MPS CEO亲临上海:Axign发布即插即用Class-D功放模块
10月23日,我在上海参加了Axign品牌暨新品发布会。这是我第一次见到MPS创始人兼CEO Michael Hsing,这也是Michael鲜少面对媒体召开的发布会。Axign总部位于荷兰,致力于为高性能音频产品开发先进音频技术。MPS 董事会主席、总裁兼首席执行官 Michael Hsing 对电子技术与音频有长期
10月23日,Axign品牌暨新品发布会在上海举行,我到场参加。这也是我第一次见到MPS创始人兼CEO Michael Hsing。Michael很少为媒体露面,这场发布会算是一次例外。
总部设在荷兰的Axign,专攻高性能音频产品的先进音频技术开发。MPS董事会主席、总裁兼首席执行官Michael Hsing长期痴迷电子技术与音频,本人也是资深音响玩家。正是出于对音频技术的关注,MPS在2024年把Axign收入麾下。
这回Axign打出的主题是“Experience Pure Sound(体验纯粹之声)”,主角是新一代即插即用集成式Class-D音频放大器模块。
Axign “体验纯粹之声”品牌暨新品发布会
数字控制、功率级、LC输出滤波器,加上预先编程并调校好的反馈控制环路,被Axign集成到了一起。音响厂商拿这个模块就能搭功放系统,不必再从零去做复杂的功率级设计和反馈环路调校。
打头阵的AXM8171A是单通道功放模块,尺寸只有35mm×45mm×12.5mm,输出功率覆盖50W至250W。它采用数字音频输入,不用再额外配DAC。Axign还公布了最高1200W的产品系列规划,后续会往双通道方向扩展。
让我意外的是,250W模块的售价只有120美元。更没想到的是Michael会专程飞到上海为这款产品站台。他并不是那种常出现在媒体聚光灯下的半导体企业家,网上能搜到的访谈不多,相关文字加起来,恐怕还没他几次财报电话会议讲得多。
可话题一转到Hi-Fi,他的话匣子就关不上了。
年轻时怎么做功放、为什么偏爱古典音乐、数字反馈控制技术是怎么回事,他讲得认真,也讲得投入。跟常规新品发布会比,这场活动更像一群老烧坐在一起聊技术。
我也总算弄明白了,一家靠电源管理出名的半导体公司,为什么会一直往高端音频技术里投钱。
MPS创始人兼CEO Michael Hsing
一台装进糖盒里的Class-D功放
Hi-Fi这个爱好,Michael已经延续了很多年。
2004年,他就自己动手做过一台20W×2的立体声Class-D功放,用的是1-bit技术,THD约为0.01%,整套电路小到能塞进一个Altoids薄荷糖铁盒。那一年,他带着这台迷你功放和一套扬声器去参加MPS的华尔街IPO路演,用它们向投资者推介MPS。
现场放的是Louis Armstrong的《It Don't Mean a Thing (If It Ain't Got That Swing)》。这首爵士乐的名字挺有意思,大意是说:少了那种摇摆的律动,音乐就没了灵魂。毕竟“Swing”本身就是爵士乐的灵魂。
二十多年后,Axign把“我们找到了独特的节奏”写进了品牌故事。在Michael看来,Swing不只是音乐里的节奏,做企业也该把它用上——做生意不能光盯着技术和市场划分,还得找到自己的节奏和特色。
说起这段往事,Michael依然兴致很高。
他解释说,自己早年研究电源管理技术时,就对音频放大产生了兴趣。DC/DC转换器的核心,是靠高频开关、控制环路和储能元件,把输入电能变成需要的电压。Class-D功放在技术上跟它有不少相通的地方:一样用高频开关控制功率输出,一样需要处理
数字控制在开关电源里用开之后,Michael总在琢磨:能不能拿类似的数字技术,去改进已有几十年历史的Class-D功放?
