中心議題：

• 采用WM8994設計智能手機的十大訣竅
• 采用WM8994將大幅改善音頻性能
• 經得起未來檢驗的音頻性能

解決方案：

• WM8994采用以調製解調器為應用中心
• 音頻中心(Hub)解決方案

如(ru)今(jin)，智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)中(zhong)以(yi)應(ying)用(yong)為(wei)中(zhong)心(xin)的(de)設(she)計(ji)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)主(zhu)流(liu)趨(qu)勢(shi)
，同(tong)時(shi)這(zhe)類(lei)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)外(wai)設(she)功(gong)能(neng)如(ru)各(ge)種(zhong)調(tiao)製(zhi)解(jie)調(tiao)器(qi)已(yi)經(jing)被(bei)卸(xie)載(zai)到(dao)各(ge)種(zhong)獨(du)立(li)的(de)芯(xin)片(pian)組(zu)中(zhong)。導(dao)致(zhi)這(zhe)種(zhong)結(jie)果(guo)的(de)原(yuan)因(yin)有(you)許(xu)多(duo)，一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)由(you)於(yu)激(ji)烈(lie)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)所(suo)致(zhi)，包(bao)括(kuo)那(na)種(zhong)希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)領(ling)先(xian)性(xing)能(neng)來(lai)實(shi)現(xian)差(cha)異(yi)化(hua)，還(hai)有(you)手(shou)機(ji)製(zhi)造(zao)商(shang)方(fang)麵(mian)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)快(kuai)速(su)上(shang)市(shi)壓(ya)力(li)，以(yi)及(ji)與(yu)多(duo)媒(mei)體(ti)技(ji)術(shu)和(he)無(wu)線(xian)芯(xin)片(pian)組(zu)領(ling)域(yu)裏(li)不(bu)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)思(si)路(lu)交(jiao)織(zhi)在(zai)一(yi)起(qi)。　　

對各種應用處理器“功能驅動”的創新來說
，其趨勢往往是偏離了“標準驅動”的發展道路，而偏向於無線通信芯片組的開發潮流。這些領域裏所需的核心能力是有所不同的：藍牙、蜂窩或Wi-Fi芯片組需要滿足各自的規範，同時要求成本最低，而且功耗也要有競爭力
；此(ci)外(wai)，為(wei)了(le)應(ying)對(dui)競(jing)爭(zheng)，應(ying)用(yong)處(chu)理(li)器(qi)需(xu)要(yao)在(zai)其(qi)數(shu)字(zi)功(gong)能(neng)和(he)性(xing)能(neng)上(shang)實(shi)現(xian)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)的(de)差(cha)異(yi)化(hua)。日(ri)益(yi)激(ji)烈(lie)的(de)競(jing)爭(zheng)已(yi)經(jing)把(ba)單(dan)芯(xin)片(pian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)提(ti)供(gong)商(shang)的(de)能(neng)力(li)發(fa)揮(hui)到(dao)了(le)極(ji)限(xian)
，要(yao)想(xiang)在(zai)器(qi)件(jian)功(gong)能(neng)的(de)所(suo)有(you)方(fang)麵(mian)都(dou)能(neng)夠(gou)維(wei)持(chi)其(qi)領(ling)先(xian)優(you)勢(shi)已(yi)經(jing)是(shi)不(bu)再(zai)切(qie)合(he)實(shi)際(ji)了(le)。如(ru)今(jin)
，成(cheng)本(ben)和(he)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)方(fang)麵(mian)的(de)壓(ya)力(li)正(zheng)在(zai)驅(qu)使(shi)業(ye)界(jie)開(kai)發(fa)具(ju)有(you)更(geng)有(you)效(xiao)分(fen)工(gong)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)
，從(cong)長(chang)遠(yuan)來(lai)看(kan)，這(zhe)樣(yang)做(zuo)無(wu)論(lun)是(shi)對(dui)芯(xin)片(pian)設(she)計(ji)師(shi)還(hai)是(shi)對(dui)消(xiao)費(fei)者(zhe)來(lai)說(shuo)都(dou)是(shi)有(you)利(li)的(de)
，因(yin)為(wei)這(zhe)可(ke)使(shi)芯(xin)片(pian)組(zu)提(ti)供(gong)商(shang)將(jiang)精(jing)力(li)集(ji)中(zhong)在(zai)他(ta)們(men)做(zuo)得(de)最(zui)好(hao)的(de)地(di)方(fang)
，並(bing)在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)消(xiao)除(chu)許(xu)多(duo)浪(lang)費(fei)成(cheng)本(ben)的(de)重(zhong)複(fu)功(gong)能(neng)。　　

