人們在智能手機,、平板電腦或其他便攜式設(shè)備上消費的內(nèi)容似乎沒有盡頭。隨著智能手機屏幕變得越來越大，越來越亮,，并提供更好的整體視覺體驗，消費者不僅僅通過耳機,，而是正以全新的方式體驗移動內(nèi)容,。朋友聚在一起，把手機橫過來利用手機的外部喇叭看視頻,，分享觀看和聆聽的體驗很常見,。多年來，許多手機的屏幕尺寸變得更大,，但音頻體驗并不總能并駕齊驅(qū),，特別是在“響亮”喇叭模式下。 因此,，更多的高端手機提供立體聲作為附加功能,，通常在頂部和底部設(shè)置微型喇叭。 現(xiàn)在,，當用戶從側(cè)面看其立體聲增強型手機時（即橫向視圖）,，會發(fā)現(xiàn)兩側(cè)都有一個喇叭，以幫助創(chuàng)建更好的“立體聲”收聽體驗,。
智能手機和其他音頻播放設(shè)備中采用立體聲音頻的趨勢表明,，音頻放大器在智能手機設(shè)計中扮演著尤為重要的角色。因此,，音頻放大器在容量和技術(shù)兩方面都出現(xiàn)了大幅增長（見下圖1）,。根據(jù)SAR Insight＆Consulting音頻功率放大器市場增長報告1 ：“與2010年相比，2018年音頻放大器的市場出貨量增長了3倍,，這不僅因為音頻播放設(shè)備出貨量的增加,，而且每臺設(shè)備的通道數(shù)量也在增加?！眻蟾孢€指出,，立體聲喇叭已廣泛應(yīng)用于售價超過550美元的高端智能手機市場,，特別是自2016年iPhone?7移動數(shù)字設(shè)備立體聲的推出以來。從那時起,，許多其他旗艦智能手機也在其產(chǎn)品中采用了立體聲喇叭,。該分析公司還預(yù)計，立體聲將擴展到定價在200美元至500美元間的中端手機,，估計2018年有近6億個放大器用于中端市場,，到2023年預(yù)計將增加到近7億個。
圖1：終端市場獨立喇叭放大器全球市場一覽（來源：SAR Insight & Consulting發(fā)布的2019年一季度報告）
升壓音頻放大器的重要性與日俱增
然而,，在智能手機中包含立體聲的廣泛趨勢并不一定能確保高質(zhì)量的音頻體驗,。為此，微型喇叭還應(yīng)配備智能升壓音頻放大器,，在保護喇叭免受損壞的同時使喇叭達到最大響度,。智能手機音頻設(shè)計人員應(yīng)使用高壓音頻放大器、喇叭監(jiān)控模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）以及將微型喇叭保持在安全運行狀態(tài)的先進算法,，確保更佳,、更響亮、更清晰的音頻聲音,。另外,，兩個喇叭通常意味著兩個放大器。 因此,，尺寸,、效率、電池電流管理和音頻性能都是兩倍的重要,。 因此,，隨著智能手機走向立體聲，先前未出現(xiàn)的音頻放大器起著更為重要的作用,。
以下是確保智能升壓音頻放大器發(fā)揮最大作用的設(shè)計清單,。
尺寸 - 將各種功能納入便攜式設(shè)備時,，板空間始終是一個考慮因素,，一種選擇是將兩個微型喇叭放置在手機的頂部和底部。音頻放大器必須更小,、更集成,，特別是現(xiàn)在有兩個的情況下。為了解決尺寸問題,，Cirrus Logic使用55納米技術(shù)設(shè)計其最新的帶有DSP的CS35L41智能升壓放大器,，使OEM更容易采用雙喇叭設(shè)計，而不會犧牲其他新功能所需的空間,。
功效- SAR Insight研究還證實,，由于D類音頻放大器的效率提升,，D類在許多市場上幾乎都取代了AB類放大器。在設(shè)計中也可以實現(xiàn)更高的功效,。例如,，Cirrus Logic的11伏升壓D類放大器也使用H類DC-DC轉(zhuǎn)換器，以比G類更高的效率增強供應(yīng),，同時額外的電池管理系統(tǒng)可預(yù)測地適應(yīng)不斷變化的音頻,、喇叭和電池情況以調(diào)節(jié)電池電流和節(jié)省電力。這強調(diào)了升壓音頻放大器不斷演進的技術(shù)和“增強”作用,，如圖2所示,。
圖2：G類和H類供電軌電壓vs時間
喇叭保護-根據(jù)SAR Insight＆Consulting，在智能手機等使用小型喇叭的許多應(yīng)用中,，放大器中嵌入式DSP使用喇叭保護算法已變得越來越普遍,。這些算法可在不損壞喇叭的情況下實現(xiàn)更高的輸出。例如,，Cirrus Logic音頻放大器在1瓦喇叭中實現(xiàn)超過5瓦的功率,。這種新型升壓音頻放大器可以提供更高偏移所需的功率，以生成更響亮,、更清晰的音頻,，特別是在免提電話上，而不會損壞超小型微型喇叭,。SAR Insight的報告進一步指出,，“自2013年以來，中檔智能手機中喇叭保護的使用迅速增長,，因為OEM希望最大限度地提高喇叭性能,，并將其與其他增強功能（例如高端編解碼器）結(jié)合使用，以實現(xiàn)差異化的設(shè)計,?！?/p>
音頻增強-即使具有所有這些功能，并非所有音頻增強都是相同的,。為了產(chǎn)生更好的清晰度和增強的立體聲音頻以匹配那些生動,、更大的屏幕和視覺內(nèi)容，集成DSP中的高級算法還應(yīng)解決音頻設(shè)計問題,，如均衡,、壓縮和心理聲學(xué)增強，以微調(diào)音頻回放,。
隨著用戶放棄傳統(tǒng)的有線或衛(wèi)星電視,，并希望看到更多不受限制的內(nèi)容，智能手機和其他移動設(shè)備正迅速成為流媒體和欣賞內(nèi)容的主要平臺,。為了配合更清晰,、更明亮的視覺體驗,，越來越多的手機正在從單聲道或單聲道音頻設(shè)計轉(zhuǎn)向雙聲道立體聲，以提供更好的聆聽體驗,。 隨著這種趨勢的繼續(xù),，對智能功率放大器的需求變得越來越重要。這意味著智能手機OEM不僅會在耳機和免提模式下尋求空間的節(jié)省,，還能追求能效和音頻清晰度的提升,，讓其產(chǎn)品在市場競爭中脫穎而出。