現在市場(chǎng)上以Walkman手機作為代表的多媒體手機，正受到消費者的青睞。手機和PMP的多媒體性能不斷加強，功能日漸豐富，從而對音視頻的要求不斷提高。針對這個(gè)趨勢和蓬勃興起的市場(chǎng)，傳統的高品質(zhì)音頻方案提供商Wolfson Microelectronics(歐勝微電子)推出了新的音頻Codec－WM8960和WM8985。這兩款芯片將D類(lèi)放大器技術(shù)帶到了便攜式產(chǎn)品中，并保持了聲音的高品質(zhì)，并且特別針對手機等無(wú)線(xiàn)應用進(jìn)行了優(yōu)化，因此也預示著(zhù)歐勝正將市場(chǎng)戰略重點(diǎn)從過(guò)去的音樂(lè )播放設備，轉移到多媒體手機和便攜媒體播放器(PMP)。

該公司營(yíng)銷(xiāo)副總裁兼消費音頻業(yè)務(wù)部門(mén)總經(jīng)理Julian Hayes表示，歐勝的技術(shù)優(yōu)勢在于混合信號設計，一向以其高品質(zhì)的音頻芯片和低功耗性能享譽(yù)業(yè)界。的確，該公司的各種音頻器件已經(jīng)成功地應用于許多世界頂級消費產(chǎn)品中，包括蘋(píng)果電腦的iPod、艾利和的H10、索尼的PSP、微軟的XBOX360和三星的多款高性能手機。

他還指出，歐勝的市場(chǎng)策略就是針對世界的不同地方、不同的細分市場(chǎng)推出滿(mǎn)足用戶(hù)需求的產(chǎn)品，至于歐勝的技術(shù)策略，那就是專(zhuān)注于混合信號設計，未來(lái)還會(huì )將電源管理技術(shù)集成到芯片中。

“歐勝的音頻產(chǎn)品定位于為在數字信號處理和真實(shí)的模擬世界之間建立溝通的橋梁，給那些提供高品質(zhì)音頻功能的多媒體設備提供解決方案。”Hayes說(shuō)。

隨著(zhù)在線(xiàn)多媒體內容的豐富和未來(lái)手機電視的興起，手機對于音視頻的要求會(huì )不斷提高，因此推動(dòng)了對高品質(zhì)聲音的需求。歐勝把高保真的音響質(zhì)量應用到電話(huà)中，并且為了更低功耗采用了D類(lèi)技術(shù)。D類(lèi)放大技術(shù)能夠高效的輸出功率，因此能實(shí)現更長(cháng)的電池壽命。歐勝很好地利用了D類(lèi)放大技術(shù)，但在音頻質(zhì)量上沒(méi)有“打折扣”。

效率驅動(dòng)立體聲揚聲器

該公司的WM8960在芯片內同時(shí)集成了音頻Codec和D類(lèi)放大器，可以高效率地驅動(dòng)揚聲器。該芯片能夠達到單獨采用D類(lèi)放大器和音頻Codec相同的性能，但是集成后的成本更低。Hayes聲稱(chēng)，現在有一些公司能實(shí)現高品質(zhì)的聲音，還有一些公司能夠保持低功耗，但是成功地結合這兩者非常困難，而這正是歐勝的優(yōu)勢所在。

WM8960 的D 類(lèi)立體聲揚聲器驅動(dòng)器能夠持續提供高達1W的功率，并免除了外部的濾波器件，縮小了PCB面積。同時(shí)還有與DAC同步時(shí)鐘的特點(diǎn)，以實(shí)現低噪音以及噼啪聲和咔嚓聲抑制，

在負載為8歐姆時(shí)的信噪比為 90dB。為了實(shí)現最高輸出功率，可以采用BTL方式驅動(dòng)揚聲器。在5V電源時(shí)，每聲道輸出達到了1W(1%總諧波失真)；3.3V電源時(shí)每聲道輸出為500mW(0.02%總諧波失真)。

這款芯片之所以能實(shí)現很好的總諧波失真，是因為歐勝在芯片內部有效地將音頻Codec和D類(lèi)放大器電路相互隔離。另外，時(shí)鐘對于聲音品質(zhì)非常重要，歐勝運用獨特的技術(shù)使得音頻DAC的時(shí)鐘和PWM時(shí)鐘之間的相互影響最小化。

