박형 TV의 소형화 • 고음질화를 실현!
DSP 탑재형 D급 스피커 앰프 개발!

반도체 메이커 로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 액정 TV, 플라즈마 TV, 미니 콤퍼넌트, 파워 스피커, 오락기기용으로 디지털 음성 입력에 대응하는 D급 스피커 앰프 IC “BM5446EFV” (DSP 탑재）와 BD5446EFV” (DSP 비탑재）의 2기종을 개발하였습니다. 본 신제품은 2009년 5월부터 샘플 (샘플 가격 각각 700엔 / 개, 400엔 / 개) 출하를 개시할 예정이며, 2009년 8월부터 각각 월 50만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산 거점은 전공정이 로옴 하마마츠 주식회사 (시즈오카현)와 로옴 주식회사 본사 (교토), 후공정이 ROHM INTEGRATED SYSTEMS (THAILAND) CO., LTD. (태국）에서 이루어집니다.

오늘날, 액정이나 플라즈마 등의 박형 TV는 대화면 • 박형 • 얇은 프레임화가 급속히 진행되는 한편, 음성을 출력하는 스피커의 경우는 눈에 띄지 않는 위치에 배치되어, 형상이나 크기의 제약을 받기 때문에 고음질화가 어려운 상황입니다. 때문에 각 세트 메이커는 고품위 영상에 걸맞은 고음질 시스템을 실현하기 위해 오디오 DSP (Digital Sound Processor) 기능을 구비한 영상 처리 시스템 IC에 전용 오디오 DSP IC를 별도로 구비하는 경우도 있지만, 비용 상승 및 기판 스페이스 증대 등의 문제가 발생합니다.

이와 같은 환경하에서 로옴은 박형 TV 음성 시스템의 획기적인 고음질 • 소형화가 가능한 D급 스피커 앰프 “BM5446EFV”, “BD5446EFV”를 개발하였습니다. 이번에 개발한 신제품은 디지털 입력 타입으로, 기존의 아날로그 입력 타입과 같은 D/A 컨버터에 의한 음성 열화의 우려가 없습니다. 또한, 디지털 음성 신호를 직접 입력할 수 있어, 입력되는 2계통의 디지털 입력 신호를 D급 전력 증폭부에서 2개의 스피커로 최대 20W+20W로 출력합니다. D급 전력 증폭부에서 세밀한 (BM5446EFV : 16 스텝, BD5446EFV ： 8 스텝) 이득 설정이 가능하기 때문에 음성 시스템의 S/N 비 (Signal to Noise ratio)를 최적으로 조정할 수 있으며, 헤드폰이나 라인 출력에 최적인 아날로그 음성 출력도 구비하고 있습니다.

"BM5446EFV"는 고성능 오디오용 DSP를 탑재하여, 업계 최초로 내장 이퀄라이저 (스피커의 주파수 특성 보정용 7Band Parametric Equalizer, 3Band tone control 등)의 필터 계수를 IC 내부에서 자동으로 계산하는 기능을 탑재하였습니다. 이에 따라 기존에는 방대한 필터 계수 설정용 데이터의 송신이 시스템 • 마이컴에 부하를 주었으나, 게인 • 중심 주파수 • Q치 (Quality factor)의 설정 데이터를 송신하는 것만으로 간단히 이퀄라이저 특성을 설정할 수 있게 되었습니다. 또한, 서라운드, 볼륨 등의 기능과 더불어 로옴의 독자적인 P2Audio 기능 (Perfect Pure Audio : DRC (Dynamic Range Control) 기능, 저음 증강 기능, 음상 정위 상승 기능의 세가지 기능의 총칭)도 실현하였습니다. 뿐만 아니라, D급 전력 증폭부에 피드백 회로를 탑재함으로써 High PSRR (Power Supply Rejection Ratio) 특성을 실현하여 기존에 필요했던 안정화용 전원 시스템이 불필요하게 되고, 액정 TV의 백라이트용 +24V 전원으로 직접 구동 가능하도록 하여 부품수 삭감에 기여합니다. 동시에 Low Noise, 저왜곡율, 저출력 임피던스로 고음질을 실현하였습니다.
또한, DSP 비탑재형 “BD5446EFV”는 이미 음질 및 음량 조정된 디지털 신호를 지닌 음성 시스템으로의 add-on에 최적입니다.

