智能手機(jī)音頻中心設(shè)計技巧
如今智能手機(jī)音頻中以應(yīng)用為中心的設(shè)計已經(jīng)成為主流趨勢，同時這類設(shè)計中的外設(shè)功能如各種調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)被卸載到各種獨(dú)立的芯片組中。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因有許多，一部分是由于激烈的市場競爭所致，包括那種希望通過領(lǐng)先性能來實(shí)現(xiàn)差異化，還有手機(jī)制造商方面所面臨的快速上市壓力，以及與多媒體技術(shù)和無線芯片組領(lǐng)域里不同的技術(shù)發(fā)展思路交織在一起。
對各種應(yīng)用處理器“功能驅(qū)動”的創(chuàng)新來說，其趨勢往往是偏離了“標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動”的發(fā)展道路，而偏向于無線通信芯片組的開發(fā)潮流。這些領(lǐng)域里所需的核心能力是有所不同的：藍(lán)牙、蜂窩或Wi-Fi芯片組需要滿足各自的規(guī)范，同時要求成本最低，而且功耗也要有競爭力；此外，為了應(yīng)對競爭，應(yīng)用處理器需要在其數(shù)字功能和性能上實(shí)現(xiàn)很大程度的差異化。日益激烈的競爭已經(jīng)把單芯片解決方案提供商的能力發(fā)揮到了極限，要想在器件功能的所有方面都能夠維持其領(lǐng)先優(yōu)勢已經(jīng)是不再切合實(shí)際了。如今，成本和上市時間方面的壓力正在驅(qū)使業(yè)界開發(fā)具有更有效分工的解決方案，從長遠(yuǎn)來看，這樣做無論是對芯片設(shè)計師還是對消費(fèi)者來說都是有利的，因?yàn)檫@可使芯片組提供商將精力集中在他們做得最好的地方，并在系統(tǒng)中消除許多浪費(fèi)成本的重復(fù)功能。
過去，這些外設(shè)功能通常是集成在一些應(yīng)用處理器或調(diào)制解調(diào)器中，其目的是為了通過集成來增值。由于時間和成本方面的壓力，使得它們的實(shí)現(xiàn)方案常常不盡如人意，特別是那些需要專業(yè)技能的地方。長期以來，音頻是過度集成的受害者，音頻功能的實(shí)現(xiàn)不但重復(fù)而且質(zhì)量較差，原因在于音頻的實(shí)現(xiàn)都是依賴于兩個或者更多的芯片組，再加上由系統(tǒng)集成商外加的一大堆“補(bǔ)丁”器件，由此來支持他們終端產(chǎn)品所需的混音、切換、爆破音和咔嗒噪音抑制以及功率放大。
歐勝微電子推出的音頻中心編碼解碼器WM8994充分利用了最新的、以應(yīng)用為中心的調(diào)制解調(diào)器架構(gòu)，這種架構(gòu)整合了所有的混合信號音頻功能，可確保選用低成本的處理器來成功實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，以及保證各種數(shù)據(jù)來源的音頻信號通路特性的一致(圖1)。
圖1：WM8994采用以應(yīng)用為中心的調(diào)制解調(diào)器架構(gòu)。
WM8994中集成了多種的模擬和數(shù)字I/O，目的是為了驅(qū)動手機(jī)中所有類型的音頻換能器，同時還要實(shí)現(xiàn)與各種處理器之間的接口連接，例如用來處理藍(lán)牙收發(fā)器、FM調(diào)頻收音機(jī)、蜂窩調(diào)制解調(diào)器以及應(yīng)用處理器等。如此高水平的音頻集成，在為手機(jī)帶來靈活性、一致性以及高性能等好處的同時，在設(shè)計階段只需要投入很少的規(guī)劃，即可最有效地發(fā)揮系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)勢。
對于絕大多數(shù)混合信號系統(tǒng)，應(yīng)關(guān)注時鐘方案和系統(tǒng)噪聲的良好控制，再加上采用好的電源、接地方案和一個低噪聲基準(zhǔn)，這樣就能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)性能。不過，對于復(fù)雜的音頻系統(tǒng)來說，除此之外還有許多其他方面的挑戰(zhàn)。下面的設(shè)計技巧將告訴設(shè)計工程師如何在挑戰(zhàn)性極強(qiáng)的智能手機(jī)環(huán)境中充分發(fā)揮WM8994的優(yōu)勢。