WM8960耳機驅動(dòng)器仍采用AB類(lèi)放大，支持無(wú)電容器模式。WM8960在回放模式下的功耗僅為10mW，使之成為同類(lèi)產(chǎn)品中功耗最低的器件之一。它還針對無(wú)線(xiàn)應用進(jìn)行了優(yōu)化，電源供應抑制比(PSRR)為72db@217Hz。

對于WM8960在手機中應用帶來(lái)的好處，Hayes指出：“揚聲器的線(xiàn)圈越多，靈敏度就越高。在手機中，揚聲器的體積受到限制，往往很薄并且體積很小，線(xiàn)圈數量不多，靈敏度因此降低。而D類(lèi)放大能輸出很高的功率，因此非常適合在手機中應用。”

“對于需要高品質(zhì)聲音和高效率、高質(zhì)量的驅動(dòng)立體聲揚聲器的應用，WM8960是最好的選擇。”Hayes總結WM8960的特點(diǎn)時(shí)說(shuō)。

自由切換AB類(lèi)與D類(lèi)工作模式

WM8985的特點(diǎn)則是可以在A(yíng)B類(lèi)工作模式和D類(lèi)工作模式間進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換，據稱(chēng)是世界上首款能實(shí)現該功能的芯片。在沒(méi)有射頻發(fā)射/傳輸的時(shí)候，運行D類(lèi)模式；在射頻發(fā)射/傳輸的時(shí)候，運行AB類(lèi)模式，從而為設計師提供了靈活性。而D類(lèi)的效率比AB類(lèi)效率高的多，因此電池能使用更長(cháng)的時(shí)間。用戶(hù)可以在聽(tīng)音樂(lè )時(shí)使用D類(lèi)方式；在打電話(huà)時(shí)，使用AB類(lèi)方式。

WM8985帶有兩對耳機驅動(dòng)器以支持一個(gè)音頻播放器上的兩個(gè)用戶(hù)。一個(gè)集成的鎖相環(huán)支持從9到27MHz的輸入時(shí)鐘。在D類(lèi)模式下，32歐姆、3.3V和20mW輸出功率時(shí)的總諧波失真為 -72dB(0.025%)。額定電源供應抑制比(PSRR)為-70dB。

當從AB類(lèi)切換到D類(lèi)時(shí)，耳機驅動(dòng)器功耗降低達50%。

“WM8985的目標市場(chǎng)和WM8960相同，但在應用上有稍許的不同。在一個(gè)復雜的便攜式多媒體設備中，充滿(mǎn)了噪聲。設備中的微處理器時(shí)鐘、顯示驅動(dòng)時(shí)鐘、音頻時(shí)鐘、視頻時(shí)鐘等，會(huì )到處傳播(thrashing around)，制造出大量的電磁噪聲。而D類(lèi)放大器技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是會(huì )產(chǎn)生較大噪聲。業(yè)界希望盡量減小D類(lèi)放大器的噪聲，但很難做到足夠好的程度，因為很難準確地仿真或預測D類(lèi)放大器的噪聲對設備的影響。這時(shí)換個(gè)思路，D類(lèi)方式不行，那如果切換到AB類(lèi)方式工作，就能解決這個(gè)問(wèn)題。這款芯片能夠在D類(lèi)和AB類(lèi)之間切換。我們認為這對客戶(hù)很有價(jià)值。只需要簡(jiǎn)單的對設備編程，設置寄存器的相應位，就可以在兩種方式間實(shí)時(shí)地切換，而不會(huì )對聲音質(zhì)量造成影響。”Hayes分析道。

他進(jìn)一步解釋說(shuō)，這個(gè)器件相比WM8960，沒(méi)有集成揚聲器驅動(dòng)，只有耳機驅動(dòng)。對于沒(méi)有整合高音量揚聲器的便攜產(chǎn)品，如MP3播放器和某些需要高品質(zhì)回放MP3音樂(lè )的多媒體手機，WM8985是理想的選擇。這個(gè)芯片能理想的實(shí)現客戶(hù)的需求，可以很好地與基帶芯片接口。

