音頻功放芯片：全球出貨量沖破30億顆

音頻功放芯片是將輸入的微弱電信號放大后輸出的電子元器件，能夠對音頻信號進行進一步的優(yōu)化和調整，提升整體音質。21世紀后，音頻功放芯片開始集成更多的功能，市場需求迅速增長。2019年，全球音頻功放芯片的出貨量已超過30億顆，2023年的全球音頻功放芯片市場規(guī)模約為24.3億美元。2022，中國音頻功放芯片市場銷售收入達到4.15億美元，預計2029年可達到5.32億美元。在政策推動下，類比電子等國產企業(yè)逐步崛起，引領國產化制造。

高保真音頻的新紀元

音頻功放芯片是用于放大音頻信號的電子元件，具備DSP功能以優(yōu)化音質。其發(fā)展經歷了從分立元件到集成化、數字化的階段，D類功放因其高效率而流行，實現了音質和性能的顯著提升。21世紀隨著市場擴大，技術多元化，音頻功放芯片擁有巨大市場潛力。

1. 音頻功放芯片定義。音頻功放芯片（Audio Power Amplifier Chip）是將輸入的微弱電信號放大后輸出的電子元器件，通常具備數字信號處理（DSP）功能，能夠對音頻信號進行進一步的優(yōu)化和調整，以提升整體音質。它的主要功能是將輸入的低功率音頻信號放大到可以驅動揚聲器或耳機的高功率輸出信號，在各種電子設備中起著關鍵作用，尤其是在音響系統(tǒng)、電視、手機、計算機、多媒體播放器等設備中。

2. 音頻功放芯片發(fā)展歷程。音頻功放技術的發(fā)展始于分立元件電路，使用晶體管、電子管等元件來構建功率放大器。這一時期的音頻放大器多為A類或B類放大器，主要用于廣播設備、家庭音響系統(tǒng)和專業(yè)音頻設備。D類功放芯片在20世紀90年代嶄露頭角，因其極高的功率效率逐漸受到市場的關注。21世紀以來，音頻功放芯片進入了數字化和高度集成化的快速發(fā)展階段，D類功放芯片憑借其高效率和小型化在便攜設備中廣泛應用。除了基本的功率放大功能，現代音頻功放芯片逐漸開始集成數字信號處理（DSP）模塊，并通過軟件算法對音頻信號進行優(yōu)化處理。這一時期的芯片在體積、功耗、音質等方面實現了前所未有的提升。

高效放大技術、集成數字信號處理技術和芯片集成升壓技術是音頻功放芯片的新興技術。高效放大技術通過PWM提高效率至90%以上，適合便攜設備；集成數字信號處理技術優(yōu)化音質，擁有更高的靈活性和表現力；芯片集成升壓技術提升音頻性能，保護揚聲器。

1. 高效放大技術（D類功放）。D類功放芯片是一項突破性技術，通過脈寬調制（PWM）將模擬音頻信號轉換為高頻數字信號，實現極高的放大效率。據Texas Instruments數據顯示，與A類和AB類功放相比，D類功放的功率效率通常能達到90%以上，有效減少了功耗和熱量。這使得D類功放芯片成為便攜式電子設備中的首選，在智能手機、藍牙音箱中廣泛使用。以JBL的藍牙音箱為例，通常使用D類功放，能夠在保持高音量的同時實現較長的電池續(xù)航。

2. 集成數字信號處理技術（DSP）?，F代音頻功放芯片常集成數字信號處理器（DSP），通過算法優(yōu)化音頻信號。例如，Bose的降噪耳機中使用DSP進行回聲消除和噪聲抑制，使其在嘈雜環(huán)境中也能提供清晰音質。DSP還能處理復雜的音頻效果，如動態(tài)范圍壓縮和均衡，使音質得到實時優(yōu)化。此技術特別適用于智能音箱、無線耳機等設備，使其在音質優(yōu)化和聲音控制上擁有更高的靈活性和表現力。

3. 集成升壓技術。一些音頻功放芯片集成了升壓轉換器，可以在低電壓電源下提供高電壓輸出，從而提高輸出功率和揚聲器驅動能力。這種技術特別適用于電池供電的便攜式設備，因為它可以提高設備的音頻性能，同時保持電池壽命。例如Heroic禾潤的HT8313芯片就集成了自適應電荷泵升壓模塊，能夠在低功率時不升壓，有效提升電池的播放時間，同時具有防削頂失真（ACF）輸出控制功能，顯著提高音質并保護揚聲器免受過載損壞。

