TP9243S + TP9311:打造AI语音产品的高品质完整音频链路

来源: 天源中芯公众号 作者:天源中芯TPOWER 2026-07-20 09:09:58
TP9243S专注立体声高保真采集与超低功耗,TP9311专注单声道录放一体与精准语音优化,双芯合力构建从采集到回放的高品质完整音频链路。

此前我们已经分别介绍过 TP9243S 和 TP9311 这两款音频芯片。今天,我们把目光聚焦到它们的协同应用上——两颗芯片各有所长,独立使用时能解决单一需求,组合在一起更能发挥1+1>2的效果,为AI语音产品提供完整的音频前端+后端方案。

在AI语音产品的硬件设计中,有一个经常被忽视却又至关重要的难题:

能录得清的设备,不一定播得好;能播得好的设备,不一定录得全。

智能音箱要听清远场人声,还要清晰回应;会议麦克风要拾取多人语音,还要本地监听;行车记录仪要双麦克风降噪,还要播报提示音……

这些场景都在呼唤同一个答案:采集要多通道、高保真,回放要高质量、有处理。

单靠一颗芯片,往往难以兼顾。

TP9243S(立体声ADC) 专注于多通道音频采集,赋能高音质+长续航立体声音频
TP9311(单声道Codec) 则同时支持音频采集与回放,赋能设备“听得清、听得准、听得稳”

它们来自同一产品系列,各自拥有独立的性能优势,组合在一起则功能完美互补,覆盖从多麦阵列到录放一体的全场景需求。

 

01 两款芯片,分工明确

TP9243S:专注多通道高保真录音,适合麦克风阵列、远场拾音
TP9311:录放一体,既能采集单声道音频,又能高质量回放,自带EQ和DRC优化听感

TP9243S 的独立特点

纯采集设计,专注高保真录音,赋能高音质+长续航立体声音频

支持立体声差分输入,抗干扰能力强

支持最多8颗芯片同步,可构建16通道麦克风阵列

立体声录音功耗仅1.8mA,适合长时间录音场景

TP9311 的独立特点

录放一体,同时满足采集和回放需求,赋能设备“听得清、听得准、听得稳”

DAC信噪比110dB,回放音质出色

内置3段EQ和DRC,无需外部DSP即可优化听感,精准捕捉语音细节

集成耳机驱动(9mW@32Ω),可直接驱动耳机监听

功能互补

TP9243S专攻多通道采集,适合麦克风阵列、波束成形

TP9311补足了回放链路,让设备能够“应答”和“提示”

两者组合,形成“多路进 + 一路出”的完整音频架构

 

02 为什么需要两颗协同?

很多AI语音产品同时存在两大需求:

需求一:多麦克风采集

波束成形需要多个麦克风通道

远场拾音需要高信噪比

回声消除(AEC)需要多路参考信号

需求二:高质量回放

语音交互需要清晰应答

本地监听需要耳机驱动能力

播报音质需要EQ/DRC优化

单一芯片很难同时满足:

TP9243S有ADC但无DAC,只能录不能播

TP9311有ADC和DAC,但ADC只有单通道,无法支持立体声或多麦克风阵列

因此,在需要多通道采集 + 高质量回放的产品中,这两颗芯片是理想的搭配。

 

03 双芯片协同方案:系统连接方式

主控 SoC(如 ARM、蓝牙或 DSP 芯片)与两颗音频芯片之间通过三条信号链路连接:

音频采集链路(I²S)主控的 I²S 接口连接 TP9243S,接收来自麦克风阵列的立体声录音数据。

音频回放链路(I²S)主控的另一组 I²S 接口连接 TP9311,向其发送需要播报的语音应答或提示音数据。

控制链路(I²C)主控的 I²C 总线同时挂载 TP9243S 和 TP9311(各自有独立器件地址),统一配置增益、EQ、DRC 等参数。

此外,两颗芯片共用同一主时钟(MCLK,如 12.288MHz),保证采集与回放同步;共用同一 1.8V~3.3V 电源轨,简化供电设计。

 

04 四大协同优势

时钟同步两颗芯片均内置PLL,可共用同一主时钟,保证采集与回放采样同步。这对回声消除(AEC)至关重要——参考信号与麦克风信号同步,算法才能准确抑制回声。

I²C统一控制共用同一I²C总线,软件可统一配置:TP9243S设置PGA增益、HPF、音量;TP9311设置EQ参数、DRC阈值、DAC音量。

电源简化两款芯片均支持1.8V~3.3V单电源供电,内部集成LDO,可共用同一电源轨,无需复杂的外围电源管理。

封装统一同为QFN 3×3-20,PCB布局对称,贴片工艺一致,生产和备料更简单。

 