Michael手握薄荷糖铁盒功放,与Axign最新小体积功放做对比
另一方面,Hi-Fi又不止是Michael一个人的爱好。
翻一翻MPS在2004年上市时的招股书,音频放大器那时已经是公司的正式产品线,用的正是Class-D技术。当时MPS经营的产品还有DC/DC转换器、LED驱动、CCFL背光驱动等。
2002年,音频业务贡献了170.3万美元收入,占公司总营收的14%。那只薄荷糖盒装的是Michael的个人兴趣,也是MPS创业的根基之一。
此后二十多年,MPS的业务版图变了很多。
早年举足轻重的CCFL背光驱动,如今已随显示技术换代退出舞台;DC/DC转换器一路拓展应用边界,现在是AI服务器供电系统里的关键一环。相比之下,音频业务这些年的表现算不上亮眼。
2009年,MPS音频放大器收入约1359万美元,占公司总营收的8.2%;2011年,这个数字掉到442万美元,占比2.3%。2012年,MPS改了财务披露口径,把音频放大器收入并进DC/DC转换器,从此不再单独公布音频收入。
放到今天的业务盘子里看,AI数据中心已是MPS重要的增长引擎。2026年第二季度,企业数据业务占营收38.8%,消费电子业务只占5.8%。
音频收入虽然不再单列,MPS的Class-D音频产品线却一直留着。
2024年对Axign的收购尤其值得一看:从1997年成立到现在,MPS能确认的并购只有两次。
这笔商业决策里有多少是冲着财务回报去的,很难说清。对一家在数据中心和汽车半导体市场已经颇具规模的公司来说,高端Hi-Fi不太可能成为最大的收入来源。可MPS还是掏出约3400万美元,买下了一家长期钻研数字功放的荷兰企业。
Michael到底看中了Axign什么?这得从大西洋另一边的一群工程师讲起。
大西洋彼岸,同样有一批对声音着迷的工程师
2014年,几位想改进数字音频技术的工程师在荷兰东部城市恩斯赫德创办了Axign。
恩斯赫德紧邻德国边境,坐落在微电子、通信和信号处理研究积累深厚的特温特大学附近。Axign早期团队的技术底子,正是高速、高精度信号处理。
他们挑了一条难度不小的技术路线:用数字信号处理,在Class-D功放输出滤波器之后实现高速闭环反馈。
听着不复杂,真做起来却相当棘手。
传统Class-D功放一般靠模拟电路做高速反馈控制。要把功放输出反馈送进数字域,ADC、数字补偿器和PWM之间的延迟必须压得极低,环路稳定性、数字量化误差、输出滤波网络变化这些难题也得一并解决。
经过多轮设计失败和反复重来,Axign才慢慢把数字后置滤波器反馈技术握在手里。
据Michael介绍,两家公司并非到收购时才打交道,此前已有数年技术交流,还一起讨论过产品定义和技术路线。后来Axign要继续研发、需要更多资金投入,MPS最终拍板收购。
两家的技术积累正好互补。MPS强在电源转换、功率器件、封装、热管理和系统设计;Axign则一直专注高速数字反馈与音频控制。
2024年收购完成后,双方着手把这些技术捏到一起,并在今年推出了新一代集成式Class-D功放模块。
以前Axign主要提供数字控制器和参考设计,功率器件要客户自己选,驱动与输出滤波网络要自己设计,复杂的反馈环路调校也得自己完成。现在MPS把自己的功率级设计和模块集成能力带了进来,这些环节被整合进一块紧凑的模块。
为什么总要把系统自己做出来?
