安森美半导体的超低功耗音频处理器延长70%的播放时间

2016-06-01 14:25:31来源: EEWORLD
当今便携式及可穿戴设备基本上都具备录音和音频播放功能,这极大地增强了消费者的使用体验。然而,随着功能的不断增多,消费者却又要求这些设备更轻、更薄、更短、更小,提供更长的续航时间,这趋势令电子元件工程师面临更严苛的设计挑战:需要实现高品质、先进的数字信号处理(DSP)算法,并节省空间和省电。为此,安森美半导体推出LC823450超低功耗单芯片方案,提供高分辨率的声音处理,并集成音频应用所需的功能,还降低成本。
 
LC823450概览
 
LC823450是音频处理系统大规模集成电路(LSI),为其供电的是高能效的ARM® Cortex®-M3核和32位/192 kHz音频处理引擎,支持基于硬件的MP3编码/解码和无线音频,提升性能和电源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k字节),为音频处理和应用任务提供大量内存,无需配备辅助内存芯片。设计人员还可利用丰富的集成的音频外围器件如模拟/数字转换器、锁相环和D类放大器。此外,行业标准接口如SPI、I2C、SDCard和UART使产品设计人员能内置通用连接。
 
图1:低功耗、高分辨率音频处理系统LSI——LC823450
 
LC823450的优势
 
1.  超低功耗
LC823450采用了超低功耗技术,该技术广泛用于录音机(语音、音乐录制)、移动音乐手机及便携式记忆播放器的音乐播放,提供市场上最长的电池使用时间。经基准测试,LC823450较竞争对手的器件多70%的播放时间。
 
2.  小尺寸
LC823450具有集成的模拟功能,因而减小PCB空间。尤其在采用WLCSP封装方式时,其封装尺寸仅5.52mm x 5.33mm,较竞争对手的同类器件小约50%,符合可穿戴应用更纤薄的趋势。
 
3.软件模块和DSP算法
为加快软件设计和最大限度地降低开发成本,安森美半导体提供一站式软件服务,包括大量免除专利使用费和免授权费的数字信号处理(DSP)代码程序库,和基于客户要求的开发服务,包括先进的功能如噪声消除器,和增强低频播放的低频智能虚拟励磁(S-Live)。在移动设备中,通常使用一个小型扬声器来减小设备尺寸和重量。但小型扬声器无法播放低频,音质也会下降。S-Live使用安森美半导体专利的心理声学低音增强算法,虚拟地播放低音信号。噪声消除器在音频应用中可用于非平稳噪声消除。
 
LC823450的特性
图2:LC823450框图
 
1.  Cortex-M3双核,AMBA®(AHB/APB)系统
内部SRAM (1.5M字节)
内部ROM (256字节)
SDRAM控制器
64M至256M位SDRAM / 移动SDRAM
外存储器控制器
支持NOR Flash、SRAM、ROM,和8/16位LCD控制器接口
可提供内部ROM boot和外存储器boot
DMA控制器(8ch)
中断控制器(外部90ch,内部82ch)
串行外设接口SPI(1ch)
串行Flash 接口(1ch)
可提供四线串行外设接口、高速缓冲存储器(16k字节、4路组相联、128线)功能
1.8 V专用电源
UART (3ch)
UART1: 流控制 (清除发送、请求发送)
UART0,UART2:流控制
I2C (2ch) 单主机
GPIO (90ch)
Plain Timer / 看门狗定时器 (1ch x 3)
多重定时器 (2ch x 4)
10位ADC (6ch)
SD 卡 接口 (3ch)
SD0:支持eSD/eMMC boot (内置ROM Boot功能) ,1.8 V专用电源
SD1:多路内存条接口,1.8 V专用电源
SD2:1.8 V专用电源
USB2.0主机 (高速/全速/低速)控制器,器件 (高速/全速)控制器。USB功能要求集成的物理层Xtal (XT1)
48 MHz用于主机,12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能,主机和器件共享集成的物理层
实时时钟 (RTC)
可提供通用RTC和KeyInt RTC两种模式,KeyInt RTC可实现上电功能
支持串行线调试 (SWD)作为调试接口
支持串行线查看器 (SWV)作为跟踪接口,仅可跟踪一个Cortex-M3核
 
2.  基于硬件的MP3编码/解码器:MP3 MPEG1,MPEG2,MPEG2.5
 
3.  LPDSP32系统
内部SRAM (120k字节)
内部ROM (220k字节)
WMA (微软WMA解码器配置文件)
AAC (MPEG4 LC-AAC)
可变速控制播放 (0.5至4倍速度)
以WMA和AAC播放时,高达2倍速度
以PCM播放时高达4倍速度
以基于硬件的MP3播放时,高达4倍速度
噪声消除器
 
4.可提供蓝牙协议栈
 
5.其它音频功能
6波段均衡器 (EQ3)
音量,静音
噪音计
音频定时器/中断发生器
16/24/32位192 kHz PCM接口 (2ch x 2)
同步采样频率转换器(SSRC)
异步采样频率转换器(ASRC):减小抖动功能支持USB音频级和蓝牙串流
Beep发生器
数字麦克风接口 (2ch x 1)
16位音频DAC (2ch)
D类放大器用于耳机 (2ch)。需要外置LC低通滤波器
 
6.音频时钟发生器
专用锁相环用于音频
可选的锁相环参考时钟
 
总结
安森美半导体的先进音频处理单芯片方案LC823450具备领先的集成度和高电源能效,为便携式及可穿戴等移动设备提供更优越的体验,高分辨率音频将听觉享受提升到新的水平。丰富的集成特性、硬件加速功能和简单的软件条款,简化产品设计人员的工作,缩减开发成本,加快产品上市。LC823450相关技术文档,包括应用注释、评估板使用手册、物料单及电路原理图等可于http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/product.do?id=LC823450下载。
 

关键字:安森美半导体  超低功耗音频处理器

编辑:杜红卫 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016060154445.html
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