手机进入Hi-fi时代 ADI音频解决方案详解
随着vivo、小米等一个个国产手机品牌都高调宣布进入hi-fi时代，手机圈的战场开始扩展到了高品质音频播放领域。实际上，这里已经是模拟/混合信号芯片厂商深耕多年的地方。像adi这样的信号链解决方案供应商，就已经为各大著名的音响设备制造商供应芯片多年。在你身边的音响设备里，可能就有 adi inside。
音频处理的发展史就是人们不断重现自然的一个过程。从1859年第一个录音设备诞生，到2006年杜比蓝光hd音频的出现，音频的质量越来越接近原声。而音频播放器也从模拟技术向数字技术快速过渡。
adi公司亚洲区消费性产品部市场行销经理吴彦彬（stephen wu）介绍，当前的音频设备有两大发展趋势，一个是以wifi、蓝牙为代表的无线化，一个是设备的便携式，这两点都是adi非常关注的。
手机可以认为是这两个趋势的集成者，所以手机上的音频处理发展到了一个新的层次。特别是从经过处理的声音到耳机或外放的这一段信号链路，是智能手机实现hi-fi音质的重点。吴彦彬介绍，当前的智能手机在设计时，可以在dac后面接两级放大电路来驱动耳机，比如，一级将电流转换成电压，第二级是对电压放大，实现双声道和高音质。
在这一部分，adi有完整的解决方案，以dsp adau1452、立体声d类放大器ssm3582以及运算放大器ad4841或ad4896来实现。
adau1452是包含有codec的dsp，最初为汽车市场设计，符合汽车规范。它具备全可编程增强声音处理能力，1.2v 32位sigmadsp®处理内核工作频率294.912mhz，每次采样速率48khz，超过6144simd指令。其音频处理算法采用了逐样本和逐区块的模式，可以同时用于信号处理流程。
为什么会将汽车级的dsp产品投入到消费电子市场呢？adi公司通讯和消费客户事业部销售经理赵传禹表示，投入汽车市场和消费市场的产品，还是会有差异的。但是该产品能通过严苛的汽车测试，应用在消费市场就毫无压力。最重要的是，汽车音响和消费电子对音频的需求，在本质上还是相同的。
实际上，adi针对音频市场的不同要求，有着清晰的产品划分。用在高端的是sharc® dsp，用在中高端的是blackfin® dsp家族，用在主流产品的是adau145x系列，入门级则由adau17xx担当。
sharc系列具有浮点运算功能，拥有出色的内核和存储器性能以及优异的i/o吞吐能力，可以做声音分析、补偿和音效的改变，很多国际品牌的oem、 odm都用它做设计。adau1452属于sigmadsp®，是专门为音频优化的系列，虽然没有浮点运算功能，但是运算速度非常快，与图形编程工具 sigmastudiotm搭配，非常方便实现音频链路的设计。
这里必须要提到sigmastudiotm，这是一款功能很大的图形化编程工具。它拥有庞大的资源，用户可以在里面选择想要的动态处理器、混频器、dsp、滤波器，直接拖放，就能完成设计。
根据吴彦彬的介绍，sigmastudiotm在汽车音响的设计中应用广泛。因为汽车内部的部件组合很复杂，会造成实际音响效果的不同。采用 sigmastudiotm，调用不同的组件进行测试，简单又方便。sigmastudiotm能满足从低端到高端的产品开发，硬件设计完的很多步骤都可以用其来实现，像是音场的宽窄，就可以用它来调试。
在这个方案中，d类放大器ssm3582也非常重要。因为dsp处理过的数字信号要经由它转换成模拟信号。转换的品质，直接影响到音质。ssm3582有目前市场上最高的snr、最低的thd，以及很低的静态电流，这些都是确保高音质的关键。
在前面还提到，驱动耳机可以采用双级放大。adi公司的ad4841和ad4896就是担任前级放大工作的理想选择。ad4841可以使声音无明显的瑕疵，实现预定义的音色，而ad4896则能表现欢快、细腻和高穿透性的人声。为什么这两款产品的“个性”这么明显，因为“这两级对运放的要求是不太一样的，第一级通常更多关心的是性能指标，要把这个性能尽量做好，信噪比提高，第二级的驱动能力是关键”，赵传禹这样解释。
adi这一套完整的音频处理方案，立足于自身的深厚积淀，在国内的手机音频市场中，处于领先位置。目前，国内十大手机厂商中，已经有七家使用了adi的解决方案。市场形势可谓大好，但对于这股手机音频处理升级之风能否持续，adi会怎么看呢？
