Soundbars 的现状分析及设计考虑
2010-12-20 12:01:11
来源：《半导体器件应用》2008年9月刊
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1 引言
是否有可能从平板电视机得到高质量的音频体验？大多数情况下，答案都是否定的。
只是在平板电视中集成高质量的音频元件，如音质不错的扬声器、高质量的放大器和低共振的音箱等，并不是一种可行的解决方案。数字电视市场的发展对设计人员来说一直都是不小的挑战。很多平板数字电视都通过微型扬声器输出微弱的功率，只能提供低于平均水平的音频体验。在大多数情况下，一旦与视频体验相比较，这些扬声器都不能满足用户的预期。
2 采用Soundbar
Soundbar 是一个流畅小巧且款式新颖的扬声器。它位于全新的平板电视的下方，可显著改善音频体验，且无需进行繁琐的家庭影院安装，包括悬挂环绕声扬声器、布线等。
面世数年之久的 DVD 接收机和 iPod 底座面，如今都已是消费电子领域公认的标准产品类别之一。与其类似， Soundbar 也正处于新增长的开始，必将成为该市场的一个重要组成部分。
通过提供极具诱惑力的价值定位，Soundbar 已经成功进入家庭影院领域。它在数字电视的音频缺点和高端家庭影院系统间的鸿沟架起了一座桥梁。这些家庭影院系统通常带有一个音频/视频接收机，以及完整的环绕声扬声器。
在当今的消费电子市场，条形音箱是最热门的产品之一，预计 2008 年将增长 80％ 左右。更有预期其有效市场总值将接近 2 亿美元。实际上，这个市场起步仅仅一年。
较早进入“有源”或“放大 soundbar”市场的公司包括雅马哈、飞利浦、索尼及三星。他们及时发现，条形音箱若想得到消费者的认可和接受，就必须遵守平板电视取得成功的相同原则：即流畅简捷的设计，却可提供比集成电视机音频系统更加卓越的性能。
其他传统无源扬声器制造商，如 Polk Audio、波士顿音响公司以及 Atlantic Technology 公司也纷纷进入了该市场。或许有人会问，这些产品（没有放大和音频处理功能）是否都是真正的 Soundbar，还是简单的传统扬声器系统，用来吸引那些偏好将所有扬声器电线连接到同一地点的用户。可以说真正的 Soundbar 是放大系统，具有集成的音频解码和处理功能。这些产品能够解决客户在美感及其他方面的许多问题。
在数字电视市场，与 CRT 和投影系统相比，LCD 和等离子在技术、质量、尺寸、重量及外观上都有了重大的飞跃。同样，由于 Soundbar 在音质上远远高于集成的数字电视扬声器，因此也在市场中找到了一席之地。更重要的是，它们不像家庭影院系统那样要求众多改变或牺牲视觉美。因为复杂的设计、布线及安装问题，很多消费者往往不喜欢环绕声系统（带有无源扬声器的 HTiB 或 AVR）。而安装问题往往是由于为了实现完整的家庭影院体验而造成的。相反，越来越多的 Soundbar 集成了无线的低音扩音器亚低音扬声器，可实现在一定空间内的自由摆放。
Soundbar 通过简便、具诱惑力以及成本效益的方法，提供卓越的音频体验。业界已经意识到，很多家庭不需要或者没有实际空间或预算来支持复杂的家庭影院系统，尤其是需要两三次的安装。对于这些用户，条形音箱将有巨大的发展潜力。
3 Soundbars 是数字电视和监控器的附加产品
条形音箱在平板电视购买体验中不可或缺。而且，条形音箱应该被视为数字电视购买体验的附加产品，与 HDMI 线缆极为类似。
目前的 Soundbars 包括各种产品，从售价 99 美元的音频功能较少的产品，到集成了 Soundbar 的具有 DVD 播放功能的完全成熟的盒式（HTiB）系统。但是目前 Soundbar 的常见种类有几个定义特征：二至五个扬声器、一个或多个音频输入、具有虚拟环绕声的一定的音频后处理能力，或者为使音频环绕聆听者的声束控制功能。最重要的是，所有这些都适合放在电视机下方，无论是外观还是功能都无缝整合成单个设备当中。
在 OEM 层面，有趣的现象是这个市场目前还没有绝对的领导者。市场游戏的大门向所有企业开放，而且参与者并不仅限于传统的扬声器制造商。甚至是数字电视制造商都在积极关注条形音箱市场。他们相信与其他制造商相比，自己具有独特的优势，因为他们可以基于著名电视机品牌来开发条形音箱，为其集成遥控和更多的无缝操作功能。其他市场参与者包括著名的电子制造商和公司，他们往往已经在外设产品，如底座方面享有声誉。
