晶扬电子应用于智能音箱麦克风和扬声器的ESD防护方案

智能音箱是从传统音箱升级而来的新型产品,它是由传感器、IC芯片、锂电池、外设配件等电子元件组成,除基础的音乐播放功能外,它还集成了查询天气、语音控制、出行玩乐信息检索等网络功能,其中语音识别是最核心的技术亮点。

智能音箱的工作原理

智能音箱的正常运行依赖于各电路模块的协同工作,其核心模块及功能分工如下:

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图为 智能音箱的工作原理

麦克风和扬声器的ESD防护必要性

麦克风与扬声器是智能音箱实现“输入-输出”声学交互的关键载体:麦克风负责将外界语音信号转换为电信号,为语音识别提供数据基础;扬声器则将处理后的电信号还原为声音信号,实现音乐播放、指令反馈等功能。

二者均具备“与外部环境直接接触”的共性——麦克风需通过拾音孔采集声音,扬声器需通过出音孔传递音频,这种安装特性使其成为静电攻击的高危部件:人体接触音箱表面时的静电、环境中悬浮的静电均可能通过开孔侵入内部电路。一旦遭受静电干扰,轻则导致麦克风收音失真、扬声器音质嘈杂,重则直接烧毁内部元件,造成部件永久性失效。因此,为麦克风与扬声器配置可靠的ESD防护措施至关重要。

晶扬电子的麦克风和扬声器的ESD防护方案

结合麦克风与扬声器的工作参数差异及ESD防护需求,我们为二者分别匹配了适配的防护芯片:

麦克风:工作输出电压为5V,电流为0.5A,其信号传输对干扰较为敏感,需兼顾防护性能与信号稳定性,最终选用TT0501SA作为防护器件。

扬声器:额定功率为60W,工作电压更高,对防护器件的电压耐受能力要求更严格,因此选用TS1211PB作为防护器件。

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图为 麦克风的ESD保护电路

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图为 扬声器的ESD防护电路

如下表所示为晶扬电子的ESD保护芯片的参数一览

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与按键类似,麦克风与扬声器作为智能音箱的核心功能部件,其ESD防护效果直接影响设备的使用体验与使用寿命。针对不同部件的工作参数与使用场景精准选型防护器件,是抵御静电威胁的关键。

从行业发展趋势来看,未来智能音箱的接口功能将朝着更丰富、更一体化的方向演进,这也将推动ESD防护技术向集成化发展——通过一体化的防护方案,简化设计流程、提升防护效率,为智能音箱的稳定运行提供更全面的保障。



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深圳市晶扬电子有限公司成立于2006年,是国家专精特新重点“小巨人”科技企业、国家高新技术企业、深圳知名品牌、广东省制造业单项冠军产品、深圳市制造业单项冠军企业,知识产权示范企业,建成广东省ESD静电保护芯片工程技术研究中心,荣获中国发明创业奖金奖等。是多年专业从事IC设计、生产、销售及系统集成的集成电路设计公司,在成都、武汉和加拿大设立有研发中心,拥有超百项知识产权和专利,业内著名的“电路与系统保护专家”。

晶扬电子不仅是深圳静电防护器件的领先者,更是深圳ESD芯片厂家的佼佼者,专注于研发高效、可靠的ESD保护器件,为各类电子产品提供全方位、全覆盖的静电保护、高边开关等保护方案。

主营产品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、工业&车规传感器、高边开关(HSD)芯片、电流传感器、汽车开关输入芯片等。涉及的应用领域有:电脑/笔记本、机顶盒、电视、网络通信、手机、平板、智能穿戴、安防监控、家电、工控、新能源汽车、车载、TWS、电动工具等。

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