Michael强调,想改善声音,得从扬声器和完整系统出发,只盯放大器的某一项性能指标是不够的。
在2024年第二季度财报电话会上,Michael说得很明确,MPS要把长期积累的技术知识转成系统的商业价值。当时模块及解决方案已占公司收入的20%—25%。到了2026年7月,他进一步提出,MPS正从半导体芯片公司转向以半导体为基础的解决方案供应商。
Michael在多个领域都有发明家和“周末黑客”的名声,他还有个挺特别的习惯:一旦对某项技术来了兴趣,就希望推着团队把完整系统做出来。
2018年,MPS亮出了一辆叫mCar的电动概念车。项目由Michael提出,工程团队花了约一年半完成机械设计、制造及电子控制系统集成,用途是展示和验证MPS的电机控制、磁角度传感器与电源管理技术。
2019年上海慕尼黑电子展上,MPS曾经展示了mCar产品
眼下Axign从功放模块切入,连音箱Demo都自己动手做了。
音频专业媒体audioXpress的技术作者Stuart Yaniger专门跑了一趟Axign设在美国华盛顿州Kirkland的研发设施,在试听室里听了两套音响系统。
一套是经典的B&W鹦鹉螺音箱,搭配定制DSP和Axign功放模块,分别驱动不同的扬声器单元;另一套由MPS工程团队自己设计,箱体用3D打印制作,同样配上数字音频处理和Axign功放模块。Yaniger对两套系统评价都很高。在他看来,Axign自己做的3D打印音箱,试听时声音表现一点不输鹦鹉螺。
让他更意外的是,团队从动手设计到拿出能试听的原型,只花了约30天。这次中国发布会上,我也见到了这套3D打印音箱。
现场用来对比的换成了B&W 802 D4落地音箱,属于800钻石系列的高端产品。跟它摆在一块的,就是Axign那套“速成音箱”。两套系统用的都是Axign模块,供现场嘉宾对比试听,实际听下来确实比较接近。
现场聆听B&W 802 D4与3D打印音箱效果
这套“速成音箱”走的是电池配置,搭配标称1.4kW的多通道功放系统,续航能超过10小时。
MPS北中国区副总经理Terry Lu说,团队已经能围绕Axign拿出AC/DC、DC/DC、电池管理、充电、保护、传感等解决方案组合。MPS与Axign共同提供的解决方案
对音响客户来说,从系统协同的角度做优化,也有助于改善音频表现。电源纹波、噪声和动态响应,都可能影响功放的实际输出;而Axign的数字反馈控制能压住供电波动带来的部分输出误差,对电源纹波和功率级器件的要求也就可以适当放宽。这样一来,工程师便能从整机角度通盘考虑电源成本、转换效率、功放失真、散热和体积。
从mCar到3D打印音箱,Michael推系统方案的习惯一直没变。对Axign来说,这些完整系统既是验证技术的平台,也是摸清客户实际需求、寻找新产品机会的一条路子。
Axign高级业务拓展经理Richard Langezaal也提到,Axign早期已经拿到一些客户设计导入,可数字Class-D方案落地难度很高。客户需要大量工程支持,团队很难同时服务更多项目。于是他们决定推出预先做完设计和调校的功放模块,把复杂的数字后反馈控制封装起来,让音响厂商更容易用上这项技术。
HiFi杀手锏——数字后反馈技术
发布会上还深入讲了Axign的技术优势,主讲人是Richard Langezaal。Axign高级业务拓展经理Richard Langezaal(右)以及Axign架构师Daniel Schinkel(左)
Richard一上来就点出高端音频行业长期存在的一个问题:功放的音质、效率、功耗和体积,到底该怎么权衡。
传统Class-A功放在高端音响爱好者中一直有自己的拥趸,可功耗和发热都不小,散热和机箱设计得跟着配套。Class-D则通过MOSFET高速开关实现功率放大,效率通常更高,也更容易做成紧凑的系统。
不过,Class-D要输出高保真音频,功率级非线性、输出滤波以及扬声器负载变化带来的影响都得解决。其中一个关键环节,就是LC滤波器。
Class-D功放先把音频信号调制为PWM脉冲序列,再靠功率级MOSFET的高速开关,把它转换成脉冲电压波形。
PWM波形本身不是平滑变化的模拟音频,里面既有要留下来的音频成分,也混着高频开关成分及其谐波。所以Class-D功放一般得在功率级和扬声器中间串一个LC低通滤波器,把高频开关成分滤掉,只留下音频信号。
问题是LC滤波器有自己的谐振频率和相位响应,还会受扬声器阻抗变化牵连。换不同扬声器会这样,同一只扬声器也一样——它的阻抗会跟着音频频率、温度和工作状态变。
