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數(shù)字功放的崛起;技術(shù)優(yōu)勢與產(chǎn)品對比解析
近年來,音頻行業(yè)正經(jīng)歷一場顯著的技術(shù)轉(zhuǎn)向:越來越多廠家從傳統(tǒng)模擬輸入功放,轉(zhuǎn)向 I2S 數(shù)字功放。這一趨勢在哈曼新品、高性能 Soundbar、大尺寸電視、會(huì)議音響、智能家居等場景中尤為明顯,數(shù)字功放已逐步扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)模擬 ClassD 功放的主導(dǎo)局面。
一、數(shù)字功放為何受工程師青睞?核心技術(shù)優(yōu)勢解析
工程師對數(shù)字功放的偏好,源于其在性能、開發(fā)效率和功能擴(kuò)展性上的多重優(yōu)勢:
- 抗干擾與設(shè)計(jì)簡化
I2S 數(shù)字功放通過數(shù)字信號(hào)傳輸,大幅降低電磁干擾(EMI),布板走線要求更簡單,減少了模擬功放中常見的信號(hào)失真問題。例如,模擬功放需精心設(shè)計(jì)接地和濾波電路以避免底噪,而優(yōu)質(zhì)數(shù)字功放的底噪可低至 34uV(如 AU6815P),遠(yuǎn)優(yōu)于模擬功放的 80uV(高端產(chǎn)品)和 120-200uV(國產(chǎn)主流)。
- 開發(fā)周期與成本優(yōu)化
數(shù)字功放內(nèi)置緩存和信號(hào)處理模塊,支持多種音頻算法,工程師可通過現(xiàn)成工具快速實(shí)現(xiàn)功能調(diào)試:
-
- 分頻設(shè)計(jì)無需復(fù)雜外圍電路,通過軟件配置即可完成;
-
- 利用 EQ 均衡器調(diào)整參數(shù),可直接彌補(bǔ)喇叭腔體的聲學(xué)缺陷;
-
- 內(nèi)置 DRC(動(dòng)態(tài)范圍控制)功能,有效防止大音量下的破音;
-
- 提供混音、人聲增強(qiáng)、低音增強(qiáng)等實(shí)用工具,降低二次開發(fā)成本。
這些特性使案子開發(fā)周期縮短 30% 以上,尤其適合預(yù)算緊張的項(xiàng)目。
- 破解音質(zhì)瓶頸
低成本藍(lán)牙芯片為兼容模擬功放,往往集成性能一般的 DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器),導(dǎo)致音質(zhì)受損。而數(shù)字功放可直接接收藍(lán)牙芯片的數(shù)字信號(hào),跳過 DAC 環(huán)節(jié),從源頭避免信號(hào)轉(zhuǎn)換損耗,顯著改善音頻質(zhì)量。
- 功率認(rèn)知誤區(qū)澄清
不少工程師認(rèn)為 “模擬功放功率更大”,實(shí)則是誤解。功率大小與輸入方式(模擬 / 數(shù)字)無關(guān),主要取決于芯片的 Rds-on(導(dǎo)通電阻)和封裝設(shè)計(jì)。例如,數(shù)字功放 AU6815P 在中功率段的輸出表現(xiàn),甚至優(yōu)于部分同類模擬產(chǎn)品。
二、主流數(shù)字功放產(chǎn)品對比:從 TI 到國產(chǎn)替代方案
目前,數(shù)字功放市場中,TI 的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。其經(jīng)典的 TAS58XX 系列(如 TAS5805\TAS5825)憑借均衡的性能和性價(jià)比,成為中功率段的熱門選擇,集成了基礎(chǔ)音頻處理工具,贏得了市場認(rèn)可。
但當(dāng)前供需環(huán)境下,TI 對國際客戶的資源傾斜,讓國內(nèi)不少客戶面臨供貨難題。在此背景下,國產(chǎn)類比原廠推出兼容TAS5805\TAS5825的芯片,展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,其性能不打折且更貼合本土化需求:
參數(shù) |
TI TAS5805 |
AU6815/AU6825 |
國產(chǎn)同類數(shù)字功放 |
輸出功率 |
中功率段標(biāo)準(zhǔn)水平 |
比 TAS5805 略高 |
普遍低于前兩者 |
過流保護(hù) |
易觸發(fā)過流保護(hù) |
優(yōu)化過流問題,穩(wěn)定性提升 |
保護(hù)機(jī)制較簡單 |
THD(總諧波失真) |
行業(yè)主流水準(zhǔn) |
0.02% |
多為 0.3% 左右 |
功耗表現(xiàn) |
適配固定電源場景 |
低功耗設(shè)計(jì),支持電池供電 |
部分產(chǎn)品功耗較高 |
適用場景 |
家用固定設(shè)備 |
家用 + 便攜式設(shè)備 |
場景較局限 |
從核心指標(biāo)看,AU6815/6825的 THD 指標(biāo)最小達(dá)到 0.02%,優(yōu)于TI TAS58XX的 0.03%,其低功耗特性還拓寬了應(yīng)用邊界,還帶用Class H功能,電池供電可以提供高續(xù)航,不僅適用于傳統(tǒng)固定設(shè)備,還能滿足藍(lán)牙音箱、便攜音響等電池供電產(chǎn)品的長續(xù)航需求,相比韓國品牌更具場景靈活性。
三、數(shù)字功放的典型應(yīng)用場景
- 低成本藍(lán)牙音頻設(shè)備
搭配低成本藍(lán)牙芯片(如杰理、中科藍(lán)訊系列),直接通過 I2S 接口傳輸數(shù)字信號(hào),相對炬力和山景的成本得以優(yōu)化,音質(zhì)相對不遜色。
- 便攜式音頻產(chǎn)品
低功耗設(shè)計(jì)(如 AU6815P)可延長藍(lán)牙音箱、戶外音響的播放時(shí)長,解決傳統(tǒng)數(shù)字功放功耗過高的痛點(diǎn)。
- 中高端家用音頻設(shè)備
在 Soundbar、電視音響、智能家居音箱中,通過內(nèi)置 DSP 算法優(yōu)化音效,彌補(bǔ)喇叭腔體設(shè)計(jì)的不足,同時(shí)簡化布板難度。
- 專業(yè)音頻場景
會(huì)議音響、舞臺(tái)返聽設(shè)備等對抗干擾和穩(wěn)定性要求高的場景,數(shù)字功放的低底噪和抗干擾能力可保證信號(hào)傳輸?shù)募儍舳取?/p>
5、應(yīng)用在IOT場景
AI玩具、智能交互類產(chǎn)品,I2S輸入不用加DAC轉(zhuǎn)換。音質(zhì)和底噪對比普通模擬類功放有較大的提升。
總結(jié);
數(shù)字功放的崛起并非偶然,其技術(shù)優(yōu)勢(低底噪、抗干擾、功能的多樣性)和隨著使用的人增多,開發(fā)效率提升,正在重塑音頻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)邏輯。對于面臨國際品牌供貨難題的國內(nèi)客戶,AU6815P 等高性能國產(chǎn)方案提供了替代選擇,尤其在中功率段和便攜式設(shè)備中展現(xiàn)出顯著競爭力。隨著藍(lán)牙音頻設(shè)備的普及和音質(zhì)需求升級,數(shù)字功放的應(yīng)用邊界還將持續(xù)拓寬。
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