로옴에서는 스피커 앰프, 사운드 프로세서를 비롯한 오디오용 IC 분야에서 업계를 리드하는 수많은 음성 신호 처리 기술과 제품 라인업을 구비하고 있으며, 앞으로도 시장 요구를 앞서나가는 고기능 • 고음질의 오디오용 IC 개발을 추진해 나가겠습니다.

■BM5446EFV, BD5446EFV의 주요 특징

 1. 박형 TV의 음량 • 음질 조정에 최적인 오디오용 DSP 탑재 (BM5446EFV만 해당)
 2. 2계통의 디지털 음성 신호를 직접 입력 가능
 3. D급 전력 증폭부에 피드백 회로를 탑재하여, High PSRR 특성과 고음질 실현
 4. 전원 ON / OFF 시의 팝 노이즈 저감
 5. 독자적인 소프트 스위칭 기술로 고품위 음성 뮤트와 부드러운 볼륨 조정 실현
 6. 스피커 출력과 독립된 2계통의 디지털 음성 입력에서 선택 가능한 아날로그 출력 구비
 7. S / PDIF (광 디지털) 출력 구비 (BM5446EFV만 해당)
 8. 단전원으로 동작 가능 : 전원전압 범위 (Vcc=10V~26V)
 9. 소형 이면 메탈 패키지 채용으로 외장 방열판 없이 20W+20W 출력 가능
10. 다양한 보호회로 내장
      온도 보호회로 / 감전압 보호회로 / 과전류 보호회로
      스피커로의 직류 인가 보호회로 / 클록 정지 보호회로

■용어 설명

• 피드백 회로
  D급 전력 증폭부의 PWM 출력을 전단의 PWM 변조부에 부귀환하여, 전원의 변동에 의한 노이즈를 제거하고 D급 전력 증폭부에 발생하는 PWM 출력의 노이즈 및 왜성분을 보정하는 회로입니다.
• 7 Band Parametric Equalizer
  박형 TV 스피커 출력의 주파수 특성을 세세하게 보정하기 위한 이퀄라이저 기능. 기존에는 시스템 • 마이컴에서 이퀄라이저 특성 설정용의 방대한 필터 계수 설정 데이터를 송신할 필요가 있었으나, 게인, 중심 주파수, Q치 (Quality factor)의 설정 데이터 송신만으로 IC 내부에서 필터 계수를 자동으로 계산하는 기능을 업계 최초로 탑재하였습니다.
• PSRR (Power Supply Rejection Ratio) 특성
  전원전압 변동 시에도 출력전압을 유지하는 앰프의 능력을 나타냅니다. 전원전압의 변동 성분과 출력전압의 변동 성분의 비율에 따라 표시되는 값을 말하며, 데시빌 (dB) 단위로 표시합니다.
• P²Audio(Perfect Pure Audio) 기능
  박형 TV의 음성 처리에 필요한 로옴의 독자적인 3가지 기능의 총칭입니다.
1. P²Volume(Perfect Pure Volume): 폭발음 등의 큰 음량을 억제하고, 사람의 속삭임과 같은 작은 음량을 고르게 잘 들리도록 증폭시키는 DRC (Dynamic Range Control) 기능입니다. 무음 시에 S/N 비를 열화 시키지 않습니다.
2. P²Bass(Perfect Pure Bass): 저음을 보정하는 저음 증강 기능입니다. 통상적인 Bass boost 와는 달리, 보컬이나 아나운스 등의 깨끗하고 강한 저음 재생이 가능합니다.
3. P²Treble(Perfect Pure Treble): 박형 TV 등 화면의 하부에 스피커가 배치되는 경우에 음성의 정위를 상승시켜, 마치 화면 중앙에서 출력되는 것처럼 보정하는 기능입니다.
• DRC (Dynamic Range Control) 기능
  음성 신호의 Dynamic Range를 압축 • 확장하는 기능입니다.
  Dynamic Range란 음성 신호의 최소치와 최대치의 비율을 나타내는 값으로, 데시빌 (dB) 단위로 표시합니다.
• S/N 비 (Signal to Noise Ratio)
  음성 신호 (Signal)와 잡음 (Noise)의 비율을 나타내는 값으로, 데시빌 (dB) 단위로 표시합니다.
  S/N 비가 클수록 노이즈가 적으며, 낮을수록 노이즈의 영향을 많이 받는 상태입니다.

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