要把音频信号准确还原出来,这些影响就得管住。
Axign的一项核心技术叫PFFB,全称后置滤波器反馈(Post-Filter Feedback)。它和部分传统Class-D反馈方式的差别,主要在采样点放在哪儿。
反馈要是取自功率级输出之后,LC滤波器的表现就进不了反馈环路,滤波器与负载相互作用造成的输出偏差也就没法直接校正。
PFFB把采样点挪到LC滤波器后面,测到的电压更接近扬声器端的实际输出。实际输出一旦偏离预期,反馈环路就据此调整PWM,把误差修回来。
数字后反馈技术示意图
PFFB并非Axign独家。Purifi、Hypex和ICEpower这些高端Class-D功放厂商,各自都有调制与反馈控制技术。Axign的做法不同:用超低延迟ADC、高增益数字反馈和可编程PWM,在数字域里实现后滤波反馈,再加上自适应环路补偿。
超低延迟ADC(LLADC)负责快速采集实际输出电压,转成数字反馈信号。高阶数字补偿器拿输入与输出之间的误差做修正,在音频频带内维持较高环路增益,压住功率级和输出滤波器带来的失真,再由可编程PWM去控制功率MOSFET。
自适应LC补偿机制也被加了进来。内部DSP不断调整数字滤波器的补偿系数,去适应扬声器负载阻抗、LC滤波器特性以及电源轨电压的变化,让环路响应在不同工作条件下都能改善。
数字反馈被Axign拆成差模(DM)和共模(CM)两个环路。DM反馈管的是音频信号里的噪声和失真,CM反馈压的是输出LC滤波器的共模谐振,有些设计里靠它还能省掉额外的阻尼网络。
Richard现场展示了不同频率、不同输出功率下的THD+N曲线,还有增益随频率和输出电压变化的三维图。
Axign展示了整个音频范围内保持平坦增益的能力,并强调输出表现对负载变化不敏感。
另一组数据展示的是数字反馈在不同音频频率和输出功率下对失真的抑制效果。
低功耗技术也是关键
过去很长时间,传统高端Hi-Fi系统更看重音质,对功耗、体积和重量的容忍度比较高,Class-A、Class-AB功放因此一直有市场空间。
可高品质音频往无线音响、豪华车载音响这些领域走的时候,功耗和散热就成了设计上绕不开的考量。
Richard介绍的另一项技术是ZCM,即零共模调制(Zero Common-Mode Modulation),主要用来降低Class-D功放的开关损耗和电感纹波损耗,低输出功率状态下尤其明显。另外,这项技术对电动汽车市场的功耗也会带来显著变化。
Class-D是出了名的高效率,但功放不会一直待在额定满功率上。一台标称250W甚至500W的功放,日常播放时平均输出可能只有几瓦或几十瓦,可音乐里突然冒出来的高功率瞬态,它得随时接得住。
这种时候,低输出功率下的损耗就格外要紧。
拿BTL(桥接负载)架构来说,传统BD调制方式下,音频输入就算是零,两个半桥仍可能以接近50%的占空比一直高频切换。扬声器两端并没有有效的音频输出,MOSFET的开关却照样耗能,带来热量,也输出纹波。
ZCM的办法是改掉两个半桥的开关方式。
BD调制与ZCM调制对比
正半周主要靠一个半桥出力,负半周换到另一个半桥,另一个半桥尽量停在零电平。这样扬声器两端照样能得到需要的差分音频电压,高速开关却只用了一半。
这么做有两个直接好处。其一是开关损耗降下来了:开关动作集中在一个半桥上完成,反复充放电带来的损耗随之减少。其二是纹波损耗变小:小信号或静音时,PWM脉冲可以收得很窄,输出电感里的纹波电流明显下降。
问题是,这种调制方式在音频信号过零时会产生交越失真,得想办法解决。Axign的办法是用高增益数字反馈把它压下去。
高增益后滤波反馈与ZCM
2026年,Axign先后公开了两份相关专利申请。3月公开的欧洲专利,涉及ZCM与差模、共模数字反馈的协同控制;7月公开的美国专利申请,则涉及自适应数字LC补偿,能根据实际反馈调整控制参数。这两份专利也说明,Axign在数字反馈和自适应控制上确实有积累。
Axign要用AI改造Hi-Fi
除了PFFB与ZCM,Axign还把AI计算引了进来。
有意思的是,Michael透露,Axign工程团队曾和他争论过这套数字处理技术到底该不该叫AI,双方甚至还找了一位“裁判”。
Michael显然更愿意用AI这个概念。他的理由是,Axign的可编程DSP要做大量矩阵运算,这和现代AI推理引擎的计算方式有相似之处。工程团队对AI这个叫法则更谨慎,双方为它算不算营销术语激烈讨论过。
那AI到底能给Class-D功放带来什么?