過guo去qu
，這zhe些xie外wai設she功gong能neng通tong常chang是shi集ji成cheng在zai一yi些xie應ying用yong處chu理li器qi或huo調tiao製zhi解jie調tiao器qi中zhong，其qi目mu的de是shi為wei了le通tong過guo集ji成cheng來lai增zeng值zhi。由you於yu時shi間jian和he成cheng本ben方fang麵mian的de壓ya力li，使shi得de它ta們men的de實shi現xian方fang案an常chang常chang不bu盡jin如ru人ren意yi，特te別bie是shi那na些xie需xu要yao專zhuan業ye技ji能neng的de地di方fang。長chang期qi以yi來lai
，音yin頻pin是shi過guo度du集ji成cheng的de受shou害hai者zhe，音yin頻pin功gong能neng的de實shi現xian不bu但dan重zhong複fu而er且qie質zhi量liang較jiao差cha
，原yuan因yin在zai於yu音yin頻pin的de實shi現xian都dou是shi依yi賴lai於yu兩liang個ge或huo者zhe更geng多duo的de芯xin片pian組zu，再zai加jia上shang由you係xi統tong集ji成cheng商shang外wai加jia的de一yi大da堆dui“補丁”器件，由此來支持他們終端產品所需的混音、切換、爆破音和哢嗒噪音抑製以及功率放大。　　

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、yiyingyongweizhongxindetiaozhijietiaoqijiagou，zhezhongjiagouzhenghelesuoyoudehunhexinhaoyinpingongneng，kequebaoxuanyongdichengbendechuliqilaichenggongshixianxitong
，yijibaozhenggezhongshujulaiyuandeyinpinxinhaotonglutexingdeyizhi(圖1)。
 

圖1：WM8994采用以應用為中心的調製解調器架構。　　

WM8994中集成了多種的模擬和數字I/O，目的是為了驅動手機中所有類型的音頻換能器
，同時還要實現與各種處理器之間的接口連接
，例如用來處理藍牙收發器、FM調頻收音機

、蜂窩調製解調器以及應用處理器等。如此高水平的音頻集成
，在為手機帶來靈活性

、一致性以及高性能等好處的同時，在設計階段隻需要投入很少的規劃，即可最有效地發揮係統架構的優勢。　　

對於絕大多數混合信號係統，應關注時鍾方案和係統噪聲的良好控製，再加上采用好的電源
、接(jie)地(di)方(fang)案(an)和(he)一(yi)個(ge)低(di)噪(zao)聲(sheng)基(ji)準(zhun)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)最(zui)優(you)化(hua)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)。不(bu)過(guo)，對(dui)於(yu)複(fu)雜(za)的(de)音(yin)頻(pin)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo)

，除(chu)此(ci)之(zhi)外(wai)還(hai)有(you)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)方(fang)麵(mian)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。下(xia)麵(mian)的(de)設(she)計(ji)技(ji)巧(qiao)將(jiang)告(gao)訴(su)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)如(ru)何(he)在(zai)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)極(ji)強(qiang)的(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)環(huan)境(jing)中(zhong)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)WM8994的優勢。　　

采用WM8994設計智能手機的十大訣竅　　

1．tiqianguihuayinpinyingyongchangjing。duiyumeiyizhongyingyong，shouxianyaogaoqingchujiujingdouyounaxiexinpianzuhuiqidong
，ranhouyaogaoqingchuxinhaojuticongnalilai
，youyaodaonaliqu
？tongshizuigaoxiaodechuanshulujingshishenme
？zaiyinpinliuchuanshudeguochengzhongbixuyaokaolvdaoyixieyiwaideshijianfasheng。liru，dangyigetedingdeyinpintongdaojihuodeshihou，ruguofashengmougeshijian
，jieguojianghuishishenme？gaitongdaoyinggaishibeizhongzhi

？shuaijian？yubiedemouzhongshengyinhunhe？huozheshizhongxinxunzhaoqitachuanshulujing？shijishanghuiyouduoshaozheleidexiaoxingyingyonghuitongshiyunxing？　　

