為什麼智能功率音頻放大器對智能手機越來越重要
發布時間:2019-06-06 來源:Eric Eklund 責任編輯:wenwei
【導讀】人們在智能手機、pingbandiannaohuoqitabianxieshishebeishangxiaofeideneirongsihumeiyoujintou。suizhezhinengshoujipingmubiandeyuelaiyueda,yuelaiyueliang,bingtigonggenghaodezhengtishijiaotiyan,xiaofeizhebujinjintongguoerji,ershizhengyiquanxindefangshitiyanyidongneirong。pengyoujuzaiyiqi,bashoujihengguolailiyongshoujidewaibulabakanshipin,fenxiangguankanhelingtingdetiyanhenchangjian。
多年來,許多手機的屏幕尺寸變得更大,但音頻體驗並不總能並駕齊驅,特別是在“響亮”喇叭模式下。 因此,更多的高端手機提供立體聲作為附加功能,通常在頂部和底部設置微型喇叭。 現在,當用戶從側麵看其立體聲增強型手機時(即橫向視圖),會發現兩側都有一個喇叭,以幫助創建更好的“立體聲”收聽體驗。

智zhi能neng手shou機ji和he其qi他ta音yin頻pin播bo放fang設she備bei中zhong采cai用yong立li體ti聲sheng音yin頻pin的de趨qu勢shi表biao明ming,音yin頻pin放fang大da器qi在zai智zhi能neng手shou機ji設she計ji中zhong扮ban演yan著zhe尤you為wei重zhong要yao的de角jiao色se。因yin此ci,音yin頻pin放fang大da器qi在zai容rong量liang和he技ji術shu兩liang方fang麵mian都dou出chu現xian了le大da幅fu增zeng長chang(見下圖1)。根據SAR Insight&Consulting音頻功率放大器市場增長報告1 :“與2010年相比,2018年音頻放大器的市場出貨量增長了3倍,這不僅因為音頻播放設備出貨量的增加,而且每台設備的通道數量也在增加。”報告還指出,立體聲喇叭已廣泛應用於售價超過550美元的高端智能手機市場,特別是自2016年iPhone®7移(yi)動(dong)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)立(li)體(ti)聲(sheng)的(de)推(tui)出(chu)以(yi)來(lai)。從(cong)那(na)時(shi)起(qi),許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)旗(qi)艦(jian)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)也(ye)在(zai)其(qi)產(chan)品(pin)中(zhong)采(cai)用(yong)了(le)立(li)體(ti)聲(sheng)喇(la)叭(ba)。該(gai)分(fen)析(xi)公(gong)司(si)還(hai)預(yu)計(ji),立(li)體(ti)聲(sheng)將(jiang)擴(kuo)展(zhan)到(dao)定(ding)價(jia)在(zai)200美元至500美元間的中端手機,估計2018年有近6億個放大器用於中端市場,到2023年預計將增加到近7億個。

