声频系统在手机与PDA 中的应用与设计

声道， 它是一种声频的处理技术，使聆听者在非实际的环境下， 感觉到声音发出的地点，这就必须非常讲究扬声器(喇叭)的放置位置与数目。但是在手机与PDA 处理器中，无法放置如此多的扬声器，因此发展出以两个扬声器加上运用硬件或软件的方式，来仿真「3D 音效」，亦即所谓的「3D 强化立体声音效」(3D Enhancement)。(图三)为3D 强化立体声之声频次系统方块图，用于立体声手机或个人数字处理器中，此声频次系统由下列几个部份组成：

　　后级放大器：包括一立体声扬声器(喇叭)驱动器，一立体声耳机驱动器，一单声道耳机放大器(earpiece)，和一用于免持听筒之线路输出(line out)，例如汽车的免持听筒电话输出。

　　音量控制：可提供分为32 级的音量控制，而且左、右及单声道的音量均可独立控制。

　　混音器：用来选择输出与输入音源之关系，可将立体声及单声道输入传送及混合一起，并将这些输入分为16 个不同的输出模式，使系统设计工程师能够灵活传送及混合单声道及立体声声频讯号，不会限定讯号只能传送给立体声扬声器或立体声耳机。

　　电源控制与「开关切换噪声」消除电路。

　　3D 强化立体声，以硬件的方式为之。

　　使用I2C 兼容接口加以控制芯片的功能。

　　声音在不同位置

　　传至左右耳朵时，会产生不同相位差。利用此相位差原理和硬件方法，便可以仿真出3D 强化立体声音效，即使系统在体积或设备上受到限制，而必须将左右喇叭摆放得很近时，仍然可以改善立体声各高低声部定位的种种问题。

　　如图三之3D 强化立体声方块图所示，一外接之电阻与电容电路用以控制3D 强化立体声之音效，用两个分别的电阻与电容电路来控制立体声扬声器与立体声耳机，如此可达到最佳之3D 强化立体声效果。

　　在此电阻与电容电路中，3D 强化立体声效果的「量」是由R3D 电阻来设定的，并且成反比关系，C3D 电容用以设定3D 强化立体声效果的3dB 低频截止频率，在低频截止频率以上方能显现出3D 强化立体声效果，增加C3D 电容值将降低低频截止频率，其关系可用以下公式表示。(公式七) f3D(-3dB)=1/2∏(R3D)(C3D)

　　(图三) 3D 强化立体声声频子系统方块图

　　结论

　　由于行动电话与个人数字处理器已发展为能够提供各种不同娱乐的多功能可携式设备，厂商们皆尽量采用高度原音的声频系统及寿命较长的电池，并使此类可携式电子产品具备立体声喇叭放大器，多种不同的混音，以及3D 强化立体声等功能，同时在外型外也尽量轻薄小巧。但其设计范畴仍不脱离以上所述基本原理，此为本文所要表达之另一目的。