在獲得包括創投與Intel在內的資金大力掖助後,以純數位音頻放大器令人驚豔的JamTech,日前在台發表其專利的分段PWM數位放大器架構以及性能績效測試結果。性能測試結果顯示,JamTech的技術在線性範圍和頻譜噪音水平(spectral noise floor)兩項指標上均超出了傳統類比脈衝寬度調節(PWM)D類放大器和delta-sigma PWM數位放大器。這兩項指標是數位音頻系統中用於衡量傳真程度的重要參數。JamTech是專為消費電子產品設計和推廣音頻系統介面的廠商,其音頻放大器技術已獲得專利。
此次績效測試是由音頻產業顧問Bascom H. King執行並驗證的。這種出色的績效結果主要源自於JamTech極具創新性的分段(sub-ranging)PWM數位放大器架構。該架構從根本上避免了傳統D類放大器的失真產生機制。JamTech新型數位放大器能夠忠實重現超級細微的音頻訊號,因此可實現非凡卓越的音頻清晰度和飽滿度,使人重溫早期電子管類比放大器(tube analog amplifier)的細節體驗。
圖1:JamTech分段技術展現的絕對動態範圍效能
在0到108dBFS(Full Scale)的範圍內(相當於18Bit),JamTech數位放大器在績效方面的性能測試結果與絕對線性度的偏差不超過正負3dB的水準。而相比之下,傳統類比PWM D類放大器的典型範圍爲72-78dB(12-13位元),delta-sigma PWM數位放大器的範圍則爲84-90dB (14-15 位元)。對線性度範圍的考察是通過測量其與絕對線性度的偏離(DAL)來實現的,它是衡量數位放大器傳真程度的重要指標,能夠顯示數位放大器重現低水平音調以及調和音效的準確程度,而這兩者能夠爲音頻訊號賦予豐度、細節和清晰度等特徵。 標準CD音質音頻是指96dB或16位解析度,這被認爲是高傳真音頻可被接受的性能水平的底線。
此外,要想充分展現較小的訊號細節,就必須具有足夠低的頻譜噪音水平,以避免削減滿意的音頻訊號。此次績效測試所測得的頻譜噪音水平爲-150dBFS,這個數值甚至比最小的可重現音頻訊號還要小7倍。傳統D類放大器和數位放大器的頻譜噪音水平一般都具有介於100-105dBFS之間,這就幾乎不可能將低水平音頻訊號從噪音訊號中區分出來。
分段PWM技術居樞紐
用於JamTech公司數位放大器產品中的分段PWM是一項已獲得專利的雙水平數位——脈衝寬度轉化技術,它能夠以高於傳統單一水平調變架構的精確度驅動輸出級。分段(Sun-Ranging)這項技術將輸入資料劃分爲大小兩個訊號組分,分別進行轉換後在輸出級重新組合起來。這種直接的資料平行轉換技術能夠避免由於矽晶片技術在脈衝寬度時間解析方面具有局限性而產生的非線性,從而實現了高精確度和高傳真效果,由此將數位放大器的可用操作範圍擴展到100dB之外,同時過零失真(zero crossing distortion)以大於250的倍數降低也使數位放大器性能得到改善。
圖2:JamTech專利的音訊處理做法
產品定位
JamTech的首款產品JM2020定位於數位電視市場,目前正在測試階段。JM2020特有的一體化設計將調節器和電源級整合到單一晶片上,與傳統D類放大器和較新型的delta-sigma PWM數位放大器價格相當,但傳真性能更爲出色。JamTech的下一代分段PWM數位放大器將在第四季投入測試,該產品將具有更佳的傳真性能和低於20瓦的輸出級電壓。
JamTech市場業務開發副總裁Rick Beale表示:“分段PWM無需複雜的結構,也不需要delta-sigma調節器及DSP進行音頻染色(coloration),降低外加的元件數,從而降低了成本。透過使用JamTech的數位放大器,客戶無需對音頻傳真程度做出折衷和妥協,便能同時在成本和性能兩方面的受益。
成功在望
根據Strauss預測,新一代消費電子產品的數位音頻放大器市場規模在2005年將高達2億美元,而2010年將超過10億美元,目前,包括SONY,PIONEER, LG,SAMSUNG,CANON,TOSHIBA,BENQ,DELL,ACER,WISTRON等台日韓廠商都已對JamTech的高傳真放大器進行評估,預計明年將有大量採用Jam晶片技術的產品面市。1999年,JamTech是由爵士樂鍵盤手出身的電子音頻工程師和發明家Larry Herbir Kirn所創,這樣的創業故事在電子界已經相當具傳奇色彩,能夠看到這家公司對技術的堅持與原創性,逐漸開拓出市場,樂見這家音訊放大器市場的生力軍成功在望。
欲知JamTech產品系列的更多內容,請訪問網站www.jam-tech.com. 下載完整的績效測試報告,請訪問
http://www.jam-tech.com/support/library/downloads/JamTech_WP_Digital_Amplifier_Testing.pdf.