D类音频放大器前景看俏,台商积极抢进

上网时间: 2009年05月01日? 作者:陈玉凤? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:D类? 音频? 放大器?

拜数字影音设备强调轻薄短小、省电以及D类放大器价格下滑所赐,D类音频放大器逐渐崛起。整体而言,较AB类放大器,D类放大器由于具有转换效率高、无需散热片的特性,更能符合当前消费性影音设备的严苛需求,前景看好。

AB类放大器的转换效率约为50%,会产生不少 热能,必须使用散热片。而D类的转换效率则为85%,在大功率应用时可省去散热片。此外,在2007~2008年间,用于平板电视的立体声D类放大器平均销售价格已由2美元降至70美分,进一步加速D类放大器的普及。

与AB类价差缩小,D类产品接受度大增

IMS Research报告指出,2007年全球音频放大器市场产值已突破10亿美元,其中AB类音频放大器约占整体出货量的60%,但未来数年内,在手机、笔记本电脑与家庭影音系统等应用的贡献下,放大器的成长将快速攀升,预估D类放大器的产值至2011年将可较2006年增长两倍。另根据市场研究机构Gartner的预测,全球D类音频放大器市场规模将从2006年的3.34亿美元成长到2011年的6.88亿美元,年复合成长率高达15.6%。

在这波增长中,最主要的驱动力来自液晶电视(LCD TV),而估计2009年全球液晶电视出货量仍可望成长25%,达1.26亿,以此为基础,D类放大器的增长自然是水涨船高。同样根据Gartner的报告,平板电视领域的D类音频放大器的年销售额将在2011年增长至3.59亿美元,年复合成长率达14.7%。除了液晶电视等大功率需求在近几年的明显提升外,随着D类和AB类放大器价差的接近,中低功率的应用,例如立体收音机、手机及笔记本电脑等也是不可忽视的成长力量,这些也是目前台湾地区模拟IC公司主攻的市场。

在手机方面,随着手机喇叭输出功率越来越高,且D类放大器价格愈趋下降,D类放大器全面取代AB类放大器已是指日可待。在笔记本电脑市场情况亦然,D类放大器可节省功耗,对于亟需延长电池寿命的笔记本电脑而言无疑是较佳的选择。

外商盘踞,台湾业者辟出市场空间

探究D类放大器产业生态,数年前该市场几乎是德州仪器、意法半导体、亚德诺(ADI)、美国国家半导体等外商盘踞的局面,其中尤以德州仪器市占率最高。不过,近几年随着台湾地区模拟业者的研发渐有成果,加上该地区晶圆代工业者提供模拟及混合信号制程的能力精进,使得台湾地区IC设计业者也能成功推出相关产品,例如瑞昱、茂达、普诚、德信、晶豪与震一等。

据茂达科技介绍,该公司于两年前推出D类放大器,目前在台湾地区手机代工市场的占有率已达四分之一,另外的应用领域则包括便携式设备、便携式导航装置(PND)、液晶电视与显示器以及笔记本电脑等,其中尤以家用音响市场为主攻领域,如iPod扩充基座(Docking)等应用。其中,型号APA2600的D类音频放大器IC为采用薄型TQFN3x3-16无铅封装及新式调制方式,可有效节省PCB面积。其转换效率高达86%,无需外接散热片,输出功率在电源为5伏特时,4欧姆喇叭为2.8W;全差动结构与全桥式输出具备高效噪声抑制能力,具备短路及过热保护。

锁定中低功率,高功率为下一目标

普诚科技也锁定手机、便携式电子产品等领域。该公司所推出的立体声音频功率放大器PT2004与同类型产品TPA2012管脚兼容,是一款无需滤波器的2.2瓦立体声D类音频功率放大器,设有完善的冲击声抑制功能,可有效消除开/关机时的噪声。

由以上厂商的产品导向可知,台湾地区D类音频放大器IC多应用于手机及便携式产品,至于高功率领域则仍由外商把持。不过,成立于2001年的德信科技在2006年推出手机用D类音频放大器后,2007年发表2.7瓦、双声道、免滤波式D类放大器,并于2008年下半年推出10W产品EUA2101,它是一颗拥有双通道桥接式(BTL)组态的高效率D类功率放大器。其输出功率在操作电压为12V且输出负载为8欧姆喇叭环境中,当总谐波失真为10%时可连续输出10W的功率。同时芯片内部也具备短路保护及过温保护电路等机制,以避免在错误的操作条件下芯片被毁损。此外,该公司现正规划20瓦以上的高功率D类放大器产品线。

整合型产品时势所趋,台湾地区业者较少着墨

值得注意的是,相较于国外大厂具备与DSP整合的能力,台湾地区方面仅有瑞昱推出DSP整合方案。瑞昱半导体在2008年曾发表D类音频放大器芯片ALC113、嵌入D类音频放大器的HD音效芯片ALC889、高整合型HD音效芯片ALC269等。其中,ALC113是一高度整合、具立体声效果的D类音频放大器芯片,可支持达四组音频输入,同时通过I2C控制接口,可进行输出增益调节、音量调整等功能。瑞昱半导体音频产品经理王柏智特别指出,这是第一个结合了多音频输入和耳机放大器的高效能立体声效果D类音频放大器。至于ALC269则是一高度整合型高清音效芯片。ALC269结合了内建喇叭所需要使用每声道2瓦特的D类立体声音频放大器,可让笔记本电脑制造商缩减物料成本,提供了外部线路精简的设计,并缩小音效应用线路布局面积。

整体而言,在外商盘踞的局面下,台湾地区业者近几年能在D类音频放大器闯出一片天,诚属可贵。然而,细究台湾地区业者的崛起,多是因为生产与外商Pin to Pin产品,加上杀价竞争才取得市场空间。然而就长远研发计划来看,台湾业者首先仍须面对专利问题,毕竟海外业者发展已早,因此在专利方面早已布下天罗地网,台湾业者必须寻找突破之道,才能更上一层楼。

除此之外,整合型芯片已是时势所趋,但台湾地区绝大多数D类音频放大企业者都是生产独立型产品,这显然不是长久之计,因此如何联盟合作,也将是台湾地区业者的必修课。

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  • 什么是音频?
  • 就是声音,声音的频率。

  • 什么是D类?
  • D类放大器其特点是断续地转换器件的开通,其频率超过音频,可控制信号的占空比以使它的平均值能代表音频信号的瞬时电平,这种情况被称为脉宽调制(PWM),其效率在理论上来说是很高的。相比AB类放大器具有小体积、高效率的特点,不过成本有所提高。

  • 什么是放大器
  • 放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。

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