Texas Instruments

Audio-Erlebnis vom Feinsten

Mit dem LM48901, ein Quad Class D Spatial Array, von Texas Instruments können in Zukunft auch Mobilgeräte ein sattes Sound-Erlebnis bieten.

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Ralf Münster, Texas Instruments: »Der LM48901 und das dazu gehörende Software-Tool ermöglichen eine einfach anzuwendende Audio-Effektprogrammierung, mit der selbst bei kleiner Klangbühne ein fesselndes Klangerlebnis möglich wird und das für eine Vielzahl von Produkten, angefangen von Tablet-PCs bis zu Sound Bars mit bis zu 16 Lautsprechern.«

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Ralf Münster, Texas Instruments: »Der LM48901 und das dazu gehörende Software-Tool ermöglichen eine einfach anzuwendende Audio-Effektprogrammierung, mit der selbst bei kleiner Klangbühne ein fesselndes Klangerlebnis möglich wird und das für eine Vielzahl von Produkten, angefangen von Tablet-PCs bis zu Sound Bars mit bis zu 16 Lautsprechern.«

Tablets, aber auch Mobiltelefone bieten meist eine überzeugende Bildqualität. Beim Sound sieht es allerdings anders aus, denn in den Endgeräten sitzen kleindimensionierte Lautsprecher mit eingeschränkter Klangstufe. Selbst mehrere Lautsprecher klingen immer noch wie ein einziger, weil sie zu eng nebeneinander platziert und ein Raumklangerlebnis nicht möglich ist. Das Problem löst Texas Instruments laut Ralf Münster, Director New Business Creation von Texas Instruments, mit dem National LM48901, ein Quad Class D Spatial Array, dessen Entwicklung einige Jahre in Anspruch genommen hat. Münster: »Selbst in den besten mobilen Endgeräten, aber auch bei Monitoren könnte der Klang voller sein.« Damit also in Zukunft das Sound-Erlebnis nicht den hochauflösenden Displays qualitativ hinterherhinkt, hat TI drei Funktionen auf seinem Chip integriert: Beamforming; Crosstalk Cancellation (Übersprechkompensation) und HRTF (Head-Related Transfer Function: Kopfbezogene Übertragungsfunktion). Mithilfe der Beamforming-Funktion können die Klangkeulen räumlich genau ausgerichtet werden. Mithilfe der Crosstalk-Cancellation-Funktion wird die Trennung zwischen linkem und rechtem Kanal verstärkt, indem der auf das rechte Ohr übertragende Anteil des linken Signals ausgelöscht wird, und umgekehrt. HRTF wiederum fügt geschickt Laufzeitverzögerungen beim Schall ein, um ein binaurales Audioempfinden zu erzeugen. Laut Münster lässt sich damit das Klangbild um zirka 20 Prozent verbessern.

Münster: »Es gibt keine vergleichbare Lösung am Markt. Denn der LM48901 ist im Vergleich zu konkurrierenden Ansätzen deutlich höher integriert. Auf ihm haben wir unseren proprietären Spatial Processing DSP, einen 18-Bit-Stereo-A/D-Wandler, eine PLL-Stufe, die Verstärkerstufe mit vier Class-D-Verstärkern sowie I2C und I2S-Schnittstellen integriert.« Die Class-D-Lautsprechertreiber sind für eine Dauerleistung von 2 W pro Kanal an 4 Ohm ausgelegt. Der THD+N-Wert (Total Harmonic Distortion Plus Noise) liegt dann unter 1 Prozent, PSRR ist mit 217 Hz spezifiziert. Es besteht die Möglichkeit, mehrere Bausteine zu kaskadieren, so dass bis zu 16 Lautsprecherkanäle und mehrere Subwoofer-Konfigurationen unterstützt werden können. Der jetzige Baustein ermöglicht den besten Raumklang in Kombination mit vier Lautsprechern, laut Münster entwickelt TI aber auch an ICs, die mit zwei Lautsprechern ein Optimum ergeben. Außerdem wird es in Zukunft auch dedizierte ICs für den Einsatz in Fernsehern geben.

Damit die Entwickler den Chip auch möglichst einfach nutzen können, stellt TI noch ein Software-Web-Tool zur Verfügung, das unter anderem einen einfach anzuwendenden Koeffizientengenerator für Lautsprecher-Arrays enthält. Laut Münster lassen sich damit in wenigen Schritten die jeweiligen räumlichen Audio-Koeffizienten erzeugt. Darüber hinaus stehen Android-Treiber mitsamt einer Applikationsschrift und ein Evaluation-Board mit grafischer Benutzeroberfläche zur Verfügung.