概述音頻處理對于諸如手機和平板電腦之類的消費電子應用以及其他大量生產(chǎn)的產(chǎn)品非常重要。

面積和功耗通常是關(guān)鍵的設(shè)計標準，并且市場需要高質(zhì)量的Hi-Fi音頻效果。

集成經(jīng)過硅驗證和優(yōu)化的音頻IP以實現(xiàn)特定的音頻功能，將有助于降低當今多媒體芯片系統(tǒng)的功耗，面積和成本。

隨著設(shè)計逐漸過渡到28納米工藝技術(shù)，集成音頻功能的挑戰(zhàn)變得越來越復雜。

原因是模擬電路不遵循摩爾定律，并且隨著工藝的發(fā)展不會減小尺寸。

使用28納米工藝的晶圓成本比65納米或40納米工藝技術(shù)的成本高得多。

數(shù)字電路遵循摩爾定律。

盡管晶片的成本增加了，但是其性能和密度也增加了。

音頻編解碼器中使用的模擬電路通常使用IO設(shè)備，因此不會使用諸如數(shù)字電路之類的核心設(shè)備來減小尺寸。

雖然晶片的成本增加了，但是模擬電路的固有性能沒有改善，并且面積沒有減小。

因此，必須開發(fā)一種新的體系結(jié)構(gòu)以減少總面積。

例如，使用28毫米技術(shù)后，具有65納米技術(shù)和2.5平方毫米面積的音頻編解碼器需要減小到1.9平方毫米，以保持硅成本不變。

面積減少25％構(gòu)成了高級過程節(jié)點音頻編解碼器面臨的主要挑戰(zhàn)。

本文研究了在28納米移動多媒體芯片系統(tǒng)上集成音頻功能所面臨的主要系統(tǒng)和技術(shù)挑戰(zhàn)，以及如何通過以下技術(shù)應對這些挑戰(zhàn)：使用摩爾定律來實現(xiàn)從模擬到數(shù)字的某些功能； ＆amp; middot;靈活的設(shè)計，支持芯片系統(tǒng)的通用參考時鐘的音頻采樣率； ＆amp; middot;做好電源降壓與性能的平衡； ＆amp; middot;深入了解芯片系統(tǒng)之外的系統(tǒng)功能劃分；意識到有使系統(tǒng)變得可行的措施通過最小化成本，設(shè)計人員和系統(tǒng)架構(gòu)師將能夠在成本，功能和性能之間找到有效的平衡，使他們能夠嵌入音頻IP解碼器解決方案，從而幫助其SOC贏得競爭。

音頻編解碼器基礎(chǔ)知識音頻編解碼器主要由兩種類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器模塊組成，即用于記錄的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和用于播放的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。

對于立體聲或多聲道解碼器，這些模塊將分別復制。

圖1是典型的立體聲音頻編解碼器的框圖。

Figure Chinese錄制通道包括一個帶有音量控制的放大器，該放大器可以將小信號麥克風和大信號電纜調(diào)整到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入范圍。

回放通道包括直接驅(qū)動耳機或小型揚聲器進行放大的功能，并且每個通道都有自己的音量控制功能。

還有一個低噪聲電源，可提供麥克風偏置。

數(shù)字電路由多個部分組成。

最重要的是數(shù)字音頻濾波器，它可以將數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的過采樣時鐘，并消除音頻頻帶外的高頻噪聲。

時鐘管理也非常重要。

它可以確保不同速率的模塊彼此同步，并支持多種采樣率。

圖1：音頻編解碼器的功能框圖