原先被手機業者定義為特殊需求之音樂播放功能，在智慧型手機與功能性手機的大力推廣之下，已經普及於各式手機中，並成為一般手機必備功能。為與其他業者競爭產品有所差異，手機業者紛紛針對低耗電、高音質相關技術進行研發，並已成為相關零組件業者之新興商機所在。
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| 圖1 德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理梁逢烈表示，G類立體聲耳機放大器雖在近2年內無法大規模普及，但就技術本身來說，仍極具競爭優勢。 |
繼索尼愛立信(Sony Ericsson)、諾基亞(Nokia)、三星(Samsung)等手機大廠紛紛將音樂播放視為必備功能之後，在手機中提供更高音質、更低耗電之相關元件，就成為類比元件供應商中的當紅炸子雞。
延長音樂播放時間
低功耗G類耳機放大器搶先問世
稍早時，為大幅延長音樂手機與其他可攜式音樂播放裝置如MP3播放器等終端產品的音樂播放時間，德州儀器(TI)宣布推出兩款低至25毫瓦之G類立體聲耳機放大器。德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品行銷經理梁逢烈(圖1)指出，由於該元件可調節音訊的供電電壓，進而可望降低功耗，並延長使用時間。
依梁逢烈提出的數據顯示，若由該公司G類技術與接地參考型AB類產品進行獨立鋰電池測試比較，將可發現德州儀器新推出之G類立體聲耳機放大器將可降低30%的功耗，並進而延長系統級音樂播放時間長達20%，優於市面最佳音樂手機中AB類放大器效能。
梁逢烈進一步解釋，該兩款立體聲耳機放大器之所以能達到降低功耗、延長使用時間之需求，乃是因為採用德州儀器所研發之DirectPath技術，省卻放大器輸出端的大型直流隔離電容，並提供設計人員更大的電路板空間，進而使消費者能夠享受更出色的低頻音訊。目前AB類放大器雖然低音效果佳，但由於須搭配大尺寸電容，因此連帶會增加成本與尺寸議題；至於無電容AB類放大器，則因須內建電源晶片，反而增加功耗，也非首選。因此梁逢烈將新一代G類放大器視為未來主流。
此外，梁逢烈強調，此兩款放大器還採用內建式雜音抑制(Pop Suppression)電路，可完全消除放大器供電時的擾人雜音，實現無縫音訊體驗。再者，超過100dB的供電抑制配合差動輸入，可進一步提升雜訊抑制效果，而100dB的訊噪比(SNR)更可提升訊號品質，實現清晰的音訊。
據悉，德州儀器此次推出之放大器產品，每通道靜態電流消耗僅為0.6毫安培，並可為32Ω負載提供每通道5毫瓦的功率，同時將總供電電流保持在5毫安培以下，藉此延長電池使用壽命。梁逢烈補充說，除了耳機放大器本身的優勢外，系統業者尚可搭配德州儀器之低功耗音訊轉換器、喇叭放大器、OMAP3處理器及其他延伸裝置，進而打造完整之高效能系統。
然由於此類產品技術先進，一般預估仍需兩年以上才能真正躍升主流。對此，梁逢烈不諱言，以現行市面上之產品而言，G類放大器無疑是跑在趨勢的最前端，因此德州儀器推廣產品的同時，也肩負教育市場之重任。但梁逢烈也認為，正因為德州儀器能提供與眾不同之解決方案，也才能獲得客戶之認同，並進而獲得更多支持。
完整中和收音/發音 噪音消除有跡可循
不同於德州儀器從功耗下手，奧地利微電子(AMS)日前則針對音訊最佳化提出相關解決方案(圖2)。該公司之高整合主動噪音消除解決方案，有助於接收路徑主動降噪解決方案的設計，進而實現較佳的系統性能和低功耗表現。
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資料來源：奧地利微電子
圖2 搭載奧地利微電子噪音消除解決方案之電路板 |
奧地利微電子部門行銷經理吳侑庭解釋，此次推出之噪音消除解決方案，乃為一款針對前饋式降噪、具備高整合及成本競爭力的解決方案，其主動式噪音消除方案的關鍵在於，在機械架構上，將主要麥克風置放於極為接近耳機喇叭之處，並透過收音與播音之中和，達到噪音消除之結果(圖3)。
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資料來源：奧地利微電子
圖3 透過喇叭與麥克風之互相中和，可望帶來更佳的音質體驗。 |
吳侑庭說，對時常旅行和通勤的商務人士來說，環境雜訊對音樂欣賞或語音通話所造成的影響，常常都是最大的困擾。而奧地利微電子之解決方案，由於得以有效降低外部雜訊，明顯改善以耳機播放的聲音動態範圍，所以在嘈雜的環境中，無論是通話和音樂，都能在清晰度方面獲得改善。
奧地利微電子現場應用工程師湯治邦補充說，「中和」二字看來簡單，但由於須完整考量包括收音與播音之時間差，以及內部訊號處理之時間點必須保持一致，因此業界能夠完整達成此需求之廠商並不多。再加上需要演算法之模擬，有一定之挑戰存在。此外，為了達到此「中和」結果，更須獲得如數位訊號處理器(DSP)之效能配合，而如何在新增DSP工作下，仍能維持成本與功耗之平衡，也是一大瓶頸。
吳侑庭分析，相較於其他噪音消除解決方案，該公司所推出之產品在單一元件之成本上或許無法和低價產品競爭，但若考慮整體系統成本，以及效能與功耗之表現，他相信此次推出之高整合主動噪音消除解決方案仍有極大競爭優勢。
同樣在音訊市場耕耘的歐勝微電子(Wolfson Microelectronics)，則於5月時發表最新的單晶片產品，該晶片並同時具備單聲道的數位類比轉換器(DAC)及喇叭放大器，為可攜式導航裝置(PND)、行動電話、數位收音機和會議用麥克風等裝置所採用的低成本喇叭提供較佳聲壓位準(SPL)和清晰度。
據悉，該產品結合一個整合的高效率2.6瓦可切換AB/D類喇叭放大器、動態範圍控制器以及參數等化器，因此在D類模式下可達到92dB訊噪比(SNR)音訊效能，以及在2.4瓦輸出功率時，達1%總諧波失真加噪聲(THD+N)。
歐勝微電子音訊放大器產品線經理David Brown表示，相較於其他採用一顆DAC和一個D類放大器的雙晶片方案，該公司的產品可以減少約30%的電路板面積，並且平均節省20%物料清單成本。
此外，歐勝微電子也宣稱，該公司整合的參數等化器，有助提供可編程之係數，讓設計者自行定義喇叭頻率回應補償和音樂特性同時，該產品也整合了可編程動態範圍控制，可強化微弱訊號，並改善清晰度。
Brown表示，在各式裝置對音訊的要求漸趨嚴苛的同時，唯有推出更能符合用戶需求的產品，才有可能獲得客戶的青睞。
儘管各家業者老王賣瓜，強打自家產品的優勢，但若因著各產品的推出，終端裝置的系統設計者不用再為了達到最大輸出功率而犧牲音訊效能，也不失為美事一樁。