混合信號音頻子系統(tǒng)實現(xiàn)便攜式產(chǎn)品高性能音頻

　　引言

　　功能手機、智能手機、PDA 以及其它許多手機派生產(chǎn)品正在取代許多便攜式電子設(shè)備的地位。這種功能融合，在減少消費者攜帶設(shè)備數(shù)量的同時，擴大對系統(tǒng)的音頻要求，并增加了設(shè)計人員解決音頻難題的負擔(dān)。

　　隨著音頻需求的增加，系統(tǒng)設(shè)計人員可以選擇使用分立音頻功能模塊的方法。然而，在混合信號系統(tǒng)中采用這種方法是多線作戰(zhàn)。在數(shù)字領(lǐng)域，提供多種采樣率、格式和數(shù)字式電平會使復(fù)雜性呈指數(shù)級增長。在模擬領(lǐng)域，信號偏置于不同的電平水準(zhǔn)，同時需要混合和切換、放大和衰減，且容易拾取噪音。事實上，目前便攜式媒體設(shè)備具有10～20 條不同的音頻信號路徑非常普遍。在這種迷宮中找到一條道路是一項艱巨的任務(wù)。混合信號子系統(tǒng)通過集成多種有效要素，幫助解決這類問題。

　　信號路由

　　混合信號子系統(tǒng)的最顯著的特點是它能夠?qū)⒃S多信號路由到多個地方。憑借使用路由信號，便攜式媒體設(shè)備或手機能夠執(zhí)行許多任務(wù)?；旌闲盘栆纛l子系統(tǒng)的示例如圖 1 所示。

　　例如，考慮一個同時具備手機和數(shù)字音頻播放器功能的系統(tǒng)。來自手機基帶的脈沖編碼調(diào)制 (PCM) 數(shù)字信號需要連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)，繼而連接到耳機放大器供耳機使用。同一耳機放大器也適用于數(shù)字音頻播放器，這是一個 I2S 數(shù)據(jù)流，通過 DAC 播放然后連接到耳機。具有雙數(shù)字音頻端口的混合信號子系統(tǒng)可以輕松完成此任務(wù)。

　　具備多路復(fù)用能力的混合信號音頻子系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是能夠處理模擬FM收音機信號。雖然調(diào)頻收音機信號電平通常是受到控制的，但它們常常超出規(guī)格。這些超出規(guī)格的電平通常比預(yù)期大得多，這可能會導(dǎo)致?lián)P聲器損壞?；旌闲盘栆纛l子系統(tǒng)可以將FM信號數(shù)字化，使用DSP從而提供自動電平控制(ALC)和均衡，然后轉(zhuǎn)換回模擬信號以便放大給揚聲器或耳機。此外，混合信號子系統(tǒng)可以將數(shù)字化的信號傳遞給基帶處理器，以便進行更多 DSP 處理。

　　除了音頻路由和處理之外，混合信號子系統(tǒng)還可以混合多個音頻流。通過將來自麥克風(fēng)的信號混合到耳機中，由此產(chǎn)生側(cè)音。同樣，可以在聽音樂的同時播放鈴聲，而無需使音樂靜音。