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移動(dòng)電話(huà)低功耗和高音頻質(zhì)量設(shè)計(jì)方案[1]

交換技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管控責(zé)任編輯：csaicom325 2012-03-29

希賽網(wǎng)公眾號(hào) 點(diǎn)擊領(lǐng)取通信工程師備考資料

摘要：在今天的移動(dòng)電話(huà)市場(chǎng)中，無(wú)論是蘋(píng)果新推出來(lái)的iPhone,還是摩托羅拉、諾基亞和三星等制造商的相關(guān)產(chǎn)品，都顯示出了音樂(lè)回放和音頻品質(zhì)在移動(dòng)電話(huà)設(shè)計(jì)中的重要性。更高的音頻質(zhì)量和更大功率的揚(yáng)聲器，不僅要求系統(tǒng)帶有更先進(jìn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器，而且給以鋰電池為電源的設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，這需要?dú)W勝提出了采用“音頻中心（audiohub）”

在今天的移動(dòng)電話(huà)市場(chǎng)中，無(wú)論是蘋(píng)果新推出來(lái)的iPhone,還是摩托羅拉、諾基亞和三星等制造商的相關(guān)產(chǎn)品，都顯示出了音樂(lè)回放和音頻品質(zhì)在移動(dòng)電話(huà)設(shè)計(jì)中的重要性。更高的音頻質(zhì)量和更大功率的揚(yáng)聲器，不僅要求系統(tǒng)帶有更先進(jìn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器，而且給以鋰電池為電源的設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，這需要?dú)W勝提出了采用“音頻中心（audio hub）”的設(shè)計(jì)思路，來(lái)幫助移動(dòng)電話(huà)設(shè)計(jì)師解決這些問(wèn)題，并降低成本和簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

高品質(zhì)音頻的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)的移動(dòng)電話(huà)設(shè)計(jì)中，僅需要一個(gè)單聲道的揚(yáng)聲器來(lái)播放鈴聲，它可能每隔幾小時(shí)才需要播放幾秒鐘。但最新型號(hào)的多媒體移動(dòng)電話(huà)可能支持電影回放、移動(dòng)電視、游戲和其它多媒體功能，并在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中開(kāi)始采用立體聲揚(yáng)聲器，所以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要考慮音頻轉(zhuǎn)換器，而且還需要將低功耗技術(shù)與之實(shí)現(xiàn)結(jié)合。

但是，立體聲揚(yáng)聲器要求的電能是單聲道揚(yáng)聲器的兩倍，而且需要在一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)一直保持工作狀態(tài)。一個(gè)持續(xù)10分鐘的電影片斷在立體聲揚(yáng)聲器上消耗的電池能量是10秒單聲道鈴聲的120倍?，F(xiàn)在的消費(fèi)者也在期望更高的音量，1W輸出功率的揚(yáng)聲器現(xiàn)在已是相當(dāng)?shù)湫偷囊?，而這對(duì)電池能量提出了更高的需求。

在手機(jī)上增加功能通常要增加電路，在手機(jī)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(shí)候都要小。由于要求在使用盡可能小的電池的同時(shí)在手機(jī)上增加更多的非常耗電的音頻特性，手機(jī)設(shè)計(jì)師不得不仔細(xì)地檢討手機(jī)上每一個(gè)耗電的原因和低效率問(wèn)題，以在每一個(gè)可能的地方節(jié)省電池能量。這一對(duì)更長(zhǎng)電池壽命的要求正在推動(dòng)采用D類(lèi)功放技術(shù)的趨勢(shì)，D類(lèi)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(jī)尺寸也正在推動(dòng)混合信號(hào)音頻功能的集成，但這一集成也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，因?yàn)榧纫纳埔纛l質(zhì)量，又不能增加功耗或要求額外的外部元件（如穩(wěn)壓器或無(wú)源元件）。新一代‘音頻中心’器件正在逐步解決這一復(fù)雜的設(shè)計(jì)難題，同時(shí)解決了改善音頻質(zhì)量、將工作和待機(jī)模式時(shí)的功耗降到最低、并縮小PCB面積和元器件數(shù)量。

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