智能手機中的音頻設計

　　音頻接口

　　音頻接口是智能型手機設計者需考慮的重要議題。數(shù)字語音一般采用PCM(Pulse Code Modulation)接口，而Hi-Fi立體聲則采用串行I2S(Inter-IC Sound)接口或AC97接口。I2S是飛利浦公司為數(shù)字音頻設備之間的音頻數(shù)據傳輸而制定的一種總線標準，是目前消費性音頻產品中常用的接口;AC?7則是英特爾公司用于提升個人計算機音效、降低噪音的規(guī)格，由于在1997年制訂，因此稱為AC97。

　　因此，為特定應用而量身定制一套整合性的解決方案是較理想的作法。在SoC的技術趨勢下，已有一些廠商將立體聲數(shù)字模擬轉換器(DAC)或編譯碼器(CODEC)整合到特定功能的IC當中。不過，有些功能適合整合在一起，有些則可能得到反效果。

　　舉例來說，當廠商將電源管理和音頻處理功能整合在一起時，通常得在音質的部分做妥協(xié)，因為電源穩(wěn)壓器(regulator) 所產生的噪音會干擾到附近的音頻路徑;若將音頻功能整合到數(shù)字IC中也有困難，因為對于Hi-Fi的組件來說，需要用到0.35mm的工藝來讓混合訊號處理得到最佳化效能，但目前數(shù)字邏輯方面的應用已朝0.18mm以下的更高工藝發(fā)展。以上述兩種整合性的芯片策略來說，要讓兩種不同的電路同時存在于一個芯片當中，其最終的芯片尺寸可能也會大到難以接受。

　　此外，揚聲器功率放大機(louDSPeaker amplifier)特別難被整合。它所產生的熱是一個問題，需要做散熱處理，因此往往需要另一顆獨立的揚聲器驅動IC。還有一個整合上的常見問題，也就是為了讓IC盡量做到最小化，可能會產生模擬輸入或輸出接腳數(shù)目不足的問題。

　　專屬的音頻IC可避免這些問題，而音頻整合有好幾種方法可以達成。共享ADC和DAC能減少硬件成本，但卻不能同時播放或錄制兩種音頻流格式。為個別功能安排專用的轉換器(converter)可以解決這個問題，不過，此一作法會增加芯片成本。折中的作法是只共享ADC的部分，但有獨立的DAC，這樣做的話，當電話通信在進行時，也同時可以播放其它音頻(如播放另一通電話的鈴聲，或播放音樂)，但在通信時不能同時進行錄音。ADC的耗電可以通過關掉一種功能，而以較低取樣速率的方式來加以控制。因此，為特定應用而量身定制一套整合性的解決方案是較理想的作法。在SoC的技術趨勢下，已有一些廠商將立體聲數(shù)字模擬轉換器(DAC)或編譯碼器(CODEC)整合到特定功能的IC當中。不過，有些功能適合整合在一起，有些則可能得到反效果。

　　舉例來說，當廠商將電源管理和音頻處理功能整合在一起時，通常得在音質的部分做妥協(xié)，因為電源穩(wěn)壓器(regulator) 所產生的噪音會干擾到附近的音頻路徑;若將音頻功能整合到數(shù)字IC中也有困難，因為對于Hi-Fi的組件來說，需要用到0.35mm的工藝來讓混合訊號處理得到最佳化效能，但目前數(shù)字邏輯方面的應用已朝0.18mm以下的更高工藝發(fā)展。以上述兩種整合性的芯片策略來說，要讓兩種不同的電路同時存在于一個芯片當中，其最終的芯片尺寸可能也會大到難以接受。

　　此外，揚聲器功率放大機(loudspeaker amplifier)特別難被整合。它所產生的熱是一個問題，需要做散熱處理，因此往往需要另一顆獨立的揚聲器驅動IC。還有一個整合上的常見問題，也就是為了讓IC盡量做到最小化，可能會產生模擬輸入或輸出接腳數(shù)目不足的問題。

　　專屬的音頻IC可避免這些問題，而音頻整合有好幾種方法可以達成。共享ADC和DAC能減少硬件成本，但卻不能同時播放或錄制兩種音頻流格式。為個別功能安排專用的轉換器(converter)可以解決這個問題，不過，此一作法會增加芯片成本。折中的作法是只共享ADC的部分，但有獨立的DAC，這樣做的話，當電話通信在進行時，也同時可以播放其它音頻(如播放另一通電話的鈴聲，或播放音樂)，但在通信時不能同時進行錄音。ADC的耗電可以通過關掉一種功能，而以較低取樣速率的方式來加以控制。

　　在計算機的音頻需求上，基本上與消費性市場相似，但為了要能播放不同取樣速率(8kHz、44.1kHz、48kHz)下錄音的音樂文件，所以需要有更有效率和便宜的解決方案，而AC97就具有這樣的特性。在廣義的手持式設備市場中，三種格式各有其擁護者：CD、MD、MP3隨身聽會采用I2S接口;移動電話會采用PCM接口;具音頻功能的PDA則使用和PC一樣的AC97編碼格式。

音頻系統(tǒng)整合策略

　　在較早的系統(tǒng)中，通常是將電話與PDA的電路并排放在這個設備外殼內，其中PCM語音編譯碼由通信處理器來控制，Hi-Fi立體聲(AC?7或I2S) 的處理則連到另一顆應用處理器。在此架構中，兩個音頻子系統(tǒng)之間的整合性還很低，分布式的硬件切換電路除了較占空間、需要額外的外圍組件來做信號交換和混音外，也會帶來諧波失真(harmonic distortion)等的問題。

　　因此，為特定應用而量身定制一套整合性的解決方案是較理想的作法。在SoC的技術趨勢下，已有一些廠商將立體聲數(shù)字模擬轉換器(DAC)或編譯碼器(CODEC)整合到特定功能的IC當中。不過，有些功能適合整合在一起，有些則可能得到反效果。

　　舉例來說，當廠商將電源管理和音頻處理功能整合在一起時，通常得在音質的部分做妥協(xié)，因為電源穩(wěn)壓器(regulator) 所產生的噪音會干擾到附近的音頻路徑;若將音頻功能整合到數(shù)字IC中也有困難，因為對于Hi-Fi的組件來說，需要用到0.35mm的工藝來讓混合訊號處理得到最佳化效能，但目前數(shù)字邏輯方面的應用已朝0.18mm以下的更高工藝發(fā)展。以上述兩種整合性的芯片策略來說，要讓兩種不同的電路同時存在于一個芯片當中，其最終的芯片尺寸可能也會大到難以接受。

　　此外，揚聲器功率放大機(louDSPeaker amplifier)特別難被整合。它所產生的熱是一個問題，需要做散熱處理，因此往往需要另一顆獨立的揚聲器驅動IC。還有一個整合上的常見問題，也就是為了讓IC盡量做到最小化，可能會產生模擬輸入或輸出接腳數(shù)目不足的問題。

　　專屬的音頻IC可避免這些問題，而音頻整合有好幾種方法可以達成。共享ADC和DAC能減少硬件成本，但卻不能同時播放或錄制兩種音頻流格式。為個別功能安排專用的轉換器(converter)可以解決這個問題，不過，此一作法會增加芯片成本。折中的作法是只共享ADC的部分，但有獨立的DAC，這樣做的話，當電話通信在進行時，也同時可以播放其它音頻(如播放另一通電話的鈴聲，或播放音樂)，但在通信時不能同時進行錄音。ADC的耗電可以通過關掉一種功能，而以較低取樣速率的方式來加以控制。