Soundbar 也极有可能将取得成功。巨型消费电子零售商近期为 Soundbar 提供了更大的货架空间。Soundbar 也为这些零售商提供了巨大的销售机会—尤其是计算每平方英尺基准收入的话—可以为所有参与者带来极高的利润。 OEM/ODM、电视品牌和零售商都非常欢迎这样的创意，即可以在 POS 上销售 99—499 美元价格不同的多种数字电视或娱乐 PC 产品。
4 设计考虑
如果您已经进入该市场，或者正在考虑在市场快速增长的时候加入，可首先了解一下几个设计和工程上的指导。
为证明自己的价值，Soundbar 需要为用户提供直观的衡量值，证明其相对于电视音频本身来说，性能有了大幅提高（这是决定其生存的重要条件）。产品设计人员和营销人员需要记住，在零售商店，竞争产品往往放在同一个区域，要由消费者来评判，这与售后市场的汽车音响系统极为类似。
首先，如果生产的是基础性产品，如两个扬声器的系统。至少需要立体声模拟接口及其他可能的音频输入，如 S/PDIF。需要记住，该产品需与流畅纤巧的电视机设计进行无缝整合，因此采用 D 类放大器技术是一个必然的结果。为符合纤巧尺寸的要求，同时满足市场上成本最低的 Soundbar 设计的功耗要求，A/B 类放大器遇到了瓶颈，因为这种低效放大器技术会带来发热量的问题。
为了与可提供 10 瓦/通道的数字电视相竞争，Soundbar 的立体声或 2.1 通道配置的 15 瓦/通道输出为最低限度，而驱动器和音箱的音频还尚待提高。
因此，带有至少三个扬声器的中档型将需要采用 D 类解决方案，来提供至少 45 至 90 瓦的总输出功率。通常，中档型还可提供独立的无线驱动的亚低音扬声器选项，其输出功率范围为 50 瓦至 250 瓦。
除了提供优于电视机扬声器的音质，很多条形音箱正在寻找通过集成其他音频功能增加附加价值的方法。这往往需要后处理能力，如杜比 Audistry by Dolby、sDolby Pro Logic IIx、Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、SRS TruSurround XT/HD/HD4、低音管理、扬声器/音箱调节的多波段参数均衡，以及全新的音频电平/建模技术，包括 Dolby Volume 和 SRS Volume IQ 技术。
更先进的 Soundbar 将开始集成更多的扬声器，来提高音质和集成环绕声解码功能。这将需要集成 HDMI 1.3A，支持来自最新蓝光盘播放器的高比特率的码流输出，并提供无线重低音扬声器的连接，或许还可以支持外设，如 iPod 和 Sirius/XM 卫星广播。一些高端产品甚至还直接集成了蓝光盘播放功能。的确，这些系统并不是简单的家庭影院系统。
基本 IC 要求：D 类放大器；模拟、S/PDIF 和/或HDMI 1.3A 音频输入；音频 DSP。
市场对制造商门户大开。只要浏览一下市场的情况便可以发现，品牌电视机制造商由于可为客户提供与电视机进行无缝工作的产品，可能具备一定的优势。在这种情况下，假定消费者偏好甚至有可能愿意为条形音箱支付一点额外费用，获取可利用电视机遥控或电视机屏幕显示菜单直接控制的 Soundbar。
但是，由于该市场仍在开始阶段，Soundbar 的设计和开发仍没有特殊的方法，也没有厂商在消费者中建立起清晰的领导地位。市场仍然门户大开。对制造商来说最重要的是这仍是一个快速增长的市场，在若干年后很有可能成为消费电子市场的重要组成部分。
5 Soundbar 设计案例
5.1 基本型
(1) S/PDIF 和/或模拟输入；
2. 2.1 通道输出（可选外部供电重低音扬声器）；
3. 至少 15 瓦/通道；
4. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4、SRS Headphone 360TM）；
5. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM 和 EQTM）。
5.2 中档型
1. HDMI、S/PDIF 和模拟输入；
2. 至少 3.1 通道输出（无线重低音扬声器）；
3. 至少15瓦/通道；
4. 支持传统压缩音频解码器（Dolby Digital、DTS Digital Surround、MPEG Multichannel 和 AACTM）；