2．要為關鍵應用場景勾勒出音頻時鍾方案
，然後也要為那些邊角應用擬出時鍾方案。從“慣例”上來看，今天的邊緣應用就可能是明日的“必備”功能。要確保各個鎖相環(FLL)、時鍾分配器和音頻接口都配置妥當，使得處理器中的存儲緩衝器不會因為非最佳配置而過滿或過空。由於WM8994中有足夠強大的時鍾可編程能力
，因此能夠覆蓋絕大多數的場景；但值得考慮的問題是，FLL基ji準zhun時shi鍾zhong應ying當dang來lai自zi每mei個ge應ying用yong的de什shen麼me地di方fang？究jiu竟jing哪na一yi個ge端duan口kou應ying該gai被bei配pei置zhi成cheng操cao作zuo主zhu模mo式shi？通tong過guo多duo個ge時shi鍾zhong輸shu入ru引yin腳jiao中zhong的de一yi個ge來lai連lian接jie到dao始shi終zhong喚huan醒xing的de32KHz時鍾，就能夠在許多情況下實現功率節省，特別是在需要一個時鍾對GPIO輸入進行去抖動的待機模式，或者是在簡單的低功率音樂回放模式中。利用音頻接口位時鍾和幀時鍾作為FLL的基準輸入，就不再需要另外的高頻主時鍾輸入，從而實現了功率節省。　　

WM8994的采樣率轉換器允許該器件在兩個彼此完全獨立的時鍾域內工作
，支持音頻混合和發送(路由)跨越這些時鍾邊界。由於器件的采樣率轉換器工作在兩個全雙工通道中的最大的一個上，因此，當采樣率轉換器連接到音頻接口2和/或音頻接口3上時
，幾乎沒有什麼限製，而音頻接口2和3通常是連接到幾乎很少需要多於一個或兩個並發通道的無線芯片組的接口。　　
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3．不用擔心采用Dleigongzuomoshidelabafangdaqi。zhezhongmoshidefangdaqisuojieshengdegonghaoshifeichangduode，suojieshengdegonghaotongchangkeyidadaojishishenzhijibaihaowa。suizhegengduocaiyonglitishenglabadeshoujichuxianzaishichangshang
，jieshengdegonghaoziranhuifanbei。shexiangyixia
，ruguosuojieshengdegonglvyusuannenggouyongyuxitongzhongqitadegongneng，duiyunaxieduiD類放大技術不太熟悉的工程師來說，數據手冊都給出了有關各方麵的具體建議，包括電磁兼容(EMC)設計
、如何選用喇叭
、如何提高效率以及如何實現最佳的電路板設計。在早期的手機設計中，人們通常比較關注EMC；errujin
，shejigongchengshizewangwangguanzhuresheji，yinweishijishangzaimouxieanlizhong

，rehaosanduishoujixingnengdeyueshugengda。yushishejigongchengshimenkaishiduidianyuanliyongxiaolvyuyigengduodeguanzhu。Dleifangdaqijuyougenggaodexiaolv，yinerjianxiaolelabafangdaqisuoyongdianyuanshangdedianliulangyong，zhezhonglangyonghuiyinqidianchidianyadexiajiangyijixitonggengzaotingzhigongzuo，bingsuoduandianchishouming
，youqishizhezhonglangyongyuxitongzhongqitadedianliulangyongyiqichuxianshi
，shangshuwentijianggengjiayanzhong。dianchiyajiangfududejianxiaojiangyouzhuyujiangdigaoxinhaodianpingshangdeshizhen，erzaiyoudechanghehaijiangtigonggengdadekongjianlaitigaolabadezuidashuchuxinhao。　　

4．在可能的地方，都應該用數字連接來替代到調製解調器的模擬連接。盡管WM8994也能夠支持模擬語音數據通道，不過這種模擬方案會占用更多的係統級功耗

，從而更容易遭受串擾侵害，這在很多情況下會導致PCB返工，並且會增加由信號通道上無源元器件的額外成本及電路板麵積開銷(圖2)。
 

圖2：采用WM8994將大幅改善音頻性能。　　

例如，當在編解碼器與調製解調器之間利用脈衝編碼調製(PCM)鏈路來傳送一個有線耳機的語音呼叫時，如果連接到數字數據流
，將會支持在耳機輸出來激活W類模式，這將使編解碼器節省功耗；同樣還通過關閉通常功耗較大的內置DAC，也能使調製解調器節省功耗。在一個聽筒呼叫或者免提模式下，利用數字連接，還允許喇叭調諧采用集成式參數均衡(EQ)，而且EQ設置的控製隻需要通過一個器件(通常是應用處理器)即可實現，而非依賴於兩個或三個處理器來重複相同的調諧功能。　　

