針對平板電腦的可重復(fù)使用的音頻技術(shù) - 全文

　　隨著降低開發(fā)成本的壓力推動著硬件和軟件平臺在多種外形變體（或者甚至是多種應(yīng)用）間的重復(fù)使用，頂級的消費電子制造商能從使用盡可能靈活和可重復(fù)配置的組件中受益頗豐。然而，靈活性會帶來復(fù)雜性，而且在易用性和可重用性之間平衡是富有挑戰(zhàn)性的。

　　混合信號音頻元器件已經(jīng)不是傳統(tǒng)上最靈活的器件，其特定應(yīng)用模式硬件妨礙了跨平臺重復(fù)使用?，F(xiàn)在，新一代的音頻中樞為移動設(shè)備中的音頻帶來靈活性的新高度，同時還簡化了系統(tǒng)集成。還有許多令人愉快的其他作用，它們能夠確保實現(xiàn)新的應(yīng)用功能、降低物料清單（BOM）成本、延長通話時間和改善性能。

　　平板電腦和智能手機—有何區(qū)別？

　　平板電腦提供硬件平臺重復(fù)使用的最新解釋，絕大多數(shù)平板電腦制造商傾向于盡可能多地重復(fù)使用他們的智能手機平臺。然而，從音頻的視角來看，一臺平板電腦有幾個限制性的特點，當使用傳統(tǒng)架構(gòu)時這種方案并不理想，并且能導(dǎo)致浪費和性能折扣。

　　更大

　　平板電腦更大的外形為更多的揚聲器和更大的揚聲器提供了空間，其中包括低寄生阻抗揚聲器，它在同樣的揚聲器驅(qū)動器電源電壓下能提供更高的輸出功率。當針對回放設(shè)備的聲學(xué)特定進行優(yōu)化時，先進的壓縮技術(shù)能進一步提高音量（這與沒有考慮回放環(huán)境的、在源頭的壓縮正相反）。現(xiàn)在許多平板電腦都包含兩到三個揚聲器，能夠播放立體聲音頻，有效地調(diào)試可以改善視頻回放或游戲體驗。

　　然而，平板電腦額外的尺寸及重量使它們有些不便于攜帶。結(jié)果是更多地偏向于在室內(nèi)使用，而在這些地方中在一個更大的屏幕上瀏覽體驗會更令人愉快。在家中、辦公室和商業(yè)街到處都有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)使得許多低成本的平板電腦根本沒有蜂窩無線通信的能力，這意味著其話音通訊將更加IP化。然而，在一次語音通話期間，對于許多典型的智能手機平臺，都會在一個蜂窩通信調(diào)制解調(diào)器中帶有話音處理前和處理后算法，這意味著在不具備蜂窩模式的平板電腦中，這些算法必須要被轉(zhuǎn)移到不同的處理核中（通常是應(yīng)用處理器），或在某些情況下在額外的硬件上實現(xiàn)。這會使軟件再使用復(fù)雜化并且會嚴重影響開發(fā)時間和成本。

　　如今許多音頻中樞已經(jīng)被用作一種換能器管理平臺，它通過在開發(fā)后期允許調(diào)至運行而極大地簡化了集成，不需要為每種不同外形具體產(chǎn)品的獨特聲學(xué)特點改變一個穩(wěn)定的主機軟件平臺。在纖薄型調(diào)制解調(diào)器架構(gòu)中，音頻中樞逐漸成為語音預(yù)處理和后處理的自然之家，這能夠縮短許多移動應(yīng)用的上市時間，同時維持音頻“特征”在不同使用案例中的一致性。

　　一臺平板電腦更大的顯示屏放大了圖案和觸摸屏性能對于用戶的重要性。一些在觸感反饋機制上的最新創(chuàng)新有潛力將使未來的觸摸屏應(yīng)用更加自然和更具交互性，隨之而來的是多種換能器被嵌入到設(shè)備中，且它們的控制信號也越來越復(fù)雜，即使采用像音頻一樣的流技術(shù)。正確的音頻架構(gòu)現(xiàn)在能夠不用顯著改變系統(tǒng)，且不用影響更多基礎(chǔ)設(shè)備成本的情況下，就能為平板電腦使用者帶來這些新的體驗。