05 这些终端产品,特别适合这对组合

AI陪伴机器人

典型产品科大讯飞阿尔法蛋儿童GPT机器人、小度AI陪伴机器人、小米米兔智能故事机、优必选AI悟空机器人、TCL AiMe儿童陪伴机器人、汤姆猫AI童伴机器人

应用需求远场语音交互、声源定位与追踪、内容播放(故事、音乐、英语)、语音应答、抗环境噪声

TP9243S贡献双麦克风或四麦克风阵列采集,支持声源定位和波束成形,106dB SNR保障嘈杂环境中的人声拾取;差分输入抗机器人电机及运动机构电磁干扰

TP9311贡献DAC播放语音应答、故事内容、音乐或提示音,内置DRC避免音量突变,EQ可针对儿童语音频段优化清晰度;耳机驱动可选配有线耳机接口

智能音箱

典型产品Amazon Echo、小米小爱音箱、天猫精灵、华为Sound

应用需求远场语音唤醒、音乐/应答播报、回声消除

TP9243S贡献2~8颗级联构建多麦克风阵列(环形/线性),106dB SNR保障远场唤醒率,差分输入抗射频干扰

TP9311贡献DAC播报语音应答,内置DRC压缩动态范围,夜间模式不刺耳;支持EQ优化人声清晰度

会议麦克风 / 音视频一体机

典型产品Jabra Speak系列、Poly Sync系列、Yealink MeetingBar

应用需求波束成形、全双工通话、本地监听

TP9243S贡献多通道采集(4~8麦),支持8芯片同步,波束成形更精准

TP9311贡献耳机驱动(9mW@32Ω),参会人员实时监听;差分Lineout输出到扬声器,避免回声啸叫

行车记录仪

典型产品360行车记录仪、盯盯拍、海康威视记录仪

应用需求双麦克风降噪、语音提示播报

TP9243S贡献立体声录音(左右双麦),差分输入抗车载电磁干扰(电机、点火线圈)

TP9311贡献播报“开始录像”“碰撞已保存”等提示音,内置EQ优化语音清晰度,避免爆音

录音笔 / 便携录音设备

典型产品索尼录音笔、科大讯飞录音笔、纽曼录音笔

应用需求高保真立体声录音、实时监听

TP9243S贡献立体声录音功耗仅1.8mA,延长续航;106dB SNR满足专业录音质量

TP9311贡献耳机监听输出,3段EQ可调,录音师实时听辨音质;支持无爆音淡入淡出

智能穿戴(AI眼镜、手表)

典型产品Meta Ray-Ban智能眼镜、华为Watch GT

应用需求语音交互、环境降噪、音频反馈

TP9243S贡献QFN 3×3小封装,1.8mA低功耗,适合电池供电设备;差分输入抑制佩戴摩擦噪声

TP9311贡献播报语音反馈(消息通知、心率提醒),内置数字音量控制,避免爆音

智能电视 / 机顶盒

典型产品小米电视、索尼Bravia、华为智慧屏、Apple TV

应用需求远场语音搜索、节目播放中语音指令

TP9243S贡献立体声或双麦克风采集,内置PLL适配电视主板常见时钟(12MHz/24MHz)

TP9311贡献可作为独立语音提示输出,EQ优化人声穿透度,避免被节目音掩盖

车载语音系统

典型产品特斯拉、蔚来、小鹏、理想车载语音助手;华为HiCar

应用需求分区拾音、声源定位、导航/音乐播放中语音交互

TP9243S贡献多通道采集(主驾/副驾/后排),差分输入抗车内电磁干扰

TP9311贡献本地语音反馈输出,工作温度范围-40℃~85℃,适应车内环境

智能安防 / 监控摄像头

典型产品Ring门铃、Arlo摄像头、小米智能摄像头、海康威视球机

应用需求双向语音对讲、降噪

TP9243S贡献双麦克风阵列降噪,立体声采集提高语音清晰度

TP9311贡献DAC输出远程通话声音,内置DRC避免音量突变;支持单电源PoE供电

智能白电 / 智能家居

典型产品三星Family Hub冰箱、方太智能油烟机、格力/美的智能空调

应用需求语音控制、抗电机噪声

TP9243S贡献差分输入抗电机电磁干扰,1.8mA低功耗适合长期待机

TP9311贡献播报操作提示音,内置EQ可针对家电环境优化频响

06 原厂优势:不只是提供芯片

我们不仅提供高性能音频芯片,更为客户提供完整的设计支持和量产保障

完整的参考设计

提供基于主流主控平台(ARM、RISC-V、ESP32、蓝牙SoC等)的参考原理图和PCB Layout,包括TP9243S+TP9311双芯片协同方案。工程师可直接复用,缩短开发周期。

驱动代码与调试工具

提供I²C配置例程、寄存器手册、调试上位机工具。软件工程师无需从头摸索,上手即用。

量产支持

提供量产测试程序,支持自动化校准

提供ESD防护建议(TP9311 可达 HBM ±8kV,TP9243S 符合工业标准),提升生产良率

专业技术团队协助解决量产过程中的异常问题

稳定的供应链

采用成熟工艺制程,供应链稳定,交期可控。

同系列平台化优势

TP9243S与TP9311同属一个产品系列,寄存器风格、控制方式、电源要求一致。客户可基于同一平台开发不同档次的产品(纯录音、录放一体、多通道阵列等),硬件复用率高,软件代码可移植,有效降低研发成本。

07 总结:一套方案,各司其职,功能互补

在AI语音产品中,音频采集与音频回放同等重要。

TP9243S:立体声ADC,专注多通道高保真音频采集。独立使用时,是构建麦克风阵列的理想选择;与TP9311组合后,为系统提供多路输入信号。赋能高音质+长续航立体声音频

TP9311:单声道Codec,同时支持音频采集与回放。独立使用时,可满足单麦录音+语音播报的基础需求;与TP9243S组合后,补足回放链路,形成完整闭环。赋能设备“听得清、听得准、听得稳”

两颗芯片,各有所长,互不替代。独立使用能解决单一场景需求,组合使用则功能互补,覆盖从多麦阵列到录放一体的全场景应用。

适用产品速览:AI陪伴机器人、智能音箱、会议麦克风、行车记录仪、录音笔、智能穿戴、智能电视、车载语音系统、智能安防、智能家电……

如需获取基于TP9243S+TP9311的双芯片参考设计、驱动代码或评估板,欢迎联系我们。

让您的AI语音产品,采集更全面,回放更清晰。

 

*注:本文数据基于产品规格书,测试条件为25℃、VDD=3.3V、VDDIO=3.3V、采样率48kHz。实际应用效果可能因主控平台、PCB布局及使用环境略有差异。如需技术支持或样品申请,请联系我们。*

 

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