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Effizienz und Klangqualität

Hochwertige Audio-Wiedergabe

4. Dezember 2018, 10:38 Uhr | Von Klaus Neuenhüskes

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Digitaltechnik sorgt für mehr Effizienz

Digitale Verstärker erzielen einen Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent bei Lasten von mehr als 25 Prozent. Bei geringen Lasten beträgt der Wirkungsgrad mehr als 50 Prozent. Entwickler wollen jedoch stets sicherstellen, dass von der verfügbaren Energie mehr in die Lautsprecher gelangt und weniger als Wärme abgegeben wird. Toshibas neuer Verstärker der Klasse TB (Tied BTL) bietet den hohen Wirkungsgrad vergleichbar der Klasse D bei geringeren Ausgangsleistungen und im Vergleich zu Klasse-AB eine Verlustleistungseinsparung von bis zu 80 Prozent. Damit lässt sich das zur Verfügung stehende Verlustleistungs-Budget des gesamten Infotainment-Systems leichter erreichen und thermische Zielvorgaben erfüllen.

Einsparungen ergeben sich auch bei der Stückliste. Klasse-TB-Designs erfordern eine ähnliche Anzahl von Bauelementen wie Klasse-AB-Systeme. Besonderer Vorteil: Es werden keine kostspieligen LC-Filter benötigt. Dadurch ergibt sich zum einen ein geringerer Platzbedarf auf der Leiterplatte und zum anderen lassen sich lineare Töne weit jenseits ~18 kHz reproduzieren.

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Der Klasse-TB-Audio-Leistungsverstärker

Die Vorteile der Klasse-TB-Technologie lassen sich durch einen Audioverstärker wie dem TCB701FNG (Bild 4) von Toshiba realisieren. Der Baustein hat vier Audiokanäle mit einer Ausgangsleistung von 49 W und verfügt über eine inte¬grierte Diagnosefunktionen. Seine -Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen verringert die Zahl der erforderlichen externen Bauelemente. Zudem sind LC-Filter überflüssig.

Ein Burn-out der Lautsprecher wird durch das DC-Offset-Spannungsschutzsystem erkannt und die Information an den Host-Mikrocontroller weiter geleitet. Schutzfunktionen wie thermische Abschaltung sowie Schutz gegen Überspannung, Kurzschluss gegen UCC und Masse und Kurzschlüsse von Ausgang zu Ausgang sind ebenfalls integriert. Der komplette Diagnosezustand wird über eine I2C-Schnittstelle bereitgestellt. Funktionen wie das Stummschalten, Eintritt in den Standby-Modus und die Verstärkung vorne/hinten lassen sich ebenfalls über I2C einstellen. Um die Evaluierung zu vereinfachen, steht ein Entwicklungsbord bereit, das zusammen mit einem gängigen Raspberry Pi Single-Board-Computer zum Einsatz kommt.

Effizienz und Leistungsfähigkeit für Audio-Anwendungen

Weil immer ausgefeiltere Infotainment-Systeme in moderne Fahrzeuge verbaut werden, spielt die Audioqualität eine wichtige Rolle bei der Kaufentscheidung. Ein hochqualitatives, leistungsstarkes Audioerlebnis, ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für die Fahrzeughersteller.

Mit einem Klasse-TB-Verstärker wie dem TCB701FNG steht eine kompakte, stücklistenoptimierte Lösung im Vergleich zu Klasse-D Systemen zur Verfügung, die den Anforderungen der Zulieferer entspricht und gleichzeitig die Audio-Anforderungen der zunehmend anspruchsvolleren Nutzer erfüllt.

Der Autor

Dipl.-Ing. Klaus Neuenhüskes

ist Senior Manager in der Produktmarketing-Abteilung bei Toshiba Electronics Europe. Der Diplom-Ingenieur studierte von 1990 bis 1994 Elektrotechnik an der Hochschule Niederrhein. Bevor er bei Toshiba eintrat, war er als Produktmarketing-Ingenieur bei NEC tätig.