圖1:終端市場獨立喇叭放大器全球市場一覽(來源:SAR Insight & Consulting發布的2019年一季度報告)
升壓音頻放大器的重要性與日俱增
然(ran)而(er),在(zai)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)中(zhong)包(bao)含(han)立(li)體(ti)聲(sheng)的(de)廣(guang)泛(fan)趨(qu)勢(shi)並(bing)不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)確(que)保(bao)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)音(yin)頻(pin)體(ti)驗(yan)。為(wei)此(ci),微(wei)型(xing)喇(la)叭(ba)還(hai)應(ying)配(pei)備(bei)智(zhi)能(neng)升(sheng)壓(ya)音(yin)頻(pin)放(fang)大(da)器(qi),在(zai)保(bao)護(hu)喇(la)叭(ba)免(mian)受(shou)損(sun)壞(huai)的(de)同(tong)時(shi)使(shi)喇(la)叭(ba)達(da)到(dao)最(zui)大(da)響(xiang)度(du)。智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)音(yin)頻(pin)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)應(ying)使(shi)用(yong)高(gao)壓(ya)音(yin)頻(pin)放(fang)大(da)器(qi)、喇叭監控模數轉換器(ADC)以及將微型喇叭保持在安全運行狀態的先進算法,確保更佳、更響亮、更清晰的音頻聲音。另外,兩個喇叭通常意味著兩個放大器。 因此,尺寸、效率、電池電流管理和音頻性能都是兩倍的重要。 因此,隨著智能手機走向立體聲,先前未出現的音頻放大器起著更為重要的作用。
以下是確保智能升壓音頻放大器發揮最大作用的設計清單。
尺寸 - 將jiang各ge種zhong功gong能neng納na入ru便bian攜xie式shi設she備bei時shi,板ban空kong間jian始shi終zhong是shi一yi個ge考kao慮lv因yin素su,一yi種zhong選xuan擇ze是shi將jiang兩liang個ge微wei型xing喇la叭ba放fang置zhi在zai手shou機ji的de頂ding部bu和he底di部bu。音yin頻pin放fang大da器qi必bi須xu更geng小xiao、更集成,特別是現在有兩個的情況下。為了解決尺寸問題,Cirrus Logic使用55納米技術設計其最新的帶有DSP的CS35L41智能升壓放大器,使OEM更容易采用雙喇叭設計,而不會犧牲其他新功能所需的空間。
功效- SAR Insight研究還證實,由於D類音頻放大器的效率提升,D類在許多市場上幾乎都取代了AB類放大器。在設計中也可以實現更高的功效。例如,Cirrus Logic的11伏升壓D類放大器也使用H類DC-DC轉換器,以比G類更高的效率增強供應,同時額外的電池管理係統可預測地適應不斷變化的音頻、喇叭和電池情況以調節電池電流和節省電力。這強調了升壓音頻放大器不斷演進的技術和“增強”作用,如圖2所示。

圖2:G類和H類供電軌電壓vs時間
喇叭保護-根據SAR Insight&Consulting,在智能手機等使用小型喇叭的許多應用中,放大器中嵌入式DSP使用喇叭保護算法已變得越來越普遍。這些算法可在不損壞喇叭的情況下實現更高的輸出。例如,Cirrus Logic音頻放大器在1瓦喇叭中實現超過5瓦的功率。這種新型升壓音頻放大器可以提供更高偏移所需的功率,以生成更響亮、更清晰的音頻,特別是在免提電話上,而不會損壞超小型微型喇叭。SAR Insight的報告進一步指出,“自2013年以來,中檔智能手機中喇叭保護的使用迅速增長,因為OEM希望最大限度地提高喇叭性能,並將其與其他增強功能(例如高端編解碼器)結合使用,以實現差異化的設計。”
音頻增強-即使具有所有這些功能,並非所有音頻增強都是相同的。為了產生更好的清晰度和增強的立體聲音頻以匹配那些生動、更大的屏幕和視覺內容,集成DSP中的高級算法還應解決音頻設計問題,如均衡、壓縮和心理聲學增強,以微調音頻回放。
隨(sui)著(zhe)用(yong)戶(hu)放(fang)棄(qi)傳(chuan)統(tong)的(de)有(you)線(xian)或(huo)衛(wei)星(xing)電(dian)視(shi),並(bing)希(xi)望(wang)看(kan)到(dao)更(geng)多(duo)不(bu)受(shou)限(xian)製(zhi)的(de)內(nei)容(rong),智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)和(he)其(qi)他(ta)移(yi)動(dong)設(she)備(bei)正(zheng)迅(xun)速(su)成(cheng)為(wei)流(liu)媒(mei)體(ti)和(he)欣(xin)賞(shang)內(nei)容(rong)的(de)主(zhu)要(yao)平(ping)台(tai)。為(wei)了(le)配(pei)合(he)更(geng)清(qing)晰(xi)、更明亮的視覺體驗,越來越多的手機正在從單聲道或單聲道音頻設計轉向雙聲道立體聲,以提供更好的聆聽體驗。 隨著這種趨勢的繼續,對智能功率放大器的需求變得越來越重要。這意味著智能手機OEM不僅會在耳機和免提模式下尋求空間的節省,還能追求能效和音頻清晰度的提升,讓其產品在市場競爭中脫穎而出。
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