應用市場；

1. 汽車電子。在汽車電子領域主要用于車載信息娛樂系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)、遠程信息處理以及新能源汽車的行人提示音系統(tǒng)（AVAS）。數字信號處理技術的引入，使得車載功放能夠對聲場、均衡、相位及聲像進行精確調整，顯著提升聲音輸出的品質。在現代高端汽車音響系統(tǒng)中，通常采用D類或AB類功放芯片，能夠在有限的空間和電源條件下提供卓越的音頻體驗。例如，特斯拉Model S的高端音響系統(tǒng)采用D類功放技術，在車載電源條件下提供超過500瓦的功率輸出，實現影院級的音效體驗。此外，新能源汽車的標配AVAS（聲學警示系統(tǒng)）也提高了汽車的可察覺性，進一步增強了安全性。例如，意法半導體的FDA803S 和 FDA903S是單通道全差分10W D類音頻功率放大器，適用于需要音頻通道產生最高10W標準輸出功率的汽車系統(tǒng)，如緊急道路救援、遠程信息處理等。根據YHReasearch數據，預計未來汽車是下游應用增長最快的板塊之一，將以9.41%的年復合增長率增長。

2. 智能家居。音頻功放芯片在智能家居領域的應用主要體現在智能音箱、家庭娛樂系統(tǒng)和智能家電中。以智能音箱為例，亞馬遜的Echo和谷歌的Nest系列廣泛使用D類功放芯片，通過其高效率和低功耗，實現了小型設備中的高質量音頻輸出。此外，智能電視和家庭影院系統(tǒng)中也集成了AB類或D類功放芯片，以支持多通道環(huán)繞聲和高保真音頻輸出，為家庭娛樂帶來沉浸式體驗。通過與智能家居系統(tǒng)聯動，這些設備不僅提供音頻服務，還能通過語音指令控制其他家電，如照明、溫控設備，形成完整的智能家居生態(tài)。

音頻功放芯片行業(yè)面臨的核心挑戰(zhàn)是高效率與低失真的平衡以及集成度提升。D類功放雖效率高，但易在高頻產生較高失真，研發(fā)人員需不斷優(yōu)化設計和算法以尋求平衡；隨著設備小型化，設計師需采用先進散熱技術以應對功率密度增加帶來的熱量問題。

1. 高效率與低失真的平衡難題。隨著用戶對音質要求的提高，功放芯片需要在放大微弱音頻信號時，盡可能減少失真和噪聲。例如，D類功放雖然效率高，但在處理音頻信號時可能會產生較高的失真，尤其是在高頻部分。因此，研發(fā)人員需要不斷優(yōu)化電路設計和控制算法，以實現高效率和低失真的最佳平衡。

2. 集成度提升挑戰(zhàn)。隨著電子設備向小型化和便攜化發(fā)展，音頻功放芯片的設計需要在更小的空間內集成更多的功能，尤其是在保持音質和功率輸出的前提下。同時，隨著集成度的提高，芯片在工作時產生的熱量也會增加，若不加以控制，可能導致芯片性能下降或損壞，因此需要采用先進的散熱技術，如使用高導熱材料、優(yōu)化封裝設計以及引入主動或被動散熱機制。

全球音頻芯片市場穩(wěn)定增長

音頻功放芯片市場持續(xù)增長，2019年全球出貨量超30億顆，預計到2030年全市場規(guī)模將達38.6億美元。中國市場預計2029年銷售收入增至5.32億美元，年復合增長率6.83%，D類功放芯片是市場增長的主要驅動力。國產化進程中，類比電子等企業(yè)在國家政策支持下，實現技術突破，推動產業(yè)發(fā)展。

1. 全球市場規(guī)模。音頻功放芯片市場近年來呈現出顯著的增長趨勢，主要得益于智能手機、平板電腦等消費電子產品需求的增加。據SAR nsight&Consulting， 2019年全球音頻功放芯片的出貨量已超過30億顆。Issuu數據顯示，2023年的全球音頻功放芯片市場規(guī)模估計約為24.3億美元，預計到2030年將增長至38.6億美元，年均復合增長率（CAGR）為6.7%。

