移动电话的低功耗高音频设计

处理元件(如ADC、DAC、混频器、放大器和麦克风接口)对噪声非常敏感。信噪比可通过提高模拟电源电压而改善，但代价是功耗增加了。系统设计师必须根据他们自己的音频质量和功耗目标做出合理的折衷。

　　维持一个稳定而干净的模拟电源对预防电源噪声降低音频质量也很重要。尽管良好的设计和差分技术能够改善电源抑制比(PSRR)，但通常采用一个高PSRR的线性稳压器为音频中心上的模拟电路供电。在稳压器的输出电压和最小输入电压之间有一个足够的裕量也很重要，这可在电池放电时维持高的PSRR水平。在便携式音频应用中2.7V和3.0V之间的模拟电压是相当典型的。

　　音频中心上模拟电路省电的最有效策略是提供灵活和粒状电源管理控制，从而那些对某一给定的应用情景而言不是必要的电路就可以被关掉。例如，大多数音频中心至少在片上有2个ADC和2个DAC，但语音录制功能仅需要使用一个ADC，PCM语音通话需要一个ADC和一个DAC，MP3播放需要使用两个DAC。

　　只要在某个特别的电路里有功耗和音频质量折衷问题，就可以采用低功耗模式，这样当质量要求降低时(如在语音通信时)，性能也可以适当地降低以节省电力。随着音频中心器件复杂性不断增长以匹配不断增加的手机性能，可能的器件配置数量也在增长，不同块的低级别控制变得必要起来以避免浪费功率。

　　高品质数据转换器与D类驱动器相结合

　　传统的AB类扬声器驱动器通常本身消耗的功率要大于它们传送到扬声器上的功率，这降低了电池寿命并可能会导致器件本身过热。D类扬声器驱动器—— 扬声器驱动器使用的技术到目前为止是影响总体效率的最大因素。

　　例如，一个每通道提供1W功率的效率为40%的立体声AB类扬声器驱动器至少需要从电池中消耗5W的功率，其中3W转变成热在该器件上耗散掉。在一些应用中，所有其它与音频相关的功率消耗与此相比要低两个数量级，这使得扬声器驱动器成为低效率和不必要电池功率消耗的主要源头。D类扬声器驱动器正越来越多地用于提升效率、延长电池寿命和简化热管理问题，过多热量会限制设备功能和增加成本。

　　在支持电影回放、游戏或其它多媒体功能的便携式应用中，扬声器需要在一段很长的时间内保持工作状态，D类技术在延长电池寿命方面是非常有效的。即便是直到最近扬声器的工作时间(如在播放铃声时)还一直相对较短的手机，现在也开始支持扬声器和多媒体流功能，这些功能需要更长时间地使用扬声器驱动器。因此，D类放大器在手机设计中正越来越多地取代AB类放大器。

　　爆裂声和滴答声抑制——在音频电路设置期间产生的听得见的爆裂声和滴答声会降低用户的使用体验，而且在系统开发期间常常也花费巨大的努力去消除这些噪音。集成了爆裂声和滴答声抑制电路的音频中心器件能够进一步缩短开发时间和提高能感知到的音频质量。有趣的是，免受爆裂声、滴答声和其它不愉快噪音的高质量音频也具有提高视频图像质量的效果。

　　总结

　　通过高品质音频编码解码器与D类放大器技术相结合，在延长便携式多媒体设备的电池寿命方面是非常有效的，它允许新的功能(如游戏和TV流)工作更长时间。高级别的硅集成度提供了更小的PCB面积和元器件数的明显好处，但随着Hi-Fi音频变得更加重要，以前对仅设计用于语音通信的手机来说优先级不是很高的其它挑战，现在也必须加以解决。

        经过精心设计的音频中心器件能够将数据转换器和电源管理等功能集成在一起，以更小的形状因子和更长的电池寿命为用户提供Hi-Fi音频和更多的手机功能。对手机设计师来说，易用性、更少的元件数和灵活的电源管理性能等额外的好处是采用这些器件的主要依据。

　　更高的集成度可为终端用户提供真实的好处，但必须一直保持对音频质量的关注。混合信号设计师必须在整条信号链上维持音频质量，并牢记手机电池的局限性。凭借良好的设计，一个更佳的音频体验不一定会产生额外的功耗或要付出很多附加元件的代价。