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處理器/DSP  

提供高品質音訊的編解碼器

上網時間: 2008年02月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:編解碼器  ADAV4101  ADAV4312  ADAV4322 

為了滿足消費電子製造商的要求,類比晶片廠商正致力於提供具有較低功耗、增強噪音濾波功能與其他特性,可實現高品質音效的音訊晶片

在數位電視中,音訊編解碼器已用於實現數位等化和動態處理等其它的處理任務。為了滿足製造商降低成本以及增強語音品質的要求,半導體廠商也開始為可攜電子應用研發超高整合度的編解碼器。

美商亞德諾(ADI)公司日前推出了ADAV4101ADAV4312ADAV4322共三款嵌入式處理引擎的音訊處理器,可用以補償目前薄型LCD和電漿電視設計中空間有限的揚聲器音響效果。這三款類屬於Advantiv系列的音訊處理器內含聲音IF解調器和廣播立體聲解碼器,可與ADI公司的D類音訊功率放大器相配合,構成滿足各種性能和價格目標的先進電視音訊子系統。此外,所構成的子系統還包含線性I/O類比介面、類比廣播音訊解碼輸出和揚聲器輸出,以及用於HDMI節目源和所有數位陸地和衛星廣播的彈性化多規格數位介面;以及口唇同步(Lip-synch)延遲校正功能和同步功能。

“音訊處理器和D類放大器的良好合作,對音訊子系統的設計是非常重要的。”ADI公司先進電視部門產品線總監Martin Cotter說,“ADI公司已經解決了與此開放迴路介面有關的各種設計難題,消除了pop/click噪音抑制等系統級問題及在實體介面方面的挑戰。這些進步縮短了設計週期、降低了系統成本,並為消費者提供了高品質的音訊體驗。這對於將新產品更新週期設定為12個月的電視製造商來說是非常有幫助的。”

ADAV4101、ADAV4312和ADAV4322能完成所需的所有音訊處理任務,以提供可搭配高畫質視訊品質的大音量。此外,這些晶片還具有高性能的多通道24位元A/D轉換器(用於接受來自DVD或VCR播放器和視訊轉換盒的類比線性輸入),以及D/A轉換器(用於把類比音訊提供給揚聲器或輔助輸出的功率放大器)。

在提供標準電視音訊處理的同時,這些元件也可實現全空間等化、立體聲虛擬化和低頻增強等先進的音訊特性。

隨著Cirrus Logic公司推出了CS42324和CS42325數位電視編解碼器,顯示其大幅降低了在複雜數位電視系統設計中音訊訊號管理方面所面臨的困難。

為適應來自各種輸入源的音訊訊號,許多數位電視音訊系統包含了外部多工器、運算放大器和輸入緩衝記憶體等許多複雜電路。據Cirrus公司聲稱,高度整合的CS42324和CS42325可管理所有的音訊訊號路由,同時消除對大部份外部元件的需要。

CS42324包含一個立體聲A/D轉換器、一個四通道D/A轉換器、一個I/O多工器、多個線性電平輸入緩衝記憶體和輸出驅動器,並具有以非同步採樣速率執行A/D和D/A轉換器的能力。在類比前端,其5:1立體聲輸入多工器可以讓某個待傳送的音訊訊號直接或經數據轉換器傳送到輸出驅動器。CS42324可接收最高達2Vrms的線性電平輸入,並確保符合歐洲SCART標準。六個2Vrms輸出驅動器可由立體聲D/A轉換器或直接由輸入來驅動。每個輸出通道都使用了Cirrus Logic公司的Popguard技術,據稱該技術可以減少伴隨單端單源轉換器出現的輸出暫態效應。

CS42324具有多個獨立的串列埠,允許板上A/D和D/A轉換器可在多個非同步採樣速率下執行。據稱這個能力可以簡化與管理多個音訊串流(如來自S/PDIF接收器、記憶卡介面、HDMI輸入和電視調諧器)有關的系統級設計問題。這款編解碼器在一個單一的3.3V數位電源和9或12V類比電源下執行,可實現2Vrms的輸入/輸出驅動能力,最高能以24位元解析度和96kHz採樣率實現先進的多位元delta-sigma數據轉換。

德州儀器(TI)公司不久前也推出了三款針對可攜式消費設備的音訊編解碼器:4通道TLV320AIC34、立體聲TLV-320AIC33和TLV320AIC3106,它們可直接連接到數位和類比麥克風,可以接收來自數位麥克風的數位位元串流,或是來自傳統的類比麥克風的差分或單端輸入。