2. 中國市場規(guī)模。中國音頻功放芯片市場近年來呈現穩(wěn)定增長的趨勢，根據YH Reasearch的數據，2022中國音頻功放芯片市場銷售收入達到4.15億美元，預計2029年市場銷售收入可達到5.32億美元， 2023年到2029年期間年復合增長率為6.83%。其中類比電子、凌云半導體、亞德諾半導體在2022年占據中國市場大約55%的市場份額。D類功放是未來市場的主要增長點，YH Reasearch預測D類音頻功放芯片2029年份額將達到48%。

Infineon Technologies、Cirrus Logic和Texas Instruments均為音頻功放IC領域的主要企業(yè)。Infineon創(chuàng)新多電平放大技術，提供高效率和高輸出功率；Cirrus Logic專注于移動應用的超低功耗音頻解決方案，；Texas Instruments提供廣泛的高質量音頻放大器產品，以高輸出功率和低功耗著稱。

1. Infineon Technologies。Infineon公司以其 MERUS™ 系列音頻功放IC而聞名，該系列產品采用了創(chuàng)新的多電平放大技術，提供了高輸出帶寬、高效率和高輸出功率，特別適合高解析度音頻（Hi-Resolution Audio）應用。MERUS™ 系列中的 MA12040P 和 MA12070P 等型號支持高達192kHz/24-bit的音頻信號處理，開關頻率達到1.2MHz，提供卓越的音質體驗。在技術創(chuàng)新方面，Infineon 的多電平放大技術相較于傳統(tǒng)的類D放大器，提供了更高的效率和更低的功耗。例如，MA5332MS 多芯片模塊在不需要散熱器的情況下，可以為4 Ω負載提供高達2 x 100 W的恒定功率，顯著減少了散熱需求和系統(tǒng)成本。根據公司年報數據，Infineon 在2023財年實現了創(chuàng)紀錄的營收和利潤，營收達到163.09億歐元，同比增長15%，利潤達到43.99億歐元，同比增長30%。

2. Cirrus Logic。Cirrus Logic專注于為智能手機、筆記本電腦、平板電腦、可穿戴設備和AR/VR等移動應用提供超低功耗、高度集成的音頻解決方案，公司的產品線涵蓋了D類數字放大器控制器、功率級和音頻DSP等。Cirrus Logic 的突出技術之一是其 SoundClear® 軟件技術，它通過提升語音質量、語音捕獲、語音識別和音頻播放，顯著增強了聽覺體驗。公司的高性能音頻轉換器提供了卓越的性能和混合增益控制等功能，功率要求極低，滿足了錄音藝術家、現場表演者和音樂發(fā)燒友對音質的苛刻要求。根據公司年報數據，Cirrus Logic 在2022財年實現了創(chuàng)紀錄的營收和利潤。根據2022年5月3日發(fā)布的財報，公司第四季度營收為4.9億美元，整個2022財年的營收達到了17.8億美元，同比增長了30%。

3. Texas Instruments。Texas Instruments以其廣泛的高質量音頻放大器產品組合而聞名。，音頻功放芯片產品線包括了從毫瓦到千瓦、模擬到數字的各種解決方案。TI的Class-D放大器系列，例如TPA3250、TPA3251和TPA3255-Q1。這些芯片采用Class-D設計，利用高效的數字開關技術放大音頻信號，提供高輸出功率和低功耗。它們均旨在提供高保真音頻輸出，具有低失真和低噪聲的特點，非常適合要求苛刻的音頻應用。除此之外，TI還提供了易于使用的音頻放大器集成電路，包括數字和模擬輸入的Class-D揚聲器放大器、智能放大器、集成耳機放大器、音頻運算放大器和線驅動器/接收器，覆蓋從幾瓦到幾十瓦的輸出功率范圍，以支持不同的設計需求。

類比電子、華潤微電子和匯頂科技均為音頻功放芯片領域的主要企業(yè)。類比電子以其DSP功放、高性價比特性領先市場；華潤微電子提供多品類音頻功放芯片，覆蓋不同功率需求；匯頂科技TFA9865系列憑借7W高輸出功率和超低底噪，成為移動設備音質的新標桿。