDD) / (2 × fs × L)

可以明確看出,縮短開關占空比可以降低電感上的紋波電流,從而減少平均電感電流值與整體功耗。圖2顯示了實際的效率測量結果,在輕載條件下採用CMH技術的效率可高達91%,相比傳統方式可節省約3%的功耗,大幅延長電池供電產品的使用時間。

圖1. BD與CMH電感紋波對比圖

圖2. BD與CMH輕載效率對比圖

 

1.2 獨立 DRC 控制,支援多聲道揚聲器

 

RT9125具備左右聲道獨立控制的動態範圍壓縮(Dynamic Range Compression, DRC)功能,專為雙音路及多聲道揚聲器系統的保護需求而設計。傳統雙聲道放大器通常採用共同的 DRC 設定來控制左右聲道,面對不同特性的揚聲器(如高音單元 tweeter、低音單元 woofer)時,難以精準提供各自所需的保護效果,同時也增加了 PCB 設計的複雜性。

 

RT9125有效解決了上述問題,允許使用者為左右聲道分別設定獨立的 DRC 閾值(threshold)。如圖3所示,使用者可根據左聲道的高音揚聲器與右聲道的低音揚聲器的特性需求,分別調整不同的壓縮閾值,從而顯著提升硬體保護效果,避免因爆音造成揚聲器損壞。

 

此外,如圖4所示的多聲道應用情境中,RT9125亦可針對每一聲道揚聲器的特性進行獨立的 DRC 優化設定,不僅提升系統設計的靈活性,更可簡化 PCB 佈線,降低複雜走線所引發的電磁干擾(EMC)。

圖3. 雙聲道(高低音喇叭)應用示意圖

圖4. 多聲道揚聲器應用示意圖

 

1.3 設計簡化,完整保護

RT9125在 8Ω負載下,支援 2 × 30W 最大輸出功率。在 PVDD = 12V / 8Ω、輸出功率為 2×10W 的條件下,轉換效率最高可達 94%。如圖5所示,RT9125無需額外的外部散熱片即可穩定運行,有效降低系統的製造成本。

圖5. 8Ω負載下的效率曲線圖

 

在音訊表現方面,RT9125具備極低的連續輸出底噪(35μV),可提供純淨且細緻的音質,即使在低功率輸出或輕載條件下,仍能精準呈現聲音細節,確保高品質的聆聽體驗。

 

在系統設計方面,RT9125支持高達 768kHz 的切換頻率,可搭配體積更小的濾波元件使用;當工作電壓低於 15V 時,亦支持無電感架構,有助於簡化 PCB 佈局,實現更小的系統尺寸。

此外,RT9125還內建完善的系統保護機制,包括直流阻隔濾波(DC-blocking)、短路偵測與過溫保護等功能,以確保系統在各種操作環境下的可靠性與穩定性。

 

2 應用範例

 

RT9125支持多達 16 組獨立的 I²C 地址設定,特別適用於多聲道系統,可大幅減少系統主控晶片(SoC)對多組 I²C 控制信號的需求,有效簡化信號佈線與介面設計。圖6 展示了RT9125應用於 Soundbar 多聲道音響系統的典型應用示意圖;圖7則為其在 LCD/OLED 電視多聲道系統中的參考應用範例。透過靈活的多地址設定,RT9125能滿足不同聲道配置的需求,提升系統整合的靈活性。

圖6. Soundbar 系統應用範例

圖7. LCD/OLED 電視多聲道系統範例


資料來源:立錡科技股份有限公司 Richtek Technology

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

RT9125 是一款高效的2S輸入立體聲通道音頻功率放大器,可向 8Ω BTL揚聲器負載提供 2x30W。它可以提供超過 94% 的電源效率,並且無需散熱器。內建保護電路可提供過溫、過流、過壓、直流和欠壓保護,並報告錯誤狀態。RT9125 是 I2S 器件,接收來自外部來源的所有時鐘。完全可編程的數據路徑將這些通道路由到內部揚聲器驅動器。RT9125 具有三頻段DRC和靈活的多頻段雙四階組,用於防削波、功率限制和揚聲器均衡。建議的結溫範圍為-40°C至150°C,環境溫度範圍為-40°C至85°C。

►方案規格

30W雙聲道音頻放大器