這些元件支援麥克風朝向數位化發展的趨勢,它們降低了對電氣噪音的易感性並允許在電路板上更靈活地安排編解碼器與麥克風的相對位置。其他特性還包括整合式PLL;支援小功率頭戴式耳機、揚聲器和播放模式;實現了可數位編程效果,如3D聲音、低音部、高音部和去加重。

關鍵的特色包括:採樣速率為8到96kHz;D/A和A/D轉換的訊息噪音比分別為102dB和92dB;在3.3V類比電源下進行48kHz立體聲播放時,TLV320AIC33的功耗為14mW,TLV-320AIC3106和TLV320AIC34的功耗為15mW。TLV320AIC34採用6x6mm BGA封裝。TLV320AIC33和TLV-320AIC3106分別採用5x5mm BGA和7x7mm QFN封裝。

Leadis Technology公司已推出了一系列使用該公司Gmax放大器技術的音訊編解碼器,據稱該技術可提高功率、實現同級產品中最佳的訊息噪音比(SNR),並可延長可攜式音訊應用的電池壽命。LDS9350和LDS9302L的應用目標為智慧行動電話、可攜式多媒體播放器、可攜式遊戲機、GPS系統和數位相機。

Leadis公司表示,這種基於Gmax的編解碼器在靜態播放時功耗只有4mW,在典型收聽音量下,系統的功耗比同類產品約減少50%,在可攜音訊應用中,電池壽命可延長一倍。

LDS9350整合了一個低功率且低噪音的立體聲編解碼器、一個Gmax立體聲頭戴式耳機放大器、一個整合型立體聲FM發射器和一個DC/DC轉換器。雙通道24位元D/A轉換器在3.3V電壓下工作,訊息噪音比(達102dB)高於可攜產品對音訊噪音的要求,可支援秒8k到192k次之間的取樣速率。這款編解碼器提供了包括立體聲麥克風、立體聲線性輸入和全差分單聲道麥克風等多個類比輸入通道。其他特性還有可編程增益、線性輸入和麥克風輸入、麥克風偏置進行編程設置,以及具有低功率類比旁路模式。

LDS9350還提供FM發射器功能且無需外部元件。所發射的FM無線電波段可自選,並能在全球任何地區使用。傳送到發射器的音訊訊號可以來自I2S通道的數位訊號或來自線輸入和立體聲麥克風輸入的類比訊號。晶片上DC/DC轉換器可配置為升壓器或分壓器,以產生多個系統電壓,無需外部電壓調節器。

LDS9302L還包含Gmax頭戴式耳機放大器,並具有與LDS9350相同的編解碼器功能和特性,但沒有晶片上FM發射器。LDS9302L只需要一個1.8V電源,適於電源電壓較低的應用。

Wolfson Microelectronics公司提供的WM8350整合了一個高傳真音訊編解碼器和一個功率管理子系統,是一款針對可攜式音訊和多媒體系統的單晶片產品。據該公司聲稱,WM8350是Wolfson公司AudioPlus功率管理產品線的首款產品,可搭配先進多媒體處理器使用,它是以完全不降低音訊性能為前提而設計一種高整合度方案。

晶片上功能包括一個低功率音訊編解碼器、一個時脈產生器、四個2MHz和兩個1MHz的DC/DC轉換器、四個LDO、一個電池充電器、兩個白光LED驅動器和一個附屬的A/D轉換器。與使用獨立編解碼器和電源管理晶片的方案相較,WM8350可節省25%的材料成本和50%的佔位面積,Wolfson公司表示。

該晶片的DAC和ADC的訊息噪音比分別為98dB和95dB、總諧波失真分別為-84dB和-80dB。另外,該晶片還包含一個用於ADC的可編程高通濾波器、六個類比輸入通道、兩個立體聲類比輸出通道、兩個單聲道線性輸出通道和一個頭戴式耳機輸出通道。

WM8350包含13個可用於實現不同系統功能(如喚醒和低功率執行)的可編程GPIO接腳。該元件可針對不同的系統要求,進行最佳化對開機、關機和低功率執行次序的控制。

圖:TI公司的四通道TLV320AIC3106,可接收一個數位位元串流或一個差分/單端輸入訊號。
圖:TI公司的四通道TLV320AIC3106,可接收一個數位位元串流或一個差分/單端輸入訊號。

作者:蘇美妮




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