智能手机音频系统的整合技术与设计趋势分析

开关的插口能实现此目的，但是它们通常笨重又昂贵。再者，使用于扬声器的讯号层级可能并不适用于双耳式耳机。针对单耳耳机、扬声器和双耳式耳机提供独立模拟输出，具有独立的音量控制便能解决此问题，并可允许采用较简单的插口。虽然仍需要一个机械式开关，但是只要单柱、单掷型态，一端连至接地接脚的开关就已足够了，所以此插口仅需一个外部接脚。然而，在多媒体电话中，此开关的启动并不一定就是因为双耳式耳机的插入；插在标准尺寸插口中的，可能只是没有包含麦克风在内的头戴式耳机。因此，麦克风的存在与否应分开侦测。对电子式麦克风而言，可以藉由感测麦克风的偏压电流而实现此目的，若没有电流流动，则代表没有麦克风插入。相反地，一个大而不寻常的偏压电流也是很明显的：为避免增加其它的接触至标准头戴式耳机或双耳式耳机插座，在双耳式耳机上用来接收来电的按钮(所谓的钩键开关)通常会让麦克风短路。结果，偏压电流增加，指出此钩键开关已被按压。藉由在芯片上麦克风偏压电路中增加一个电流传感器，智能型手机编译码芯片能侦测这两种情况，并自动针对个别情况采取正确的动作。
　　扬声器
　　行动电话中的扬声器数目和输出功率在最近不断膨胀。然而在1990年代，单边耳机才是王道，现代的掀盖式手机配备了内部和外部喇叭，如此无论手机是打开或是合起，都能播放音乐。支持立体铃声需要两个外部扬声器，而普遍的免持功能则在小型单耳耳机之外还需要另一个就行动电话标准而言「大型」扬声器。如同麦克风一般，为每一扬声器提供专属的模拟输出能带来许多芯片外切换(off-chip switching)所没有的好处，由于扬声器放大器会用掉庞大的供应电流，因此在未启动时降低功耗便成为十分重要的事。行动电话编译码芯片提供越来越多的细部电源管理，能个别启动或关掉每一个输出，以避免任何没有必要的电池电力浪费。再者，现有电源管理解决方案中的稳压器通常无法提供驱动扬声器音量全开所需的电流。编译码芯片供应业者已针对此问题提出因应之道，他们设计让芯片上扬声器放大器直接利用电池的电压运作(一般是锂离子电池的4.2V)，而非调整过后的供应电压。一般而言，虽然这种作法并无法节省电力，此扬声器放大器会消耗原本是由稳压器消耗的电力，但是却能除去增加一个稳压器的需求。
　　铃声
　　在过去几年间，铃声的复杂性稳定地增加，从只有连续单音到多音旋律，一直到最后的WAV和MP3音乐片段，几乎任何声音都能以立体声生成。乐器数码接口(Musical Instrument Digital Interface；MIDI)已成为音乐铃声的标准，且有一些业者已开发适用此新应用的低功率MIDI芯片。将此IC整合至音讯子系统需要在编译码芯片上增加额外的模拟输入。此额外的输入对连接FM radio IC、增加其它功能至多媒体封装中也很有用。MIDI音调生成当然也能被整合至编译码芯片中，然而，一般倾向将自己想要的铃声储存为音讯档案，并透过现有的Hi-Fi数字模拟转换器播放出来，因此对于未拥有相关IP硅智财的IC业者而言，此诉求便不具有太大的吸引力。
　　未来的发展
　　所以未来智能型手机音讯的发展会是如何？现今比较受到瞩目的数字音讯趋势包括从立体声进展至多声道环绕音响格式，且可能会采用最近发表、用于大部分PC和笔记型计算机中的“Azalia” Intel超传真音讯(Intel High Definition Audio)标准。就在不久之前，还有不少人嘲笑将立体扬声器放进行动电话的点子，但是如今的市场实情却证明他们错了。同样地，Azalia的新特性现在也尚无法合理化它那高于AC’97的成本和功耗。I2S和AC’97的争战仍在继续中，有些设计师比较喜欢较不复杂的I2S，另外一些则偏爱AC’97提供的较低接脚数，以及能轻易处理不同的取样速率。就像现在用于智能型手机中的许多低功耗CPU皆提供双重标准的音讯接口，以满足不同阵营的需求，这两种标准可能会继续并存。相反地，设计一个支持两种标准的编译码芯片则是困难许多，因为AC’97的VRA(可调速率音讯)需要不同于I2S的频率技术，以及大量的额外数字电路。
　　将应用和通讯处理器成功整合至单一数字装置上，并使用单一音讯频率，将使语音和Hi-Fi音讯接口的结合成为可能，而且之后可能会转变为过去那种较不复杂的编译码芯片。但是就现在而言，IC业者正致力于将其它现有混合讯号组件整合至他们的音讯编译码芯片中，包括触控功能、稳压器和电源管理。已经准备好的整合型影像解决方案到目前为止仍无法将音讯和和摄影机或视讯功能整合在一起，不过这并非绝对的事实。在此同时，音讯功能不断增加，例如3D强化、图形均衡器和动态压缩等，且音质、功耗和封装尺寸也有长足的进展。