讨好消费者的耳朵

噪音干扰已经成为日益普及的便携式设备音频应用的一个噩梦。每当频率相近的音频系统靠近手机GSM信号源时，这种噪音干扰便尤为明显。其次，由于便携式音频系统播放音乐时，使用者和扬声器之间的距离很近，消费者很容易受到开关/切换噪音的“袭击”，这些都为便携式音频系统的设计带来巨大的课题。

拥有多项抑制噪音独特专利技术的美国国家半导体（以下简称NS），在这方面拥有绝佳的解决方案。NS差分输入音频放大器系统便可改善共模抑制比(CMRR)，从源头着手、彻底抑制来自音频系统输入的噪音，并可改善系统电源抑制比(PSRR)，以抑制来自系统供电线路的噪音。同时，NS拥有独特的开关/切换噪音抑制技术，可将电源开关时产生的开关/切换噪音减至最少；其最新的专利技术更可抑制由扬声器传入的外来噪音。
　　
EMI和封装尺寸 囿制设计的两道紧箍
在信号映射方面，美国国家半导体的一系列音频子系统便能在芯片内提供完善的信号切换及混频功能。加盟NS10多年、现负责音频产品推广的吴渭强说，由于便携式音频系统的两个立体声扬声器相距较近，以致容易产生串音干扰，大大影响立体声音频效果。

为了解决串音干扰问题，美国国家半导体特别为便携式音频系统开发美国国家半导体3D音效技术，其优点是可将串音干扰减至最少，使立体声扬声器可以展现犹如置身现场的3D音频效果。此外，美国国家半导体的3D音效增强技术采用纯模拟的电路，可支持任何立体声输入信号源，而且无需进行编码及译码便可增强Midi至FM立体声射频输入的立体声效果。美国国家半导体的3D音效增强技术可以改善音频系统的立体声音频效果，是一个极具成本效益而又功能齐备的解决方案。

便携式音频系统因受其外型所限，大都采用封装极为小巧的芯片。美国国家半导体的micro SMD封装一直是市场上的领导者。当同业仍在采用7mm×7mm的PQFP封装时，美国国家半导体早已推出大小只有394mm×394mm而间距只有0.5mm的micro SMD封装。到目前为止，NS已成功推出间距只有0.4mm的新一代封装，以便客户可以进一步缩小产品。除了micro SMD封装之外，还有LLP封装可供客户选择。

简言之，便携式电子产品的音频系统都采用高度集成的技术，各大厂商都一直尽量缩小电路板以及降低系统功耗，可见这是市场的发展趋势。展望未来，模拟音频技术将会被数字音频技术所取代，届时I2S输入至D类(Class D)放大器输出之间的传输路径将可全面支持全数字式的音频数据流。
　　
提升集成度的另类思考
除了在封装技术上持续投资以求持续缩小元件尺寸之外，其实还可以将半导体元件整合到其它元器件或次系统中来缩小元件占用PCB板面积。
吴渭强指出，美国国家半导体的Boosted Boomer技术可以将DC-DC转换器(例如LM4960、LM4961、LM4962、LM4953)整合进功率放大器中，这样一来，功率放大器将可提供高达12V的摆荡电压输出。这项设计让功率放大器具备直接驱动扬声器的能力，甚至可以让扬声器供应商直接把功率放大器整合进扬声器内部，手机设计制造商也因而不必再腾出PCB板空间给功率放大器。
NS拥有一系列模拟与数字麦克风放大器，可以与MEMS(微机电整合)麦克风搭配工作，让麦克风直接输出模拟或数字信号给后段的处理器。总而言之，国家半导体在缩小器件尺寸方面，除了传统的封装技术改良之外，也在思考与音频子系统中的其它器件整合的可能性。双管齐下，为的就是在系统设计越来越小巧的今日，为NS取得独特的竞争优势。
　　
全数字音频技术艳惊四座
谈到近来备受讨论的无线市场，美国国家半导体也积极涉入。例如，NS便是致力为移动通信系统处理器制定开放式的接口标准，大力向业界倡议采用的移动通信系统处理器接口(MIPI)联盟成员之一。

吴渭强表示，在无线通信产品市场中，有几项特性是要特别注意的。首先是音频模块必须与基带芯片分开，成为完全独立的音频子系统，使基带芯片成为全数字电路，确保整个生产过程可以采用更精密的工艺技术，以提高功率转换效率及系统传输量，使系统更具成本效益。此外，音频子系统则负责控制麦克风、FM射频收发系统等模拟电路的所有音频输入/输出，而I2S、PCM、基带芯片之间的LML、数字麦克风、MP3、BT等数字电路的所有音频输入/输出也直接受音频子系统的控制。

另一方面，以汽车市场来说，车内的音响系统必须采用分布式电源模块，而有源D类扬声器模块与控制台之间则必须利用全数字音频线路进行互连，只有这样才可改善信噪比以及更有效分配电源。为此，NS推出采用全数字技术的音频系统，例如，LMV1024/1026一类的立体声数字麦克风芯片以及LM4935一类的数字音频子系统都属于采用全数字技术的音频解决方案。
　　
建构竞争利基
美国国家半导体有多种不同的音频解决方案可供选择，其中包括独立的音频功率放大器以至高度集成的音频子系统。以下是一些可供参考的示例：
●  以传送语音为主的系统可采用设计简单的音频放大器如LM4923。
●  像寻呼机这类电池寿命必须较长的产品则比较适宜采用LM4671这种简单的D类(Class D)放大器。
●  可支持多个模拟及数字音频输入并设有立体声扬声器播放系统的个人多媒体播放系统最适宜采用LM4934这类高性能的多媒体子系统。
● 至于外型纤薄、功能齐备的智能电话，设有全数字音频系统及移动电话射频收发接口的LM4935放大器芯片是最理想的选择。
●  简单的内部线路互连及容易使用的人机接口：美国国家半导体3D音效增强技术的所有信号映射及调节功能都可以通过I2C或SPI这类极为简单而又广受业界欢迎的通信总线加以控制。NS已将系统的控制机制简化，例如寄存器的复杂映射操作已改为简单的操作模式，让系统设计工程师更易明白我们的芯片如何运作，以及轻易便能将芯片编程，
美国国家半导体有多种不同的音频产品，可满足不同客户的不同需要。例如高性能的Boomer系列音频放大器便有多种不同的标准器件及特殊应用标准产品(ASSP)可供选择，其中包括音频子系统、陶瓷扬声器驱动器等，其应用范围非常广泛，包括各种不同的便携产品，例如标准型号移动电话、高效多媒体电话、智能电话及PMP等。

美国国家半导体还有一系列功率适中的D类放大器，主攻正在茁壮成长的液晶显示电视机市场，而另一Overture系列高功率、高性能放大器则主要面向音像效果要求较高的家庭影院系统。总括而言，美国国家半导体高度集成的音频子系统，可帮助客户缩短产品的研发周期，且其在中国的销售队伍及分销网络，可为国内的客户提供最完善的服务及技术支持。