Michael的解释是,数字反馈控制对处理延迟的要求极其苛刻。如果只能等反馈信号回来再一步步算,控制环路的响应速度就可能被拖住。
所以Axign在数字控制架构里加了预测性计算。Michael特别强调,系统不光要快速处理反馈信号,还得提前预判信号变化,把计算与反馈延迟对控制效果的影响尽量压小。
另一项自学习信号处理技术,则会根据实际工作状态不断调整控制参数,适应不同扬声器负载、输出滤波网络和供电条件的变化。
这两项技术和PFFB并不是各干各的。预测性计算帮控制系统提前处理信号变化,PFFB负责持续测量实际输出,自学习处理再依据反馈调整控制参数,三者一起改善功放在不同工作状态下的输出表现。
Michael还想做些什么?
交流中,Michael和Axign团队也聊到了接下来的工作。
其中一个方向,是把反馈控制再往前推一步。
Axign架构师Daniel Schinkel介绍,目前Axign主要测量LC滤波器之后的输出电压,用来修正功放自身的输出误差。
下一步,团队希望把扬声器实际负载电流也测进来,结合电压、电流以及扬声器的机电模型,分析负载阻抗和反电动势,进而估计音圈的运动状态,为扬声器非线性补偿提供依据。
Daniel还提到更进一步的可能:用麦克风采集扬声器实际发出的声音,再通过反馈算法修正声学输出中的偏差。不过这部分还没有形成完整的控制系统,相关软件与算法仍需开发。
另一个让Michael颇感兴趣的方向,是个性化音色。
他拿“不同口味”打比方:有人喜欢明亮、清晰的声音,有人偏爱温暖、柔和的听感。同一段录音,不同听众的偏好也可能不一样。
Michael希望未来的音响能根据个人喜好调整声音特征。
这和忠实还原银色是两种不同的出发点。准确的数字控制能给功放打下更稳定的底子,而当用户想要某种特定听感时,系统也可以按主动选择去调节。
Axign对未来落地场景的规划也很清楚,瞄准的是豪华车载音响、家庭影院系统、无线音频系统、有源音箱系统、高端音响,还有船舶和游艇音响。
在Michael和Axign看来,Hi-Fi这件事显然还有不少可以期待、可以往外延伸的空间。
拿车载音质来说,Michael就不认同单纯用扬声器数量来衡量好坏。在他看来,扬声器单元、腔体结构、声波怎么传播、系统怎么处理,这些都算数;扬声器的结构和设计,也还有重新琢磨的余地。
Schinkel则提到,Axign那条低延迟处理链路能撑起车内主动降噪这类技术,公司希望和车厂以及产业链上的伙伴一起去验证。
还有一点,Michael希望Axign的技术将来不只服务于少数高端Hi-Fi玩家,而是靠更紧凑、效率更高的系统,走进更广阔的音频市场。
他畅想中的未来产品,是更小巧的紧凑型有源音箱,用上更小的扬声器单元和箱体。
不过他没打算把每个环节都揽下来。Axign只做数字音频控制、功率放大和电源管理这些核心技术,流媒体、扬声器单元、音箱结构之类还得靠专业合作伙伴,大家一起开发下一代音响产品。
从2004年装进薄荷糖盒的那台20W小功放,到如今把数字反馈、功率级和输出滤波器集成在一起的Axign模块,MPS的音频技术已经走过二十多年。
这二十多年里,Michael带着MPS闯进汽车、工业和AI数据中心等市场,公司的规模和业务重心早就和当年不同。但至少在这次上海的交流中,他聊起Hi-Fi时的那股兴致,看起来并没随时间改变。
对Michael来说,Hi-Fi始终是件值得继续折腾下去的事。