智慧放大器再造筆電音質(1)

作者: Nick Skinner
2023 年 05 月 26 日

為了向使用者提供更高品質的音訊,越來越多OEM廠商開始採用智慧放大器。現有的智慧放大已經能夠克服筆電尺寸、外型和外在環境帶來的各種音訊上的挑戰。

在筆電的使用者情境中,設想若是使用者新的一天開始了,起床後打開筆電完成簡短的視訊會議,送小孩上學後走進咖啡廳,拿出筆電並切換成帳篷模式,向客戶進行線上簡報。回到家後,使用者在陽台一邊聽著筆電播放著音樂一邊享用著午餐,餐後回到桌前再度開啟了視訊會議。當晚,使用者窩在沙發上,將筆電切換為平板模式,和孩子一起打著遊戲,之後再看了一集最愛的影集。上述所有活動中,影響使用者體驗的共同關鍵,便是裝置的音質。

從早到晚的活動中,供應商希望提供筆電使用者身臨其境的聽覺體驗(圖1)。為了向使用者提供更高品質的音訊,越來越多OEM廠商開始採用智慧放大器。現有的智慧放大已經能夠克服筆電尺寸、外型和外在環境帶來的各種音訊上的挑戰。

圖1 筆電音質會大幅影響使用者體驗

筆電音質的重要性與日俱增

在工作環境中,筆電使用方式持續面臨難以預料的改變。由於新冠肺炎疫情的影響,遠距辦公成為常態。隨著混合辦公模式崛起,在多個地點遠距辦公讓使用者更在乎筆電的可攜性與音質。如圖2所示,根據國際數據資訊(IDC)2022年第三季的個人電腦裝置追蹤報告,個人電腦產業中的輕薄筆電正加速成長。

圖2 根據IDC資料,越來越多使用者選擇輕薄筆電,因為這些裝置輕薄的程度可與手機媲美

隨著筆電規格尺寸越變越薄,有些裝置甚至只有10~15mm(等同手機的厚度)。再加上各種新穎外型陸續問世,如360度翻轉筆電、二合一平板筆電、對開式的輕便商務筆電系列等,筆電產品的聲學挑戰也日趨複雜。

舉例而言,遠距工作盛行,以筆電進行視訊會議時,更突顯音質的重要(圖3)。職場環境的變化代表的是筆電既必須容易攜帶,更需要在沒有耳機和外接喇叭的情況下提供良好的聽覺體驗。所謂良好的筆電聽覺體驗就是,無論背景噪音多麼吵雜,就算旁邊有孩童、除草機、工地施工,身處咖啡廳或機場,使用者都能隨地辦公。因此,隨著內建多個喇叭的筆電越做越薄,從20mm減少至10mm,智慧放大器成為智慧設計的核心,以解決前述的音訊工程挑戰。

圖3 音訊品質與視訊通話品質穩定對遠距工作者越顯重要

筆電高品質音訊設計維艱

現在輕薄筆電用途廣泛,使用場景多元,都需要穩定且高品質的音訊。這表示,輕薄筆電的內建喇叭必須更為智慧、體積更為輕薄。然而,物理上的限制使微型喇叭的音量和低音表現極為困難。理當在所有的使用情境下,音訊都應該維持穩定一致,然而不斷變換位置、背景環境改變,都為筆電音訊穩定度造成一定的挑戰。例如,二合一平板筆電的使用者可能選擇以平板模式、帳篷模式,或筆電模式聆聽音訊,如圖4所示。此外,低電量也可能導致輸出音量有限。其他影響筆電音質穩定度的案例,包括音訊內容的音量和類型不同,如人聲、電影、音樂和遊戲等等。最後,音訊品質應能長時間維持一致,不因喇叭表現差或故障出現顯著差異。每個使用案例都在聲學與電路方面帶來不同挑戰。

圖4 供應商可針對各個模式進行微調,因應不同聲學情境,在筆電、平板和帳篷模式用例中,盡可能確保音量一致且音質優異穩定

為滿足對喇叭優異音質表現的需求,OEM廠商紛紛選擇智慧放大器技術。智慧放大器技術可從筆電極富挑戰性的聲學設計中獲取最優異的音訊表現。為了達到高品質音訊輸出,筆電設計須能輸出完整低音,低失真、聲音平衡,並將噪音和振動降至最小。智慧放大器結合軟硬體,讓輸出音量、音質和穩定度達到最大,同時使噪音降至最小,並保護喇叭不受損害。

不過,驅動喇叭輸出最高音量並非易事,須達成巧妙的平衡。如果音量太大,會導致喇叭輸出失真,甚至造成喇叭永久受損。調大音量也可能導致喇叭、鍵盤、機殼或其他元件產生噪音。聽見噪音時,使用者會認為輸出音訊失真,並感覺得到異常的振動。最糟情況下,製造商會將音量調低來避免振動與噪音,如此將會犧牲、音訊、音量、音質和穩定度,進而減損整體電影或遊戲體驗。

輕薄型筆電在聲學上最大的設計挑戰在於,如何讓輕薄筆電在各種不同用途和環境中都能維持最佳的音質表現,不論是人聲、音樂到遊戲音效等不同類型內容,以及不同音量和電量之下,音訊表現皆須穩定一致。裝置的音訊品質必須長時間維持一致,不因喇叭劣化或故障出現顯著差異。

 

智慧放大器再造筆電音質(1)

智慧放大器再造筆電音質(2)

》想看更多內容?快來【免費加入會員】【登入會員】,享受更多閱讀文章的權限喔!
標籤
相關文章

智慧放大器再造筆電音質(2)

2023 年 05 月 26 日

數位增益強化輸出訊號 MEMS麥克風效能大躍進

2012 年 07 月 12 日

FPGA/嵌入式處理器攜手打造低成本視訊分析

2010 年 07 月 19 日

優化負載暫態響應 處理器電源供應精準達陣

2012 年 02 月 06 日

穿戴式裝置性能要求增 小封裝/低功耗DSP受青睞

2016 年 05 月 30 日

4D雷達扮全自駕關鍵推手(1)

2023 年 08 月 14 日
前一篇
瑞昱AI運算攝影機晶片獲Best Choice Award金獎
下一篇
智慧放大器再造筆電音質(2)