美國國家半導體左擁便攜、右抱專業音頻市場

本文作者:admin       點擊: 2006-10-24 00:00
前言:
美國國家半導體日前再推一系列全新的高性能音頻晶片產品:總諧波失真及雜訊只有0.00003%的高保真度雙組裝音頻運算放大器──LM4562,以及號稱業界首款高度集成的200V身歷聲驅動器高壓身歷聲驅動器──LM4702。

美國國家半導體對音頻開發的投入最早可追溯到1976年,到現在已有30年的專業經驗,每年出貨量超過4億個。擁有廣泛的產品組合是其特色,涵蓋10mW~300W以上的輸出功率,以及1V~200V的輸入電壓。“憑藉先進的製程和封裝技術、多年的音頻電路設計經驗和豐富的音頻專利,在效能音頻產品有著悠久歷史的美國國家半導體,如今已是手機音頻產品的頭號供應商”,美國國家半導體音頻部門行銷總監Gary Adrig這樣告訴我們。

Adrig認為,大凡消費類電子,皆離不開聲色效果的包裝;在“視聽感受一體”的相互帶動下,聽覺的愉快與否甚至會影響視覺的歡悅程度,音頻的重要性由此可見一般;例如影像顯示效果可能因音頻表現而加分,而手機也可能因擁有更清晰的音質或悅耳的鈴聲,而更受青睞。加上數位音頻技術的快速進展,讓音頻內容更加多元,致使整個音頻市場正如大潮澎湃未已。

照片人物:美國國家半導體音頻部門行銷總監Gary Adrig

不同終端應用:基本要求“大同”,重點需求“小異”
美國國家半導體的音頻產品種類繁多,包括:Boomer、Overture及高性能音頻晶片。Boomer系列音頻放大器及子系統產品可以加強移動電話及其它攜帶型設備的音頻信號放大能力,確保話音更清晰、鈴聲更清脆、音樂旋律更優美亮麗;高功率Overture系列放大器適用於中檔電子消費產品;新一代的高性能產品系列可大幅改善高階音響設備的音效,最適用於要求高度原音的消費者用音響系統以及專業級音響設備。

嚴格來說,音頻產品五花八門,各有巧妙不同。Adrig將音頻市場切成幾大塊來看:1.高階消費類:放大器、前級放大器(Preamps,主要用於保真)、數位類比轉換器等是常見的元件;2.一般消費類:A/V接收器和分散式音頻(Distributed Audio)是必要的產品,;3.汽車、航海等座駕配備;4.專業音響:放大器、有源喇叭、混音器、音效強化和比較器等;5.音樂器具:麥克風、耳機放大器、數位/類比轉換器,效果器等。他並從“信號鏈”的角度來看,表示DSP之後的音頻處理和控制約有5億美金的市場規模,而功率放大器的市值更有10億之多;越靠近類比末端,價值越是不斐。

在效能表現上,動態寬幅操作電壓、低失真、低雜訊、高輸出功率和資料轉換率為基本要求,此外,消費者對於音質、家庭劇院、效率優化、設計簡單、選擇性的整合、數位連接和內容分享的期待也越來越高。為此,美國國家半導體日前再推一系列全新的高性能音頻晶片產品:總諧波失真及雜訊只有0.00003%的高保真度雙組裝音頻運算放大器──LM4562,以及號稱業界首款高度集成的200V身歷聲驅動器高壓身歷聲驅動器──LM4702。

高保真的增益頻寬運放

LM4562不但內置高速的6MHz單位增益帶寬運算放大器,而且另外還加設了一個專有的身歷聲音頻功率放大器;後者是整套音頻系統的關鍵電路,具備了信號調節功能,確保音頻系統可以發揮卓越的音響效果。以輸入雜訊為217Hz的情況下,這款運算放大器的輸入雜訊密度低至只有2.7nV/sqrt Hz,中頻的雜訊轉角(noise corner)達60Hz,而輸出功率甚至可驅動高達600Ω的負載。其壓擺率達20V/us,而增益帶寬更高達56MHz,因此即使驅動較難應付的高負載,也不會有雜訊的問題出現,最適用於專業級及高階的音頻系統,如音像系統接收器、前置放大器和混頻器及各種不同的34V醫療成像系統及工業設備。

該款晶片設有可抑制開關/切換雜訊的靜音功能,可使放大器的輸出降低至等同靜態電流,對節省用電很有幫助;過熱停機及輸出短路等功能則可保護系統不受損害。值得一提的是,為迎合不同客戶的終端產品特性,例如有些專業音響基於音色的考慮,會特別要求用黃金材質封裝。這款雙組裝運算放大器具有8引腳的SOIC、DIP及金屬容器等3種封裝可供選擇。單組裝及四組裝的版本將於2007年年初推出。LM4562晶片採用標準SOIC封裝,單價為2.35美元,已有大量現貨供應;DIP封裝單價為2.65美元;金屬容器封裝每顆售9.95美元。前兩款晶片的售價都以1,000顆為採購單位,後者是以100顆為採購單位。另有符合歐洲RoHS無鉛封裝可供選擇。

多版本的高壓立體驅動

LM4702這款身歷聲驅動器最大的特點是:可整合到高功率放大器之內,工程師無需為系統另外加設分離式放大器,令功率放大器的設計時間可以大幅縮短。按照不同的操作電壓、性能及相關保證分為A、B、C等3個不同級別可供選擇,全部設有靜音功能,既適用於高階消費市場的音響系統,也符合專業級音響設備的嚴格要求。
LM4702A晶片適用於超高階消費市場的音響系統及專業級音響設備,因為這款晶片已成功通過所有臨界值測試,保證在+/- 20V~100V的電壓範圍內及指定的溫度範圍內,完全符合有關的性能要求,採用符合軍用產品883標準的鍍金TO-3封裝。LM4702B晶片的額定電壓亦為+/-20V~100V,且技術要求更為嚴格,適用於高階音響系統、吉他放大器、專業級音頻放大器以及高度原音的被動揚聲器。LM4702C則專供廣大的電子消費產品市場,其中包括身歷聲音響系統及音像設備接收器。

LM4702晶片是一款身歷聲音頻放大器驅動器,可驅動多個高功率分離電晶體或多對達靈頓電晶體,適用於每聲道可以提供25W~300W以上輸出功率的系統。若按照AN-1490參考設計(http://www.national.com/an/AN/AN-1490.pdf)依樣畫葫蘆來設計內置LM4702晶片的放大器,當放大器驅動8負載時,總諧波失真及雜訊只有0.0006%,工程師只要改變供電電壓及相關的輸出功率電晶體,便可調節放大器的輸出功率。對於高電流及功率的應用來說,輸出電晶體可以採用並行的配置方式,無需改變LM4702驅動器的基本電路。

LM4702C晶片採用15引腳的TO-220封裝,採購以1,000顆為單位,單價為4.50美元,已有大量現貨供應。LM4702B晶片以100顆為採購單位,單價為24.95美元。LM4702A晶片以25顆為採購單位,單價為150美元,2007年1月開始大量現貨供應。更多資訊:http://www.national.com/pf/LM/LM4702.html。

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