國產音頻放大器占領大陸手機設計市場
伴隨著MTK/展訊的手機方案在中國手機設計公司/OEM中占領絕對地位,手機上的外圍元器件本土化趨勢也是非常明顯,這里音頻功放就是國產化最徹底的領域,現在中國設計的手機基本是國產音頻功放的天下。
“目前國產音頻放大器已在性能,質量和價格上有很大突破,特別是在手機應用領域,國內音頻放大器公司有些方面已領先于歐美廠商。”通芯微電子總經理楊楊芒表示。他認為,國內音頻IC目前在模擬類方面已有很大優(yōu)勢。由于國內音頻IC廠商更重視降低成本,在設計上會采用較為先進的設計方法以降低成本。另外在降噪音,降低EMI,提高PSRR等技術上也已有很大的優(yōu)勢。“通芯微電子的音頻功率放大器芯片以其優(yōu)異的性能低廉的價格已在主要品牌機上得到應用?!睏蠲⒄f道。
不過,對于中國音頻IC廠商成功占領手機市場的原因,上海艾為電子 CEO孫紅軍卻有另一種看法,他認為歐美公司的技術仍是超前,他們輸掉的是另一些東西。他說道:“音頻功放方面,歐美產品在創(chuàng)新精神上很好,不斷引領業(yè)內潮流,值得我們學習,經常是他們推出了很多款芯片后,過了一兩年,其中一兩款會被國內的手機方案采用。而這款被采用的芯片同時被國內IC公司完成兼容設計,并迅速擴大到更多手機設計公司中?!彼赋觯骸爸笜朔矫嫫鋵崌鴥裙静⒉徽純?yōu)勢,但是有時高指標并不實用。舉個很簡單的例子,通常音頻放大器所講究的 THD指標,比如說做到0.01%很不錯了,但是在手機的應用中,這么高的指標有意義嗎?完全沒有必要這么高。所以國內IC設計公司,更貼近客戶的需求,更善于折衷。比如客戶希望音量更大,如何在手機中播放出更大音量的音樂,如何讓功放可以輸出更大的功率,這才是國內客戶所關注的。”他的結論是:“雖然國產芯片在技術上還是跟隨者的身份,但是在現實中,實際上國產IC走的是“田忌賽馬”的路,雙方最頂級的產品顯然是歐美領先,但是本身就是新品,用的人少,尚未普及,價格也貴,國產IC沒有也無所謂。而對于大規(guī)模已經應用的芯片,實際上國產IC在性能上都有改進,就具體的來說,是國產IC的“上馬”或者“中馬”一定在綜合性能上可以勝過歐美IC的“下馬”的?!?/p>
國產音頻IC現狀
方泰公司市場銷售總監(jiān)周塔對本刊分析道,目前國產音頻IC的主要產品還是集中在音頻功率放大IC上,主要包括AB類單路、雙路;D類單路、雙路產品。由于價格優(yōu)勢,目前還是AB類出貨量比較大?!胺教╇娮幽壳笆菄鴥仍谝纛l功放系列化比較全面的公司,也是國內音頻功放主流供應商。特別在手機領域,方泰電子可以提供各種各樣的音頻子系統(tǒng)解決方案?!?/p>
在應用方面,目前國產音頻IC的主要市場還是消費類電子,MP3、MP4、便攜式 DVD、國產手機等領域。
周塔認為,目前國產音頻IC的整體優(yōu)勢主要表現在小功率產品上門類比較齊全,如單端輸入的AB類產品,已經有十幾家國內設計公司產品兼容;而立體聲的D類產品也有數家。目前,已經形成了多個能夠提供良好音頻性能的IC設計公司,這些公司無論在人力成本,還是制造成本,封裝成本,物流成本上都相對有優(yōu)勢。相對國外大廠,更接近國內市場,更加了解客戶需求,在供貨上也比較及時,產品服務上更加貼近客戶。
不過,周塔也坦承,目前國內音頻IC在大功率方面技術還不成熟,與歐美廠商相比有很大差距。對于小功率產品線,從一些主要指標來看,如THD+N、相同電壓下的最大輸出功率,靜態(tài)電流等國產IC的性能已經相當不錯。但是在SNR、PSRR等方面比國外大廠的性能稍差,不過基本上已能滿足便攜式音頻設備的要求。目前國產IC的主要問題還是在于芯片的穩(wěn)定性,可靠度,所以需要嚴格的測試條件來測試芯片,以對設計做出更好的改進。
