原创 支持IIS数字音频信号输入数字放大器

瑞萨公司今天宣布开发小型高性能数字放大器R2J15116FP，其利用内置式24位音

频DSP实现了对IIS*1数字音频信号输入的支持。该放大器面向采用LCD或等离子体

显示板的薄型平板电视，并且将于2008年12月开始在日本发售样片。
R2J15116FP接收IIS数字音频信号输入，使用内置式音频DSP来完成信号处理，并

利用数字放大器来放大结果，从而以每通道高达15W的功率为2个扬声器提供立

体声输出。其主要特性如下：

(1) 集成式音频DSP将安装面积缩小了近一半（相对于瑞萨公司的竞争产品

）
薄型平板电视的设计重点在于薄，因而需要基于高度集成IC的音频处理系统来实

现小型化。R2J15116FP在尺寸仅为7 mm × 7 mm的单个小型封装内整合了1个数字

放大器和1个24位音频DSP。和分别包装的产品（瑞萨公司的竞争产品）相比，它

将安装面积缩小了近一半，并且还有助于减小尺寸和削减系统总成本。
(2) 集成式音频DSP实现了音频的详细调谐特性
薄型平板电视需要详细调谐其音频系统，以便满足不同市场和屏幕尺寸的要求。

这种处理通常是在该数字放大器的前级内由主DSP完成的，其主要处理环绕处理

和解码之类的任务。这就产生了很大的处理负载。相反，在R2J15116FP中，音量

控制和用于优化扬声器特性的参量均衡器*2的处理则由内置式音频DSP来完成。

这降低了主DSP上的负载，并且使得它能够为视频应用生成质量更高的声音环境

。
(3) 实现出色的音质
R2J15116FP通过使用瑞萨专用智能音量函数实现了比利用DSP实现的传统数字音

量控制更高的音频信号性能和质量。在切换音量级来实现更加平稳的音频级转换

的同时，该音频函数还提供了更高的分辨率。R2J15116FP还使用反馈电路来稳定

电源电压波动时的输出电平，这种方法在采用模拟输入的产品中取得了公认的效

果。
(4) 多重保护和监控功能
在该放大器处于异常状态时防止问题发生的保护功能包括过流、过热和低压检测

（所有这些功能都是在瑞萨科技的早期产品中实现的）以及1种能够在过热发生

之前报警的新功能。最后这种功能可以自动降低音量来防止温度上升到危险水平

。其他功能包括PLL解锁检测和输入信号误差检测，前者可以增强输入到放大器

中的信号的安全性。所有保护功能简化了系统设计，并且提高的可靠性。
< 产品背景资料 >
近年来，薄型平板电视通常采用LCD或等离子体显示板，并且已经变得越来越薄

了；同时，更多的注意力则放在了其设计美学上。这就产生了向采用更小、更薄

的扬声器的趋势。当从前面观看时，这种扬声器就不如先前使用的、主要从侧面

延伸出来的扬声器那么显眼。这样就更难实现相同的音频音量和表现。另一方面

，更大的屏幕尺寸提高了对出色音质的要求。因此，通过使用信号处理来实现音

频补偿就变得很重要了。

为了满足这种需求，瑞萨开发了R2J15116FP数字放大器，其整合了DSP，从而实

现了音频补偿和音频调谐。它使得系统能够更有效地执行各个乘积模型的详细音

频调谐，从而可以满足不同市场和设计特性的要求，而这个任务以前是由主DSP

完成的。
R2J15116FP是瑞萨的首款面向数字输入的数字放大器。跟它的输入格式一样，它

支持IIS数字音频信号 – DSP在前级内通常输出的信号格式，从而实现了直接连接

。集成式24位音频DSP得益于瑞萨在批量生产广泛应用的、面向各类模拟输入的

数字放大器的过程中积累的经验和技术。它提供了高性能音频信号处理和精确的

音频调谐功能。将音频DSP整合到与数字放大器一样的封装内可以缩小安装面积

，并且还能够实现更小的系统尺寸。

< 产品详情 >
带有集成式音频DSP、面向数字输入的R2J15116FP数字放大器支持IIS格式的数字

输入。音频信号处理模块为音频调谐实现了下列补偿功能：
? 除了用于调节扬声器频率特性的音量控制和七波段参量均衡器（见特性列表）

，还有1个双波段音调控制、对高/低量程扩展补偿有用的响度功能、实现用户定

义最大输出电平设置的功率限制器功能、以及在高音量级下无需失真即可降低信

号幅度和在低音量级下提高信号幅度的动态范围控制（DRC）功能。所有这些功

能的设置都可以通过I2C总线从MCU灵活地完成。

R2J15116FP还实现了瑞萨的专用智能音量函数（见特性列表），从而提高了音质

。它可以根据电源电压波动率来抑制噪声分量的增幅，即电源减弱系数（PSRR

），减小音量级波动，降低失真比，这对于实现高音质而言很重要。

至于放大器性能，R2J15116FP继承了瑞萨前几代面向模拟输入的产品系列的性能

。它实现了低失真、高S/N比和高阻尼因数。所有影响音质的电特性指标都很高

。并且，即使电源电压出现了波动，特性列表中所述之高性能反馈电路也可以保

证稳定输出，保持高功率放大器效率，并且提供充分的保护（见特性列表）。

R2J15116FP采用小型48-引脚HTQFP封装，无需散热器，并且提供了15W/通道的最

大立体声输出功率。
为了满足薄型平板电视和类似产品对音频信号处理功能的需求，瑞萨计划通过推

出其他接收数字输入的数字放大器和修改整合到音频DSP中的功能来扩展该产品

系列。