　　無聽筒

　　平板電腦始終沒有聽筒揚聲器，所發(fā)生的語音通話均是通過揚聲器模式或通過耳機來實現(xiàn)。目前，大部分重復(fù)使用手機設(shè)計的平板電腦仍然包含了一個帶有功率放大器的移動電話編解碼器（codec），它本是通過其放大器設(shè)計的功效或相關(guān)的模擬信號路由來專門驅(qū)動一個聽筒（例如，假設(shè)揚聲器和耳機的操作完全相互獨立）。實際上，這在大多數(shù)平板電腦中是一個多余的放大器，并且它們在一臺采用傳統(tǒng)架構(gòu)的平板電腦中不容易被重新分工到更多有用的功能。

　　由于缺少聽筒通話功能，再加上高分辨率顯示器使視頻電話和揚聲器性能對于平板電腦尤其的重要。隨著高帶寬Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)越來越普遍地使用，由此在一次寬帶語音通話中傳輸?shù)囊纛l頻率范圍就更大，所以現(xiàn)在一個更豐富多彩和聽起來更自然的視頻電話在理論上已變?yōu)榭赡?。然而在一次視頻通話期間，從嘴到麥克風之間額外的距離會給遠程的呼叫方在核心信號上增加相關(guān)的環(huán)境噪聲級別。因此，整個通話體驗的性能瓶頸就從網(wǎng)絡(luò)帶寬轉(zhuǎn)移到了本地信號處理能力，特別是傳輸路徑噪聲消除和回聲消除性能。

　　循環(huán)

　　因為平板電腦能夠在縱向和橫向模式被握住，揚聲器的立體聲語境能隨平板電腦朝向的改變而顯著改變。平板電腦中包含三個或更多揚聲器，如果左右聲道映射都是朝向敏感的，它能帶來改善的立體聲性能，尤其是在使用立體聲擴展算法的時候。然而這僅限于在系統(tǒng)中有三個或更多揚聲器放大器可用的時候。典型的智能手機只內(nèi)置了一個揚聲器，并且音頻平臺必須在對軟件和硬件的影響減到最小時才能提供這項擴展，同時還不能影響在同一平臺構(gòu)建的更多基本智能手機的成本。

　　一種新型的音頻中樞

　　最近發(fā)布的WM5100引領(lǐng)了一種全新的音頻中樞架構(gòu)，它專為靈活性擴至最大和跨平臺重復(fù)使用而設(shè)計，同時支撐了許多未來的性能，如先進的多通道觸感、高性能噪聲消除技術(shù)和一個更加可擴展的揚聲器占板面積。除了芯片上的D類和W類驅(qū)動器外，通過引入PDM輸出還可為多達四個的外部功率放大器提供強勁而低成本的數(shù)字連接。這確保了同樣的音頻平臺在數(shù)量上和種類上可支持更大范圍的揚聲器和其他變換器，可在更加多樣的應(yīng)用中實現(xiàn)重復(fù)使用。

　　一個高度靈活的通用多通道輸出驅(qū)動配置，通過與全數(shù)字信號路由和混頻相結(jié)合，提供了將聽筒驅(qū)動器（實際上，任何其他驅(qū)動器）重新賦予一系列其他功能的能力，如通過高壓放大器支持先進的多通道觸感波形渲染。隨著歐勝的W類技術(shù)可適用于更大范圍的輸出中，也將W類放大器的高效率帶給了聽筒語音通話。連同其新的電源管理架構(gòu)，這可減少相關(guān)電池電流超過85%。

　　這種勻稱的、多通道的數(shù)字架構(gòu)帶有簡單點對點的模擬路徑，為系統(tǒng)帶來了簡便性和高效率，它支持更方便的集成、高度的跨平臺軟件重復(fù)利用和支持更大的并行性。這也提供了對未來設(shè)計的支持，如支持更先進的使用場景，并且這種多任務(wù)同時處理方法也可延伸至噪聲消除和其他DSP功能，當需要時它能同時運行而不需要持續(xù)的固件重新裝載。這簡化了軟件集成并降低了總線流量。

　　這款音頻中樞所給用戶帶來的益處，將會通過一種更好的瀏覽體驗、更長的通話時間、改進的通話清晰度和音頻性能得以體現(xiàn)，它不僅僅是更好，而是會一貫地更好。