对此，赵传禹认为，“从指标的角度考量，现在无论是vivo的旗舰产品也好，最新发布的小米note也好，在主要指标上都可以做到入门级音乐播放器的水准，以前需要花上四位数的价钱，但如今手机上就可以享受这样的效果。所以，从技术的演进角度，可以预见便携式的音乐播放器应该很快就会被手机给淘汰。”
他还强调，“苹果、三星等一些手机大厂没有引进hi-fi，不代表这就不是技术的发展趋势。只要每个厂家找准定位，都可以有很好的市场。看到很多厂家以hi-fi为卖点，从这点上我对其前景很乐观。”
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手机可以认为是这两个趋势的集成者，所以手机上的音频处理发展到了一个新的层次。特别是从经过处理的声音到耳机或外放的这一段信号链路，是智能手机实现hi-fi音质的重点。吴彦彬介绍，当前的智能手机在设计时，可以在dac后面接两级放大电路来驱动耳机，比如，一级将电流转换成电压，第二级是对电压放大，实现双声道和高音质。
在这一部分，adi有完整的解决方案，以dsp adau1452、立体声d类放大器ssm3582以及运算放大器ad4841或ad4896来实现。
adau1452是包含有codec的dsp，最初为汽车市场设计，符合汽车规范。它具备全可编程增强声音处理能力，1.2v 32位sigmadsp®处理内核工作频率294.912mhz，每次采样速率48khz，超过6144simd指令。其音频处理算法采用了逐样本和逐区块的模式，可以同时用于信号处理流程。
为什么会将汽车级的dsp产品投入到消费电子市场呢？adi公司通讯和消费客户事业部销售经理赵传禹表示，投入汽车市场和消费市场的产品，还是会有差异的。但是该产品能通过严苛的汽车测试，应用在消费市场就毫无压力。最重要的是，汽车音响和消费电子对音频的需求，在本质上还是相同的。
实际上，adi针对音频市场的不同要求，有着清晰的产品划分。用在高端的是sharc® dsp，用在中高端的是blackfin® dsp家族，用在主流产品的是adau145x系列，入门级则由adau17xx担当。
sharc系列具有浮点运算功能，拥有出色的内核和存储器性能以及优异的i/o吞吐能力，可以做声音分析、补偿和音效的改变，很多国际品牌的oem、 odm都用它做设计。adau1452属于sigmadsp®，是专门为音频优化的系列，虽然没有浮点运算功能，但是运算速度非常快，与图形编程工具 sigmastudiotm搭配，非常方便实现音频链路的设计。
这里必须要提到sigmastudiotm，这是一款功能很大的图形化编程工具。它拥有庞大的资源，用户可以在里面选择想要的动态处理器、混频器、dsp、滤波器，直接拖放，就能完成设计。
根据吴彦彬的介绍，sigmastudiotm在汽车音响的设计中应用广泛。因为汽车内部的部件组合很复杂，会造成实际音响效果的不同。采用 sigmastudiotm，调用不同的组件进行测试，简单又方便。sigmastudiotm能满足从低端到高端的产品开发，硬件设计完的很多步骤都可以用其来实现，像是音场的宽窄，就可以用它来调试。
在这个方案中，d类放大器ssm3582也非常重要。因为dsp处理过的数字信号要经由它转换成模拟信号。转换的品质，直接影响到音质。ssm3582有目前市场上最高的snr、最低的thd，以及很低的静态电流，这些都是确保高音质的关键。
在前面还提到，驱动耳机可以采用双级放大。adi公司的ad4841和ad4896就是担任前级放大工作的理想选择。ad4841可以使声音无明显的瑕疵，实现预定义的音色，而ad4896则能表现欢快、细腻和高穿透性的人声。为什么这两款产品的“个性”这么明显，因为“这两级对运放的要求是不太一样的，第一级通常更多关心的是性能指标，要把这个性能尽量做好，信噪比提高，第二级的驱动能力是关键”，赵传禹这样解释。
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他还强调，“苹果、三星等一些手机大厂没有引进hi-fi，不代表这就不是技术的发展趋势。只要每个厂家找准定位，都可以有很好的市场。看到很多厂家以hi-fi为卖点，从这点上我对其前景很乐观。”
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