混合信號音頻子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)便攜式產(chǎn)品高性能音頻
引言
功能手機(jī)、智能手機(jī)、PDA 以及其它許多手機(jī)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(fèi)者攜帶設(shè)備數(shù)量的同時，擴(kuò)大對系統(tǒng)的音頻要求，并增加了設(shè)計(jì)人員解決音頻難題的負(fù)擔(dān)。
隨著音頻需求的增加，系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(xiàng)艱巨的任務(wù)�；旌闲盘栕酉到y(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(diǎn)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(jī)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(jī)和數(shù)字音頻播放器功能的系統(tǒng)。來自手機(jī)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(jī)放大器供耳機(jī)使用。同一耳機(jī)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(jī)。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(diǎn)是能夠處理模擬FM收音機(jī)信號。雖然調(diào)頻收音機(jī)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)致揚(yáng)聲器損壞。混合信號音頻子系統(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(yáng)聲器或耳機(jī)。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(jìn)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(jī)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。
擁有兩個數(shù)字音頻端口可以使混合信號音頻子系統(tǒng)成為在系統(tǒng)內(nèi)連接數(shù)字音頻的強(qiáng)大工具。例如，I2S 數(shù)字音頻流可轉(zhuǎn)換為PCM并發(fā)送到基帶�；蛘撸梢允褂孟嗤椒▽�48kHz的I2S接口數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為44.1kHz信號。
受益于雙數(shù)字音頻端口和采樣率轉(zhuǎn)換的一種應(yīng)用是藍(lán)牙橋�；旌闲盘栆纛l子系統(tǒng)提供從藍(lán)牙收發(fā)器到基帶的連接橋。如果需要，可以執(zhí)行采樣率轉(zhuǎn)換，以及數(shù)字均衡。這種連接的示例如圖2所示。
通過混合信號音頻子系統(tǒng)連接到藍(lán)牙收發(fā)器使許多案例成為可能。顯然，電話機(jī)能夠處理雙向語音。藍(lán)牙收到的音頻信號能夠發(fā)送到揚(yáng)聲器或耳機(jī)中。FM收音機(jī)信號在混合信
