随着可携式电子产品整合了更多影音功能,消费者除了要求音质与画质的表现,同时也希望有更低的功耗以获得更长的待机时间,对设计人员的挑战即是提高产品效率。美国国家半导体针对这些问题,推出耗电更少的陶瓷喇叭Class D放大器,也发表两款新的音频子系统及Class G耳机放大器,将便携设备音频系统播放时间延长一倍。

美国国家半导体亚太区市场经理郭俊杰
美国国家半导体亚太区市场经理郭俊杰

美国国家半导体亚太区市场经理郭俊杰指出,陶瓷喇叭与传统动圈式喇叭不太相同。陶瓷喇叭属于「电容负载」而非电阻负载,虽然所需的供电电压远比动圈式喇叭高,但耗用的电流则更少,因此陶瓷喇叭比传统的动圈式喇叭驱动器有更卓越的表现 。

陶瓷喇叭的工作原理较为特别。每当有电压加在陶瓷喇叭的两端时,喇叭内的压电膜就会变形及振动,振幅与输入讯号成正比,而不断振动的压电膜拍打四周的空气,从而产生声音。喇叭的电压越高,压电膜的振幅就会越大,由此而产生的声压也就越大,音量就越大,音质的输出质量也较佳。

郭俊杰接着说明,陶瓷喇叭制造商规定峰值对峰值的电压必须高达14Vp-p至17.5Vp-p,才可以产生最大的声压。设计人员遇到的挑战是如何利用一颗电池就可以输出如此高的电压。针对这个问题,美国国家半导体有一系列内建升压器及放大器的单芯片陶瓷喇叭驱动器,该系列陶瓷喇叭驱动器有两种形式可供客户选择,分别为电感式或电荷泵式。这些陶瓷喇叭驱动器采用microSMD封装,可为印刷电路板节省更多空间。此外这些驱动器还有其他的优点,包括减少组件数目,总谐波失真的表现优良,而且效率高。

针对可携式电子产品未来的音频设计发展,郭俊杰表示,消费者希望可携式电子产品有较长的电池时间及更轻薄的外型。这样的需求对设计人员的挑战,就是必须要在更小的印刷电路板上结合更多的功能,因此他们需要更为整合的组件来协助他们的设计工作。美国国家半导体推出的音频子系统可以提供完善的解决方案,其优点包括使用更少的组件数目、无需加设参考电压旁路电容器及更少的接脚,可以协助客户让产品更快推出市场。而未来,全世界都将以节能为产品的重要卖点,美国国家半导体将会继续开发各种PowerWise产品及子系统,并确保能继续成为业界的领导者。