此外,他指出在集成度方面,國產音頻IC也有差距。他說道:“由于雄厚的資金實力、眾多的設計人才和多年的設計經驗積累,國外大廠的音頻IC的確已經有了很高的集成度,并且產品線非常豐富。作為國內IC設計公司,我們只能根據市場需求,側重于某個市場來設計出符合客戶需要的產品。近年來,國外大廠陸續(xù)提出了音頻子系統(tǒng)概念,不僅能提供單獨的耳機、喇叭功率放大器、CODEC,而且做出了集成以上功能組合的產品線、這樣的集成度對國內IC業(yè)無論是從資金和技術、從業(yè)人員的設計水平都是一個相當大考驗。目前,在手機終端上,音樂手機一般采用CODEC +PA的方式,CODEC要求極高的信噪比、豐富的編解碼功能和接口,此外,為了支持16歐姆的耳機,也需要較好品質的耳機功率放大器。而對于便攜式 DVD,筆記本系統(tǒng),則需要集成有音量調節(jié)功能的音頻IC。這都是我們需要努力的方向。”
不過,通芯的楊芒并不完全同意周塔的觀點,他指出:“首先集成度的高低主要取決于主芯片供應商,而音頻芯片供應商大多集中在模擬音頻IC領域。由于音頻IC對信噪比SNR及PSRR的要求很高,太高集成度實際上會降低性能。所以終端用戶會尋找比較折衷的方案并不會一味追求高集成度?!?/p>
對于手機中的音頻IC是否需要集成的問題,孫紅軍也有自己的看法?!澳壳吧形纯吹絿鴥鹊?strong>手機設計公司提出特別明顯的音頻IC集成的要求,有極少數追求音質的是會用一些高端的音頻子系統(tǒng)芯片,但是還不是主流。”他補充道:“音頻子系統(tǒng)可以說是未來的方向,但是成本壓倒一切,目前我看到的更迫切更量大的還是對低成本的渴求?!?/p>
國產音頻IC品質獲得認可
“我們認為國內音頻IC公司在品質上面的進步是巨大的,這一點我們從山寨手機的品質進步就可以看得出來?!敝芩硎?,“國內音頻IC的品質進步主要是因為設計的完善、工藝的成熟以及封裝技術的進步才會有目前可持續(xù)的局面?!彼忉?,眾所周之,WSCP封裝的風靡時間不長,但是在封裝可靠性上面,國內的封裝公司已經能夠作到和硬封裝一樣,這是國內封裝的一大進步,也是音頻功放IC品質的一大進步。“針對音頻功放IC的測試,方泰是按照國外主流音頻功放IC原廠的一套標準在嚴格執(zhí)行,以產品的有形和無形價值來取得客戶的信任。”周塔表示。
產品的嚴格測試在大批量生產中至關重要,越來越多的國內IC供應商開始重視這一重要環(huán)節(jié)并愿意做相應的投入。通芯微電子也表示,他們對測試工程師做嚴格的培訓。對每個產品從ESD測試,EMI測試,可靠性測試,老化測試及良率測試等都要進行嚴格的把關以達到國際IC行業(yè)標準。
孫紅軍則認為,要獲得用戶的認可,就要了解用戶的真正需求。他舉例道:“比如手機方案公司做方案很快,雖然D類放大器具備效率高的優(yōu)點,但是EMI干擾可能造成手機接收靈敏度下降、FM干擾和電視干擾等等情況,這些情況如果有充足的時間調試,改PCB可能不是問題,但是需要反復調試,這樣時間不允許。而艾為的EEE技術就可以有效解決EMI問題,縮短單板針對EMI問題的調試周期。所以受到用戶歡迎?!彼€有一例,比如手機從網上下載的歌曲增益不同,音量時大時小,如何讓聲音大而不破?減小硬件工程師調試音頻的時間?艾為的NCN技術,可以讓手機的音量更大,同時還不出現破音,讓歌曲更加悅耳動聽。
“艾為獨創(chuàng)的K類功放,融合了電荷泵升壓+EEE+NCN+class D四種關鍵技術,配合喇叭技術的改進,讓音頻功放的輸出功率大而恒定,播放歌曲的聲音更響亮?!睂O紅軍表示:“另外,在可靠性方面,ESD HBM 8KV,Latchup 450mA,也是艾為在可靠性方面的強項?!?br />