5．在可能的地方，應該在係統級而非在器件級考慮數字麥克風的de好hao處chu。摒bing棄qi過guo長chang的de模mo擬ni麥mai克ke風feng連lian線xian，有you助zhu於yu減jian少shao成cheng本ben並bing節jie省sheng空kong間jian。如ru今jin，為wei了le降jiang低di噪zao音yin，麥mai克ke風feng陣zhen列lie正zheng在zai普pu遍bian被bei采cai用yong
，而er隨sui著zhe手shou機ji麥mai克ke風feng數shu量liang的de增zeng加jia，在zai眾zhong多duo麥mai克ke風feng信xin號hao通tong道dao的de布bu線xian中zhong，其qi中zhong某mou個ge通tong道dao靠kao近jin噪zao聲sheng源yuan的de可ke能neng性xing很hen高gao。盡jin管guan通tong過guo差cha分fen連lian接jie和he精jing心xin布bu線xian可ke以yi改gai善shan噪zao聲sheng的de免mian疫yi能neng力li，但dan在zai信xin號hao通tong道dao中zhong對dui高gao質zhi量liang電dian容rong器qi的de需xu量liang卻que高gao達da一yi倍bei。利li用yong數shu字zi連lian接jie將jiang能neng夠gou改gai善shan噪zao聲sheng免mian疫yi能neng力li，為wei此ci
，WM8994提供多達4個的數字麥克風通道。必須注意，為了獲取最佳性能，在采用麥克風陣列時
，選用具有最佳匹配特性的麥克風是至關重要的。　　

6．要確保將應用處理器的串行接口連接到WM8994，這(zhe)樣(yang)能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)所(suo)有(you)各(ge)種(zhong)音(yin)頻(pin)應(ying)用(yong)所(suo)需(xu)的(de)最(zui)高(gao)采(cai)樣(yang)率(lv)。另(ling)外(wai)，還(hai)需(xu)檢(jian)查(zha)支(zhi)持(chi)像(xiang)麥(mai)克(ke)風(feng)陣(zhen)列(lie)處(chu)理(li)或(huo)多(duo)路(lu)並(bing)發(fa)音(yin)頻(pin)數(shu)字(zi)流(liu)處(chu)理(li)這(zhe)類(lei)大(da)處(chu)理(li)量(liang)所(suo)需(xu)的(de)TDM通道的數量。　　

7．應選擇一個有效的電源管理架構。實際上WM8994隻需要兩個外部電源電壓。通常，一個是直接連接到電池，而另一個則是連接到1.8V電源上。由於1.8V的de電dian源yuan為wei電dian荷he泵beng供gong電dian，進jin而er為wei參can考kao電dian平ping為wei地di電dian平ping的de耳er機ji放fang大da器qi供gong電dian，因yin此ci，對dui於yu該gai電dian源yuan
，最zui好hao是shi采cai用yong一yi個ge高gao效xiao率lv的de開kai關guan電dian源yuan調tiao節jie器qi，例li如ru，可ke以yi用yong一yi個ge低di壓ya差cha線xian性xing穩wen壓ya器qi(LDO)供電，以確保耳機的低功耗性能不受到影響。　　

8．在為聽筒和有線耳機聽筒設置語音呼叫時
，在可能的地方，盡可能采用數字側音特性；與yu模mo擬ni側ce音yin相xiang比bi，該gai數shu字zi通tong道dao的de風feng噪zao聲sheng濾lv波bo和he低di延yan遲chi能neng夠gou提ti供gong更geng為wei自zi然ran的de環huan繞rao側ce音yin。而er在zai模mo擬ni側ce音yin中zhong，包bao含han有you容rong易yi令ling人ren分fen心xin的de低di頻pin機ji械xie性xing分fen量liang和he風feng噪zao聲sheng分fen量liang，或huo者zhe在zai基ji帶dai處chu理li器qi中zhong利li用yong軟ruan件jian來lai實shi現xian側ce音yin，這zhe樣yang會hui引yin入ru一yi些xie延yan遲chi，導dao致zhi聽ting起qi來lai聲sheng音yin有you一yi些xie變bian化hua。　　

