TI音频编解码器在便携式产品中的典型应用

在便携式产品中，手机是TI公司编解码器的主要应用领域之一，它的编解码器主要用于与实现语音功能的模拟基带通信，连接实现多媒体功能的应用处理器，以及收音机或曲调的扬声器或耳机的输出。当然，因为TI公司的编解码器具有低功耗和高音频的优势，所以也是MP3和PMP的最佳选择。编解码器的自动增益控制可以使PMP具有最佳的录音性能，同时还可以将linein信号和收音机信号进行数字化处理，供主处理器进行编码。
此外，TI音频编解码器还应用在GPS中，用于进行导航语音的数字模拟转换，并提供录音功能和麦克风录入功能。

利用AIC3x提高音频质量的方法

AIC3x是TI公司根据便携式应用最新推出的低功耗高性能音频编解码器产品，提供音频的数模和模数转换功能。AIC310x系列产品与AIC3x产品几乎相同，只是为了降低成本省去了部分功能，但它同时也有一些升级功能。AIC3x具有锁相环、耳机驱动器、扬声器驱动器以及内置的数字音效处理单元，有自动增益控制功能，主要特点是低功率、高信噪比，它可提供多种音效且允许用户自定义。通过对AIC3x进行编程可以实现重音、高音以及EQ均衡效果，同时可调成3D效果，并进行微调。TI公司特提供了Excel工具以方便用户进行音效调整。

通过提供多重音效来提高音频质量

TI公司提供的音效示例包括古典、摇滚、爵士和流行音乐模式，不同的模式具有不同的频率响应(见图1)。用户在使用Excel工具进行设计时，首先要选择滤波器的类型，接着根据需要输入滤波参数，软件会自动显示频率响应情况，自动生成AIC3x的参数。在这一过程中，用户可通过调整输入参数来观察实际响应曲线的变化。巴特沃兹滤波器可用于实现高通或低通滤波，用户需要选择高通或是低通，并输入截止频率和采样率。

图1 四种模式下的频率响应(略)

Shelf滤波器也可以实现高通和低通滤波，用户需要输入滤波器衰减或增益的等级、截止频率，并选择重音或高音模式。EQ滤波器用于实现钟形滤波曲线，其增益、带宽和中心频率都可以调整。LB1模块和衰减模块用来实现3D效果，并且可以通过组合LB2模块和RB2模块来实现多种音效。

解决系统问题来提高音频质量

薄而小的便携式产品更容易被消费者接受，但是这种产品的音频系统设计却受到了很大的限制。话筒和机械元件的安装空间有限，有时在播放中会引起机械震动，这些机械噪声会影响到音频性能。有限共振腔会影响频率响应，而多数低成本扬声器的表现也差强人意。

图2 3D音效原理图(略)

不过要解决上述问题并不是没有可能，首先可以通过EQ滤波器实现扬声器频率响应的平衡度(音频系统的频响在实验室就可以测量到)，然后进行针对性的改善。其次，衰减信号中的一些低频可以减少机械震动，具体做法是采用高通滤波器。

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问答选编

问：TI音频编解码器可否安装插件？如果可以，有哪些插件可以安装。

答：TIAIC3x可以和很多模拟音频器件接口，如麦克风、性输入、线性输出、扬声器、耳机。至于数字接口， 它可以连接I2S、左/右对齐、DSP模式数字音频格式 。

问：TLV320AIC3X数字滤波器除了用在增强音频质量方面，还能用在哪些方面？

答：例如，可以设计一个陷波滤波器来去除特定窄频上的机电噪音，在一些应用中都存在这类噪音，如振动电机和用于实现 数码相机的缩放功能的电机 。数字滤波器还能 解决音频系统上的某些问题。

问：TLV320AIC33的DATASHEET中写43管脚是用来选择模式的，可选SPI和I2C，请问何时选择SPI方式，何时选择I2C方式传输？SPI是三线的，I2C是双线的 ，在连接方式这方面片子内部是怎样解决的？

答：SPI和I 2 C各有优劣。SPI速度较高，所需的引脚较多且不能共享。I C速度较低，所需的引脚较少，SDA、SCL可以在系统上共享。

选择SPI还是选择I2C取决于用户的系统，某些用户偏向于使用I2C，因为它们有更多的I/O来实现其它功能。

至于连接方式方面，内部有电路可以处理I2C和SPI的逻辑。

问答选编

问：滤波器各频段的响应能做到多少？

答：理论上来说，增益/衰减可以很大。但是，它受最大 和 最小数值的限制，也就是说，会出现削波。一般 来说，滤波器增益/衰减低于+/-30dB。

问：请问这一款立体声编解码器中，数字滤波器相对于其它编解码器的不同点主要是什么？设计的难点在哪里？

答：A IC3x数字滤波器的主要不同在于可对其进行全面编程，它基本上是一款双二次滤波器，并且可以对所有参数进行编程，因此在 某种程度上 可以 控制响应曲线的形状。而其他的大多数音频编解码器 都 是音调控制 ，故而只能控制 某种频率上的电平。
因此，TI AIC3x数字滤波器更灵活，也正是如此，它需要花费更多时间来进行设计。

问：AIC3x数字音频处理器是如何消除背景噪音的？

答：一般来说，背景噪声属于低频噪声，可以设计一个带通滤波器来去除低频噪声和高频噪声。

问：TLV320AIC33如果应用到无线设备上，系统的供电问题怎么解决？如果3.3伏的电源不稳定的话，会多大程度地影响工作效率？

答：建议在3.3V和1.8V的情况下使用充足的旁路电容来提升音频性能,不稳定的3.3V电压会直接影响音频质量。同时，良好的布局也有一定的帮助。

问：TI音频编解码器输出的是数字还是模拟信号?是否 能使用D类数字信号放大器?

答：TI音频编解码器包含ADC和DAC，同时具有模拟和 数 字输出。ADC将模拟信号转换成数字信号，而DAC 将数字信号转换成模拟信号。TI AIC3x 具有4个大功率输出、线性输出（不同的部分具有不同数量的线性输出）。因此，D类可以连到AIC3x的线性输出上。

问：LV320AIC3X数字滤波器的功耗情况怎样？

答：由于它是硬连线双二次单元，而不是DSP引擎，所以功耗很低。测试EQ滤波器时，DVDD上增加的电流为~0.1mA，其它 电源（IOVDD、DRVDD 和AVDD）上的电流没有增加。

问：AIC3x音频编解码器是否具有PCM接口?能和蓝牙连接吗?

答：有。AIC3x可以配置成DSP模式（PCM格式）来实现蓝牙连接 ，AIC33和AIC3106具有额外的I/O端口来与蓝牙进行连接。

问：AIC3x数字音频处理器能否在手机中增加背景声音，如商场、公共汽车等效果?

答：AIC3x可以创建一个滤波器来区分不同的频带。如果那些噪声处于不同的信号带内，就可以实现，反之则不可以。

问：请介绍一下AIC3x数字滤波器能达到的频率特性 。

答：借助于TI的Excel工具，用户可以为其应用设计 滤 波器，可以在音频频率范围内对带宽和衰减进行调节。理论上来说没有限制，但是，由于通常会出现削波，所以我们会设计一个增益>20-30dB 的滤波器。

问：TLV320AIC3x数字滤波器能实现音量的可编程控制吗？

答：能，可以通过设计数字滤波器来调整信号音量。此外 ，还内置了音量控制功能、PGA、AGC，如果需要 音 量 控制，只需对音量控制寄存器进行编程即可。