混音模式應用情景

Hayes還介紹了新芯片具有的一個(gè)非常有趣的混音模式，并描述了可能的應用情景。

使用情景1：當用戶(hù)正在聽(tīng)MP3音樂(lè )的時(shí)候，語(yǔ)音呼叫被啟動(dòng)，鈴聲能夠被混合和輸出到立體聲耳機中；一旦接聽(tīng)語(yǔ)音呼叫，接收到的語(yǔ)音信號被混合和傳輸到立體聲耳機中輸出，而麥克風(fēng)的輸入通過(guò)差分輸出被傳送到基帶。

使用情景2: 當用戶(hù)正在收聽(tīng)MP3卡拉OK音樂(lè )時(shí)，用戶(hù)可以同時(shí)演唱，其歌聲通過(guò)全面混音在耳機中播放。該模式在有語(yǔ)音呼叫時(shí)也能被啟動(dòng)，使接聽(tīng)者能夠聽(tīng)到音樂(lè )和自己的歌聲，并且支持全部卡拉OK錄音；卡拉OK錄音能夠采用I²S格式保存，還可以在一個(gè)典型的3G應用中通過(guò)彩信或電子郵件傳送。

Hayes說(shuō)：“根據需要可以自動(dòng)和/或手動(dòng)的方式在A(yíng)B類(lèi)和D類(lèi)間切換。并且很難覺(jué)察到音質(zhì)上的差異。我們在今年的CES和Cebit上試驗過(guò)，詢(xún)問(wèn)使用者更喜歡哪種模式，答案是一半對一半。用戶(hù)實(shí)際使用時(shí)，可以很容易的在兩種模式間切換，選擇自己喜歡的模式。”

偏好分離式音頻方案

當問(wèn)到相比市場(chǎng)上存在的用單個(gè)SoC處理所有功能的解決方案，歐勝采用專(zhuān)用的數字信號處理與混合信號處理分離的芯片解決方案有什么優(yōu)勢時(shí)，Hayes從以下三方面進(jìn)行了比較：

1. 單SoC方案設計困難重重，常常導致延誤，落后于市場(chǎng)的需求。而專(zhuān)用的分離方案靈活性很高，能快速響應市場(chǎng)的變化，并且數字產(chǎn)品的成本更容易下降。

2. 歐勝認為單SoC方案會(huì )導致音質(zhì)上的損失。而專(zhuān)用的混合信號處理和數字信號處理分離的方式能保持更好的音質(zhì)。

3. 為了追求產(chǎn)品的差異化和突出自身產(chǎn)品的優(yōu)勢，采用專(zhuān)用的分離方案設計是最好的選擇。

Hayes認為，今后這兩種解決方式還會(huì )共存，具體選擇哪一種，要看應用的需求。如果要價(jià)格最低，而不考慮音質(zhì)和功能，就選擇單芯片SoC方案；要實(shí)現產(chǎn)品的創(chuàng )新，保證高質(zhì)量的音質(zhì)和性能，需要專(zhuān)用的分離方案才能夠實(shí)現。

“設計一個(gè)音頻產(chǎn)品，聽(tīng)起來(lái)似乎很容易，但做好非常困難。我們已經(jīng)在中國的深圳和上海建立了銷(xiāo)售和技術(shù)支持辦公室。辦公室里有實(shí)驗室，可以提供測試設備，能幫助中國的工程師解決設計中的問(wèn)題。我們意識到只有好的產(chǎn)品、好的價(jià)格和好的支持三者結合才是成功的關(guān)鍵。擁有最好的技術(shù)但支持不好，也不會(huì )取得成功。”他指出，“中國公司應該具有創(chuàng )新意識，給產(chǎn)品增加高附加值，一味的追求低價(jià)格不是長(cháng)久成功之道。

不過(guò)，他也坦言，歐勝現在中國只有幾個(gè)人，所以還不能全面地對中國的客戶(hù)進(jìn)行銷(xiāo)售和支持，這對公司是個(gè)很大的挑戰。

圖2：典型的多媒體電話(huà)架構

圖1：WM8960在一個(gè)典型系統中的應用