隨著可攜式電子產品整合了更多影音功能,消費者除了要求音質與畫質的表現,同時也希望有更低的功耗以獲得更長的待機時間,對設計人員的挑戰即是提高產品效率。美國國家半導體針對這些問題,推出耗電更少的陶瓷喇叭Class D放大器,也發表兩款新的音頻子系統及Class G耳機放大器,將可攜式裝置音頻系統播放時間延長一倍。

美國國家半導體亞太區市場經理郭俊傑
美國國家半導體亞太區市場經理郭俊傑

美國國家半導體亞太區市場經理郭俊傑指出,陶瓷喇叭與傳統動圈式喇叭不太相同。陶瓷喇叭屬於「電容負載」而非電阻負載,雖然所需的供電電壓遠比動圈式喇叭高,但耗用的電流則更少,因此陶瓷喇叭比傳統的動圈式喇叭驅動器有更卓越的表現 。

陶瓷喇叭的工作原理較為特別。每當有電壓加在陶瓷喇叭的兩端時,喇叭內的壓電膜就會變形及振動,振幅與輸入訊號成正比,而不斷振動的壓電膜拍打四周的空氣,從而產生聲音。喇叭的電壓越高,壓電膜的振幅就會越大,由此而產生的聲壓也就越大,音量就越大,音質的輸出品質也較佳。

郭俊傑接著說明,陶瓷喇叭製造商規定峰值對峰值的電壓必須高達14Vp-p至17.5Vp-p,才可以產生最大的聲壓。設計人員遇到的挑戰是如何利用一顆電池就可以輸出如此高的電壓。針對這個問題,美國國家半導體有一系列內建升壓器及放大器的單晶片陶瓷喇叭驅動器,該系列陶瓷喇叭驅動器有兩種形式可供客戶選擇,分別為電感式或電荷泵式。這些陶瓷喇叭驅動器採用microSMD封裝,可為印刷電路板節省更多空間。此外這些驅動器還有其他的優點,包括減少元件數目,總諧波失真的表現優良,而且效率高。

針對可攜式電子產品未來的音頻設計發展,郭俊傑表示,消費者希望可攜式電子產品有較長的電池時間及更輕薄的外型。這樣的需求對設計人員的挑戰,就是必須要在更小的印刷電路板上結合更多的功能,因此他們需要更為整合的元件來協助他們的設計工作。美國國家半導體推出的音頻子系統可以提供完善的解決方案,其優點包括使用更少的元件數目、無需加設參考電壓旁路電容器及更少的接腳,可以協助客戶讓產品更快推出市場。而未來,全世界都將以節能為產品的重要賣點,美國國家半導體將會繼續開發各種PowerWise產品及子系統,並確保能繼續成為業界的領導者。