移動電話低功耗和高音頻質量設計方案[1]

交換技術與網絡管控責任編輯：csaicom325 2012-03-29

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摘要：在今天的移動電話市場中，無論是蘋果新推出來的iPhone,還是摩托羅拉、諾基亞和三星等制造商的相關產品，都顯示出了音樂回放和音頻品質在移動電話設計中的重要性。更高的音頻質量和更大功率的揚聲器，不僅要求系統帶有更先進的數據轉化器，而且給以鋰電池為電源的設計帶來了巨大的挑戰，這需要歐勝提出了采用“音頻中心（audiohub）”

在今天的移動電話市場中，無論是蘋果新推出來的iPhone,還是摩托羅拉、諾基亞和三星等制造商的相關產品，都顯示出了音樂回放和音頻品質在移動電話設計中的重要性。更高的音頻質量和更大功率的揚聲器，不僅要求系統帶有更先進的數據轉化器，而且給以鋰電池為電源的設計帶來了巨大的挑戰，這需要歐勝提出了采用“音頻中心（audio hub）”的設計思路，來幫助移動電話設計師解決這些問題，并降低成本和簡化系統設計。

高品質音頻的機遇與挑戰

在傳統的移動電話設計中，僅需要一個單聲道的揚聲器來播放鈴聲，它可能每隔幾小時才需要播放幾秒鐘。但最新型號的多媒體移動電話可能支持電影回放、移動電視、游戲和其它多媒體功能，并在系統的設計中開始采用立體聲揚聲器，所以系統的設計不僅要考慮音頻轉換器，而且還需要將低功耗技術與之實現結合。

但是，立體聲揚聲器要求的電能是單聲道揚聲器的兩倍，而且需要在一個很長的時間段內一直保持工作狀態。一個持續10分鐘的電影片斷在立體聲揚聲器上消耗的電池能量是10秒單聲道鈴聲的120倍。現在的消費者也在期望更高的音量，1W輸出功率的揚聲器現在已是相當典型的要求，而這對電池能量提出了更高的需求。

在手機上增加功能通常要增加電路，在手機體積不斷縮小的今天，這意味著留給電池的空間比以往任何時候都要小。由于要求在使用盡可能小的電池的同時在手機上增加更多的非常耗電的音頻特性，手機設計師不得不仔細地檢討手機上每一個耗電的原因和低效率問題，以在每一個可能的地方節省電池能量。這一對更長電池壽命的要求正在推動采用D類功放技術的趨勢，D類功放能夠消除音頻電路中最大的低效率源。

不斷縮小的整機尺寸也正在推動混合信號音頻功能的集成，但這一集成也帶來了新的挑戰，因為既要改善音頻質量，又不能增加功耗或要求額外的外部元件（如穩壓器或無源元件）。新一代‘音頻中心’器件正在逐步解決這一復雜的設計難題，同時解決了改善音頻質量、將工作和待機模式時的功耗降到最低、并縮小PCB面積和元器件數量。

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