從對應(yīng)用的重要性角度來研究音頻組件
在本文中,，我們將開始對音頻產(chǎn)品規(guī)范進(jìn)行解碼,，旨在找到適合于音頻應(yīng)用的最佳產(chǎn)品——并非越高級越好，而是以滿足產(chǎn)品要求為關(guān)鍵,，就像手套要適合手一樣,。
轉(zhuǎn)換器
音頻轉(zhuǎn)換器分為三大類：title="模數(shù)轉(zhuǎn)換">模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 以及集成于同一器件 (CODEC) 的 ADC 和 DAC,。在軟件環(huán)境下，編解碼器與用于編碼和解碼 MP3 格式的軟件相類似,。但在硬件環(huán)境下,，它是一種連接模擬域的接口。
控制接口
控制接口多種多樣,。一些簡單的轉(zhuǎn)換器一般使用硬件控制接口,。控制引腳通常連接 VDD,、GND 或 GPIO 處理器引腳,。如果您的系統(tǒng)不會(huì)改變配置，或者您的處理器空間有大量的 GPIO,，則這就是一種最簡單的開始方法,。永久性硬件設(shè)置（在您設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)配置）會(huì)卸載掉您可能必須利用軟件控制轉(zhuǎn)換器寫入的一個(gè)多余軟件驅(qū)動(dòng)器,。硬件驅(qū)動(dòng) ADC 和 DAC 的一些例子包括 PCM1803/ PCM1789。
軟件控制接口一般可由 I2C 或 SPI 串行端口來驅(qū)動(dòng),，在一些微處理器和 DSP 上可以看到這些端口,。在軟件模式中驅(qū)動(dòng)的一些器件通常擁有比其硬件控制版本更高的靈活性。軟件控制轉(zhuǎn)換器通常有一些內(nèi)部寄存器,，可從某個(gè)外部源對這些寄存器進(jìn)行寫入操作,。從總體系統(tǒng)解決方案的角度來看，一定程度地增加了混頻 (mix) 的復(fù)雜性,。
盡管如此,，還是有一些小技巧可以讓其更為簡單：您可以對您的“驅(qū)動(dòng)器”進(jìn)行寫入操作，以在運(yùn)行期間改變設(shè)置,；您也可以轉(zhuǎn)存所有的配置或?qū)⒋a寄存到閃存中,。這樣，在啟動(dòng)期間,，將全部配置發(fā)送出加電串行端口,。
動(dòng)態(tài)范圍、SNR 和 THD+N
用于衡量產(chǎn)品性能（不僅僅是轉(zhuǎn)換器,，而且包括整個(gè)信號鏈）的音頻標(biāo)準(zhǔn)由音頻工程協(xié)會(huì) (AES) 定義：“AES17-1998 (r2004)：數(shù)字音頻工程 AES 標(biāo)準(zhǔn)方法——數(shù)字音頻設(shè)備測量標(biāo)準(zhǔn)（AES17-1991修訂版）”,。
這些測試均基于滿量程（最大輸入/輸出）與背景噪聲水平的差。例如,，使用一個(gè) 1 kHz 的滿量程以下 -60dB 的輸入,，然后測量背景噪聲，從而實(shí)現(xiàn)信噪比 (SNR) 或動(dòng)態(tài)范圍（在轉(zhuǎn)換器中也是一樣的）的測試,。就 THD+N 測量而言,，工程師在滿量程以下 -1 dB 運(yùn)行測試設(shè)備 (DUT)，然后進(jìn)行類似測量,。我建議您下載 AES 文檔,，并仔細(xì)閱讀一遍。
由于大多數(shù)輸出信號鏈均要求一個(gè)音頻轉(zhuǎn)換器和音頻放大器,，而音頻放大器一般會(huì)帶來其自有的噪聲,，因此需指定一種高出您要求的轉(zhuǎn)換器。CD 音質(zhì)常被稱作 96-dB 動(dòng)態(tài)范圍（實(shí)際數(shù)可能略高,，但基本計(jì)算方法是比特?cái)?shù)乘以 6,，即16 bits x6=96 dB）。
ADC 都很相似,。在理想情況下,，通過使用一款可將最高電平輸入信號變?yōu)榍『迷?ADC 滿量程輸入以下的輸入放大器就可獲得最佳質(zhì)量的輸入轉(zhuǎn)換。這樣便可得到轉(zhuǎn)換器的最佳 SNR 性能,。
如何指定適合于您系統(tǒng)的音頻轉(zhuǎn)換器的相關(guān)信息資料,，可訪問 TI E2E 社區(qū)論壇式討論音頻社區(qū),，或者請參閱“為何要使用一款更好的DAC？”以及“了解卓越的專業(yè)音頻設(shè)計(jì)：逐塊法”（兩篇文章均在“音頻DesignLine”）,。
作者簡介
Dafydd Roche 現(xiàn)任 TI 高性能模擬產(chǎn)品部家庭娛樂和專業(yè)音頻產(chǎn)品市場營銷經(jīng)理,。Dafydd 畢業(yè)于約克大學(xué) (University of York (UK))，他把在音頻和音樂制造方面的全部知識都傾注了他的工作中,，從而有助于設(shè)計(jì)人員和消費(fèi)者獲得更清晰的輸入和更高的輸出!