9．在(zai)耳(er)機(ji)輸(shu)出(chu)通(tong)道(dao)中(zhong)請(qing)采(cai)用(yong)模(mo)擬(ni)音(yin)量(liang)控(kong)製(zhi)
，或(huo)者(zhe)說(shuo)至(zhi)少(shao)在(zai)低(di)於(yu)滿(man)量(liang)程(cheng)以(yi)下(xia)的(de)初(chu)始(shi)幾(ji)個(ge)分(fen)貝(bei)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)使(shi)用(yong)模(mo)擬(ni)音(yin)量(liang)控(kong)製(zhi)。對(dui)於(yu)噪(zao)聲(sheng)性(xing)能(neng)的(de)改(gai)善(shan)來(lai)講(jiang)，這(zhe)樣(yang)做(zuo)可(ke)能(neng)帶(dai)來(lai)額(e)外(wai)4個分貝的收益，這對於如今的高靈敏度耳麥來說可是無價之寶。由於近年來耳機的聲學效率有了大幅提高，因而對數字模擬轉換器(DAC)的信噪比性能和耳機放大器的噪聲性能方麵的要求更加苛刻了
；如果DAC中的信噪比性能不足的話

，在使用耳麥時就會導致發出可聽見的音調或者“嘶嘶”聲。如果采用模擬音量控製的話，WM8994能夠為負載提供高達100dB的信噪比
，這將使得耳機上的噪聲額外降低4dB。典型情況下
，比起市場上的許多編解碼器，該方案所提供的噪聲性能改善可以高達10dB。對於用戶來說，通過這個改善可以明顯地感受到的區別就是能夠直接聽到噪聲與根本聽不見噪聲的巨大差別。　　

10．xuyaozaixidiweierjishuchuxuanzechuanliandianzuqi。zaixuduoguojia
，duiyuerjidezuidashuchugonglvdouyoumingquedefagui
，mudeshiweilebimiansunhuaitingli
，gushejigongchengshizaixuanzedianzuzhishibixuyaolaojizheyidian。gaidianzuzhiyinggaixiaodaoshidexianfuzai(例如Hi-Fi輸入)處的輸出電壓衰減在滿量程時還能夠支持1Vrms的電壓，這是人們通常所期望的
；另一方麵
，該電阻值還必須足夠大

，以便對於較小的負載
，經過適度的衰減，還能夠滿足那些國家有關耳機功率方麵的法規要求。對於WM8994而言，由於其輸出功率額定值較高，因此
，即便是選用了阻值比較大的串聯電阻
，其耳機輸出還能夠以非常低的失真水平來驅動耳機。1Vrms的輸出即使在總負載因需求低至32Ω時仍能夠實現。　　

經得起未來檢驗的音頻性能　　

近年來發展起來的音頻中心(Hub)解jie決jue方fang案an，通tong過guo將jiang所suo有you所suo需xu的de音yin頻pin功gong能neng集ji整zheng合he到dao一yi個ge單dan芯xin片pian上shang，能neng夠gou方fang便bian地di將jiang高gao性xing能neng應ying用yong處chu理li器qi和he更geng具ju成cheng本ben效xiao益yi的de調tiao製zhi解jie調tiao器qi的de係xi統tong集ji成cheng在zai一yi起qi。該gai解jie決jue方fang案an消xiao除chu了le係xi統tong中zhong的de重zhong複fu，將jiang元yuan器qi件jian的de相xiang互hu依yi賴lai降jiang到dao了le最zui小xiao程cheng度du

，並bing為wei未wei來lai產chan品pin的de研yan發fa提ti供gong了le一yi個ge穩wen定ding的de平ping台tai。　　

基於WM8994上shang豐feng富fu的de信xin號hao通tong道dao以yi及ji可ke用yong的de混hun合he功gong能neng
，在zai不bu需xu要yao繁fan重zhong的de軟ruan件jian開kai發fa工gong作zuo的de前qian提ti下xia
，為wei未wei來lai各ge種zhong新xin的de音yin頻pin應ying用yong提ti供gong了le一yi個ge簡jian單dan的de解jie決jue方fang案an。該gai器qi件jian支zhi持chi眾zhong多duo的de數shu字zi和he模mo擬ni通tong道dao，這zhe將jiang使shi手shou機ji設she計ji工gong程cheng師shi可ke以yi在zai不bu需xu要yao為wei係xi統tong增zeng添tian新xin的de音yin頻pin元yuan器qi件jian的de條tiao件jian下xia
，去qu實shi現xian進jin一yi步bu的de設she計ji創chuang新xin。如ru果guo能neng夠gou遵zun從cong上shang述shu有you益yi的de係xi統tong設she計ji基ji本ben準zhun則ze
，就jiu完wan全quan有you可ke能neng在zai範fan圍wei極ji廣guang的de各ge種zhong應ying用yong中zhong實shi現xian優you異yi的de音yin頻pin性xing能neng。