5. 矩阵解码（Dolby Pro Logic IIx、DTS Neo:6、Logic7 和 Neural SurroundTM）；
6. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4、SRS Headphone 360TM）；
7. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM 和 EQTM）。
5.3 连接高清音频 Soundbar 的高清电视
1. 单 HDMI 输入（与可提供 HDMI 输出的高清数字电视连接使用时）；
2. 5.1 通道以上输出（带有无线重低音扬声器）；
3. 高达 30 瓦/通道；
4. 高清音频解码器（DTS-HDTM Master Audio、DTS-HDTM High Resolution Audio、Dolby TrueHD和Dolby Digital Plus）；
5. 支持传统压缩音频解码器（Dolby Digital、DTS Digital Surround、MPEG Multichannel 和 AACTM）；
6. 矩阵解码（Dolby Pro Logic IIx、DTS Neo:6、Logic7 和 Neural SurroundTM）；
7. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4 和 SRS Headphone 360TM）；
8. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM和EQTM）；
9. iPod/Sirius/XM 连接和高清/调频收音机。
5.4 通过单 HDMI 连接与数字电视的双向通信
数字电视将来自 HDMI 的视频信号与音频分开，并将所有数字音频信号发送至内部 HDMI Tx —然后通过条形音箱内部的 HDMI Rx 接收音频。
1. 根据音频和视频模式自动配置音频/视频同步设置。
2. 包括传统视频输入。
3. 单遥控功能。
4.通过电视机集成的 OSD 在屏幕上显示条形音箱码流类型/解码/处理/音量水平状态。
是否有可能从平板电视机得到高质量的音频体验？大多数情况下，答案都是否定的。
只是在平板电视中集成高质量的音频元件，如音质不错的扬声器、高质量的放大器和低共振的音箱等，并不是一种可行的解决方案。数字电视市场的发展对设计人员来说一直都是不小的挑战。很多平板数字电视都通过微型扬声器输出微弱的功率，只能提供低于平均水平的音频体验。在大多数情况下，一旦与视频体验相比较，这些扬声器都不能满足用户的预期。
2 采用Soundbar
Soundbar 是一个流畅小巧且款式新颖的扬声器。它位于全新的平板电视的下方，可显著改善音频体验，且无需进行繁琐的家庭影院安装，包括悬挂环绕声扬声器、布线等。
面世数年之久的 DVD 接收机和 iPod 底座面，如今都已是消费电子领域公认的标准产品类别之一。与其类似， Soundbar 也正处于新增长的开始，必将成为该市场的一个重要组成部分。
通过提供极具诱惑力的价值定位，Soundbar 已经成功进入家庭影院领域。它在数字电视的音频缺点和高端家庭影院系统间的鸿沟架起了一座桥梁。这些家庭影院系统通常带有一个音频/视频接收机，以及完整的环绕声扬声器。
在当今的消费电子市场，条形音箱是最热门的产品之一，预计 2008 年将增长 80％ 左右。更有预期其有效市场总值将接近 2 亿美元。实际上，这个市场起步仅仅一年。
较早进入“有源”或“放大 soundbar”市场的公司包括雅马哈、飞利浦、索尼及三星。他们及时发现，条形音箱若想得到消费者的认可和接受，就必须遵守平板电视取得成功的相同原则：即流畅简捷的设计，却可提供比集成电视机音频系统更加卓越的性能。
其他传统无源扬声器制造商，如 Polk Audio、波士顿音响公司以及 Atlantic Technology 公司也纷纷进入了该市场。或许有人会问，这些产品（没有放大和音频处理功能）是否都是真正的 Soundbar，还是简单的传统扬声器系统，用来吸引那些偏好将所有扬声器电线连接到同一地点的用户。可以说真正的 Soundbar 是放大系统，具有集成的音频解码和处理功能。这些产品能够解决客户在美感及其他方面的许多问题。
