音频技术或将成为移动设备新商机

【作者】张瑞吟

随着消费者对用户体验要求越来越高，音频问题也被提上日程。新型主动降噪芯片通过滤除各种环境噪音和设备本身的噪声，可保证在嘈杂环境下也能提供清晰的语音传输，大大改善手机音频通话效果。

作为一名商务人士，大多数人都需要经常游移于不同噪音环境下的各种场所，那你是不是也经历过因为“请再说一遍，我听不清楚你说的话”而搅黄了一笔大生意、丢失了重要的订单呢？即使是普通的青年朋友，是不是也会因为家人打来的一个电话质问“你在哪里，怎么周围那么high，给我马上回家”而失去了在卡拉OK玩乐的兴致呢？所幸的是现在已有创新性音频技术可以帮你解决这些问题，新型主动降噪芯片通过滤除各种环境噪音和设备本身的噪音，使得手机通话者在嘈杂环境下也能提供清晰的语音传输，大大改善手机音频通话效果。

音频成未来关注重点

随着移动设备越来越向小型化、多功能化、个性化的趋势发展，方案设计商和制造商面临的挑战将进一步升级。除了提供更多的功能外，用户对音频质量的要求也日益提高。虽然对于音频质量的追求从来都没有停止过，且很多公司都有自己独立的一套音频降噪技术或者是成形的产品，但是该项技术还是有很大的提升空间。

睿音科技有限公司(Audience)开发的音频降噪技术或许能对创新带来一些启发。该技术运用仿生学原理，根据耳朵可以辨识声音的方位、频谱、音调、距离等去区别不同音频并获取正确内容的原理来设计的。在近期一个以智能手机为主题的研讨会上，Audience公司以两个视频向我们生动地演示了采用这种earSmart技术的降噪芯片实际使用效果。其中一个是手机通话过程演示，用户接听电话时，外部声音被手机背部上端的麦克风接收，此时内置的Audience音频降噪IC通过特殊算法将设备周围的背景噪音和音源在内部电路传播过程中产生的噪音滤除掉，保留正确的、优质的音频信号，发送到手机上面的喇叭输出，进入接收者的耳朵。另一个视频则是手机通话效果的展示，即在不同的场合(卡拉OK、足球场、飞机场等)，用户完全可以不受背景噪音的影响，实现非常通畅的通讯，享受高清晰度的通话质量，解决了正文最前面提到的两种用户的困扰问题。换句话说，在嘈杂环境下打电话的用户既可不受周围环境噪声的影响而完全听清楚对方的讲话，对方也可完全不受用户这边环境的影响，听到的只是打电话者的声音。据悉苹果iPhone 4就选用了该公司这款低功耗音频处理芯片降噪，再配以2个麦克风，实现了惊人的噪音消除性能。由于该芯片的弹性度和冗余性较高，在固定规范的设计方案里对喇叭、耳机、麦克风等器件的配置要求相对较低。

Audience音频降噪IC的应用范畴广泛，除了可支持智能手机使用外，也可独立运用在平板电脑上，并适用于多媒体移动设备和其他手持终端设备，但目前主要还是应用在智能手机领域。另外使用这款音频降噪IC后，手机与人耳可保持一定角度的距离，而不用像平常那样需要紧贴耳朵进行通话，可减少手机对脑部的辐射量。同时录音的时候也可隔离掉背景噪声，保持最原始的、高清晰度的声音质量。

Audience中国区总经理林明璋表示：“该款芯片于2008年面世，目前已销售了将近一亿颗，超过60款智能手机、平板电脑采用了这款音频降噪IC。我们相信在手机终端设计里面，语音部分质量将是后续把手机做好的重点。”

无独有偶，奥地利微电子最近也新推出可以改善蓝牙及单声道耳机的主动降噪芯片AS3400和AS3420，这两款芯片都具有低功耗特性，与其他同类方案相比，其对电池的使用寿命可延长20%。它的正向信噪比为10dB，可以改善各种环境下的音频效果，增加有线或无线单声道耳机的清晰度。

AS3420是一个全差分ANC扬声器驱动芯片，为单声道蓝牙应用程序专门设计，也可以应用于其他类型的无线耳机。该芯片可用于前馈和反馈配置，由于集成了低噪声放大器，它能实现简单的低阶滤波器以及复杂的多阶滤波器设计。此外，麦克风输入具有全差分低噪声放大器的功能，可达128级可调增益(通过OTP实现出厂增益设置)。而AS3400则是低功率主动降噪扬声器驱动芯片，是专为减少有线耳机的环境背景噪声、提高通话和音乐质量而设计的。和AS3420一样，它也可配置为反馈或前馈操作。两款产品的接收路径可实现高达30分贝的降噪，在启动和模式切换期间避免喀哒声和风杂音。两款驱动芯片在1.5V电压下工作电流仅需3.8mA，单声道模式下所需静态电流小于1μA。它们可在1.0~1.8V电压下工作，工作环境温度为-20~+85℃。

奥地利微电子音频产品市场经理Oliver Jones表示：“主动降噪可显著改善音质，即使是在单声道产品中，也能保证优质的音质。而通过软件实现数字降噪功能需要更多能耗，且无法达到同样的性能，它只是简单地在嘈杂的环境中增大音量，而且在一定条件下会使来电者的声音失真。”

随着制造商越来越追求产品差异化，或许音频技术将成为产品开发的一个创新点，引领着移动设备不断发展。
 

(本文原文刊载于《集成电路应用》杂志2011年第12期，转载请注明出处。)