延長(cháng)電池使用時(shí)間的訣竅：運用具備訊號處理功能的超低功耗音訊編譯碼器

便攜式消費性電子裝置的制造商面臨許多挑戰。他們必須開(kāi)發(fā)出符合成本效益又兼顧高效能與多功能音訊解決方案，同時(shí)延長(cháng)電池的使用時(shí)間。另一方面，制造商還得縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，以便搶先在市場(chǎng)上推出新產(chǎn)品。隨著(zhù)超低功耗編譯碼器具備嵌入式迷你 DSP 及強大圖形式程序設計工具的發(fā)展，制造商如今已經(jīng)能夠因應這些復雜的需求。

針對需要獨立式編譯碼器的系統，以及將嵌入式模擬 I/O整合于基頻或應用處理器芯片的系統，這些裝置的超低功耗及處理功效能夠為其提供低功耗音訊解決方案。圖形程序設計環(huán)境及豐富的軟件鏈接庫能夠縮短應用程序的開(kāi)發(fā)完成時(shí)間，使其遠少于在一般程序設計環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā)所需要的時(shí)間。

就低功耗運作方面而言，許多新一代的低功耗編譯碼器都能夠以單一 1.5V 至 1.8V 電壓運作模擬及數字核心，若以低達 1.26V 的電壓運作數字核心，還能夠進(jìn)一步降低功耗。許多裝置都有低功耗運作模式，然而，額外的功率調節選擇能夠讓設計人員根據錄制及播放時(shí)使用的個(gè)別配置及處理選項來(lái)調節功率，這可協(xié)助設計人員將功耗降至最低，進(jìn)而機動(dòng)性地根據輸入及輸出的信道數、輸出驅動(dòng)需求、取樣率、輸入與輸出所需的訊號噪聲比 (SNR) 效能以及使用的處理功能等不同條件進(jìn)行最佳化。

如圖 1 所示，編譯碼器的耗電量可透過(guò)這項功能進(jìn)行調節，對于不同的音訊再現模式 (來(lái)電、簡(jiǎn)訊鈴聲、語(yǔ)音通訊及音樂(lè )播放)、不同的 I/O 配置 (手機與手機操作) 及不同的訊號處理需求 (低噪聲與高噪聲通訊環(huán)境) ，皆能達到最佳效能。針對無(wú)需轉換的模擬旁路運作模式、PLL 與無(wú)需 PLL 的運作，或者 D 類(lèi)與 AB 類(lèi)耳機驅動(dòng)配置，功率調節控制都能夠提供額外的配置選項，而這些配置控制皆是透過(guò) I2C 或 SPI 總線(xiàn)進(jìn)行管理。

圖 1. SNR 及電壓的提升將使功耗增加。使用者可以根據自身的應用及系統需求來(lái)調節功率。

功率調節能夠大幅延長(cháng)便攜式音訊裝置的電池使用時(shí)間。低功耗運作模式能夠使具備訊號處理功能的超低功耗編譯碼器將來(lái)電 / 簡(jiǎn)訊鈴聲的功耗降至 5mW 以下，并且使 8kHz 或 16kHz 語(yǔ)音通訊的功耗降至 7mW 以下，同時(shí)使最高音質(zhì) 44.1kHz 立體聲耳機音樂(lè )播放的功耗降至 10mW 以下。

結合超低功耗資料轉換及低功耗訊號處理等功能在同一芯片上能夠使內含應用處理器及編譯碼器的一般系統架構發(fā)揮顯著(zhù)的節能效用。在這些架構中，超低功耗編譯碼器能夠執行應用處理器的部分或全部音訊處理功能。

具備基頻芯片或應用處理器芯片的系統都有模擬輸入及/或輸出功能。具有訊號處理功能的編譯碼器提供了一個(gè)成本低且開(kāi)發(fā)過(guò)程短的解決方案，能夠整合其它功用或功能，完全不需要重新進(jìn)行程序設計或更換現有的基頻或應用處理器，另一項可延長(cháng)電池使用時(shí)間的強大工具是具備嵌入式迷你 DSP 的全新超低功耗編譯碼器。這些裝置及其強大的圖形程序設計工具能夠為眾多便攜式音訊處理及通訊系統架構提供低功耗的音訊解決方案。其中，立體聲播放的功耗可低至 2.4mW，這是透過(guò)使用圖形軟件環(huán)境進(jìn)行程序設計而達成的，也可簡(jiǎn)化制造商的程序設計。

便攜式消費性電子產(chǎn)品市場(chǎng)的競爭十分激烈，而且變化步調相當快?？焖俚纳鲜袝r(shí)程及超低的功耗能縮短制造商的設計過(guò)程，并協(xié)助他們開(kāi)發(fā)出與眾不同的產(chǎn)品。而具備整合式 DSP 的超低功耗音訊轉換器以及有助于加速程序設計的圖形式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境即為其中的競爭優(yōu)勢。