嵌入式系统中的IIS音频接口技术

文章摘要： ①基本仪器：稳压电源、内置滤波器的毫伏表(可以测量输出的噪声和输出的功率)、失真仪、声压仪、信号发生器。 ②高级仪器：AP音频分析仪、音频全频扫描仪(用来测试扬声器功率)。 ③音频系统的评估指标有基本指标和升级指标。 基本指标有：输出功率、信噪比、频率响应、失真度、左右通道分离度、左右声道平衡度。 升级指标(需使用音频分析仪测量)有：THD+N、动态范围、FFT。 作音频测试时，一般会使用一些标准的测试信号，如左右声道1 kHz O dB；左右声道30 Hz O dB；左右声道100Hz 0 dB；左右声道10 kHz 0 dB；左右声道16 kHz O

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    ①基本仪器：稳压电源、内置滤波器的毫伏表(可以测量输出的噪声和输出的功率)、失真仪、声压仪、信号发生器。
    ②高级仪器：AP音频分析仪、音频全频扫描仪(用来测试扬声器功率)。
    ③音频系统的评估指标有基本指标和升级指标。
    基本指标有：输出功率、信噪比、频率响应、失真度、左右通道分离度、左右声道平衡度。
    升级指标(需使用音频分析仪测量)有：THD+N、动态范围、FFT。
    作音频测试时，一般会使用一些标准的测试信号，如左右声道1 kHz O dB；左右声道30 Hz O dB；左右声道100Hz 0 dB；左右声道10 kHz 0 dB；左右声道16 kHz O dB；左声道l kHz O dB；右声道1 kHz 0 dB。
    上述仪器都会附带使用方法和实验方案。

5 总 结
    面对音视频驱动，首先不要有畏惧心理而觉得其高深莫测不敢去接触。掌握基础原理和上述要点后，一般的IIS音频CODEC均能驱动。在本人驱动WMXXX系列(WM9712／WM8978／WM8960／WM8731)、UDAl314、PCMl770、UCBl440、CS4344等芯片的过程中，均得到了有效验证。
    在应用CS42L52时，发现背景噪声明显，但耳机音质很好，说明噪声来自于功放；一上电不做任何初始化照样有，进一步说明来自功放，而且不随音量改变而改变。不能正面降噪，后来采取的规避措施是：没有DMA传输时关掉声音通道，此问题后来通过新老电路板对比，查出是扬声器的输出端所接LC回路中电感参数不当产生了自激。把电感换成O Ω电阻后，噪声基本消除。
    在ARM中，晶振以12 MHz和16．934 4 MHz最为常见(视频系统中也有27 MHz或28．XXX MHz)，系统外围总线是50 MHz，能不能配成精准的44．1 kHz或48kHz，要视各芯片自身的PLL了，这一点要格外重视。如果频率相差太多，也会引入噪声且有语速不正常现象。
    选型建议：
    ①选型时，一定要贴在自己的电路板上实测，不能仅凭供应商的DEMO板演示。
    ②背景噪声有没有，在正版歌曲的前5 s空白时间基本上可以听出来。
    ③要看看芯片是否已量产且是不是已被人采用，口碑是参考的重要因素。
    WM9712l带有四线电阻Touch接口，在MP4视频播放器方案中应用较为普遍。WM897x在手机中或智能手机采用得比较多；在MP3或是低成本方案中，PCMl770占不少份额；欧胜(Wolfson)推出的WM897x系统IIS音频协议不但提高了系统的集成度，也提高了系统的音频质量；WM897x以DSP微处理器为内核，可将风声等过滤来提高音频系统的录音功能，新产品还采用了5波段与3D音频系统的均衡来提高音频输出以及可编程阻态滤波器消除噪声。这些系统通常也支持时钟频率在12～19MHz的麦克风及手机喇叭的驱动部分，可进一步减少产品中元器件的数量。为使高质量音频喇叭以及压电型喇叭的功耗可以达到900 mW，使用了数字式录音回放限制器，以防止喇叭的过量输出。

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