在数字电视市场，与 CRT 和投影系统相比，LCD 和等离子在技术、质量、尺寸、重量及外观上都有了重大的飞跃。同样，由于 Soundbar 在音质上远远高于集成的数字电视扬声器，因此也在市场中找到了一席之地。更重要的是，它们不像家庭影院系统那样要求众多改变或牺牲视觉美。因为复杂的设计、布线及安装问题，很多消费者往往不喜欢环绕声系统（带有无源扬声器的 HTiB 或 AVR）。而安装问题往往是由于为了实现完整的家庭影院体验而造成的。相反，越来越多的 Soundbar 集成了无线的低音扩音器亚低音扬声器，可实现在一定空间内的自由摆放。
Soundbar 通过简便、具诱惑力以及成本效益的方法，提供卓越的音频体验。业界已经意识到，很多家庭不需要或者没有实际空间或预算来支持复杂的家庭影院系统，尤其是需要两三次的安装。对于这些用户，条形音箱将有巨大的发展潜力。
3 Soundbars 是数字电视和监控器的附加产品
条形音箱在平板电视购买体验中不可或缺。而且，条形音箱应该被视为数字电视购买体验的附加产品，与 HDMI 线缆极为类似。
目前的 Soundbars 包括各种产品，从售价 99 美元的音频功能较少的产品，到集成了 Soundbar 的具有 DVD 播放功能的完全成熟的盒式（HTiB）系统。但是目前 Soundbar 的常见种类有几个定义特征：二至五个扬声器、一个或多个音频输入、具有虚拟环绕声的一定的音频后处理能力，或者为使音频环绕聆听者的声束控制功能。最重要的是，所有这些都适合放在电视机下方，无论是外观还是功能都无缝整合成单个设备当中。
在 OEM 层面，有趣的现象是这个市场目前还没有绝对的领导者。市场游戏的大门向所有企业开放，而且参与者并不仅限于传统的扬声器制造商。甚至是数字电视制造商都在积极关注条形音箱市场。他们相信与其他制造商相比，自己具有独特的优势，因为他们可以基于著名电视机品牌来开发条形音箱，为其集成遥控和更多的无缝操作功能。其他市场参与者包括著名的电子制造商和公司，他们往往已经在外设产品，如底座方面享有声誉。
Soundbar 也极有可能将取得成功。巨型消费电子零售商近期为 Soundbar 提供了更大的货架空间。Soundbar 也为这些零售商提供了巨大的销售机会—尤其是计算每平方英尺基准收入的话—可以为所有参与者带来极高的利润。 OEM/ODM、电视品牌和零售商都非常欢迎这样的创意，即可以在 POS 上销售 99—499 美元价格不同的多种数字电视或娱乐 PC 产品。
4 设计考虑
如果您已经进入该市场，或者正在考虑在市场快速增长的时候加入，可首先了解一下几个设计和工程上的指导。
为证明自己的价值，Soundbar 需要为用户提供直观的衡量值，证明其相对于电视音频本身来说，性能有了大幅提高（这是决定其生存的重要条件）。产品设计人员和营销人员需要记住，在零售商店，竞争产品往往放在同一个区域，要由消费者来评判，这与售后市场的汽车音响系统极为类似。
首先，如果生产的是基础性产品，如两个扬声器的系统。至少需要立体声模拟接口及其他可能的音频输入，如 S/PDIF。需要记住，该产品需与流畅纤巧的电视机设计进行无缝整合，因此采用 D 类放大器技术是一个必然的结果。为符合纤巧尺寸的要求，同时满足市场上成本最低的 Soundbar 设计的功耗要求，A/B 类放大器遇到了瓶颈，因为这种低效放大器技术会带来发热量的问题。
为了与可提供 10 瓦/通道的数字电视相竞争，Soundbar 的立体声或 2.1 通道配置的 15 瓦/通道输出为最低限度，而驱动器和音箱的音频还尚待提高。
因此，带有至少三个扬声器的中档型将需要采用 D 类解决方案，来提供至少 45 至 90 瓦的总输出功率。通常，中档型还可提供独立的无线驱动的亚低音扬声器选项，其输出功率范围为 50 瓦至 250 瓦。
除了提供优于电视机扬声器的音质，很多条形音箱正在寻找通过集成其他音频功能增加附加价值的方法。这往往需要后处理能力，如杜比 Audistry by Dolby、sDolby Pro Logic IIx、Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、SRS TruSurround XT/HD/HD4、低音管理、扬声器/音箱调节的多波段参数均衡，以及全新的音频电平/建模技术，包括 Dolby Volume 和 SRS Volume IQ 技术。
更先进的 Soundbar 将开始集成更多的扬声器，来提高音质和集成环绕声解码功能。这将需要集成 HDMI 1.3A，支持来自最新蓝光盘播放器的高比特率的码流输出，并提供无线重低音扬声器的连接，或许还可以支持外设，如 iPod 和 Sirius/XM 卫星广播。一些高端产品甚至还直接集成了蓝光盘播放功能。的确，这些系统并不是简单的家庭影院系统。
基本 IC 要求：D 类放大器；模拟、S/PDIF 和/或HDMI 1.3A 音频输入；音频 DSP。
市场对制造商门户大开。只要浏览一下市场的情况便可以发现，品牌电视机制造商由于可为客户提供与电视机进行无缝工作的产品，可能具备一定的优势。在这种情况下，假定消费者偏好甚至有可能愿意为条形音箱支付一点额外费用，获取可利用电视机遥控或电视机屏幕显示菜单直接控制的 Soundbar。
但是，由于该市场仍在开始阶段，Soundbar 的设计和开发仍没有特殊的方法，也没有厂商在消费者中建立起清晰的领导地位。市场仍然门户大开。对制造商来说最重要的是这仍是一个快速增长的市场，在若干年后很有可能成为消费电子市场的重要组成部分。
5 Soundbar 设计案例
5.1 基本型
(1) S/PDIF 和/或模拟输入；
2. 2.1 通道输出（可选外部供电重低音扬声器）；
3. 至少 15 瓦/通道；
4. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4、SRS Headphone 360TM）；
5. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM 和 EQTM）。
5.2 中档型
1. HDMI、S/PDIF 和模拟输入；
2. 至少 3.1 通道输出（无线重低音扬声器）；
3. 至少15瓦/通道；
4. 支持传统压缩音频解码器（Dolby Digital、DTS Digital Surround、MPEG Multichannel 和 AACTM）；
5. 矩阵解码（Dolby Pro Logic IIx、DTS Neo:6、Logic7 和 Neural SurroundTM）；
6. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4、SRS Headphone 360TM）；
7. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM 和 EQTM）。
5.3 连接高清音频 Soundbar 的高清电视
1. 单 HDMI 输入（与可提供 HDMI 输出的高清数字电视连接使用时）；
2. 5.1 通道以上输出（带有无线重低音扬声器）；
3. 高达 30 瓦/通道；
4. 高清音频解码器（DTS-HDTM Master Audio、DTS-HDTM High Resolution Audio、Dolby TrueHD和Dolby Digital Plus）；
5. 支持传统压缩音频解码器（Dolby Digital、DTS Digital Surround、MPEG Multichannel 和 AACTM）；
6. 矩阵解码（Dolby Pro Logic IIx、DTS Neo:6、Logic7 和 Neural SurroundTM）；
7. 空间化/虚拟化/音频增强（Dolby Virtual Speaker、Dolby Headphone、Audistry by Dolby、DTS Surround SensationTM、SRS TruSurround XT/HD/HD4 和 SRS Headphone 360TM）；
8. 音频电平和建模（Dolby Volume、SRS Volume IQTM、Audyssey Dynamic VolumeTM和EQTM）；
9. iPod/Sirius/XM 连接和高清/调频收音机。
5.4 通过单 HDMI 连接与数字电视的双向通信
数字电视将来自 HDMI 的视频信号与音频分开，并将所有数字音频信号发送至内部 HDMI Tx —然后通过条形音箱内部的 HDMI Rx 接收音频。
1. 根据音频和视频模式自动配置音频/视频同步设置。
2. 包括传统视频输入。
3. 单遥控功能。
4.通过电视机集成的 OSD 在屏幕上显示条形音箱码流类型/解码/处理/音量水平状态。
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