數(shù)字音頻的低功率處理(06-100)

　　隨著音樂(lè)、電視、視頻和圖像變化到全數(shù)字格式，需要開(kāi)發(fā)能變換數(shù)字格式到媒體消費(fèi)者所接受的聲音和圖像的引擎。

　　當(dāng)今音頻系統(tǒng)必須支持多種數(shù)字音頻格式，從最早期的格式到最先進(jìn)的格式。然而，隨著音頻數(shù)字格式變得更先進(jìn)，格式也變得更復(fù)雜。

　　而且，因?yàn)橛写罅苛餍?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/數(shù)字音頻">數(shù)字音頻媒體格式(如MP3、AC3、AAC、WMA)和用于移動(dòng)電話(huà)的各種語(yǔ)音編譯碼器，所以數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換需要某類(lèi)可編程處理器。這可用可配置處理器芯核，可產(chǎn)生一種具有DSP特性和通用處理器功能的音頻處理器。

　　可編程處理器

　　采用多種可編程處理器處理數(shù)字音頻。在PC中，通常采用通用32位或64位CPU處理音頻，因?yàn)樗延迷赑C中?，F(xiàn)在，這些CPU工作在幾GHz，具有處理音頻負(fù)載的帶寬，但成本高、功耗大，這不適合于低成本、電池供電的裝置。

　　在很多消費(fèi)類(lèi)裝置中也采用低功率、低成本DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻編譯碼器。通常，低成本DSP是16位DSP，這些DSP缺少精確執(zhí)行先進(jìn)音頻編譯碼器復(fù)雜計(jì)算所需的位分辨率，這不但對(duì)16位音頻數(shù)據(jù)而言，更不必說(shuō)先進(jìn)的20位音頻格式。另外，DSP通常缺少媒體產(chǎn)品執(zhí)行控制任務(wù)所需的指令和I/O，因此，往往在設(shè)計(jì)中需要結(jié)合控制處理器。因此，甚至簡(jiǎn)單的DSP基音頻播放器必須涉及雙處理器結(jié)構(gòu)，這會(huì)使設(shè)計(jì)復(fù)雜化，因此增加了風(fēng)險(xiǎn)，使設(shè)計(jì)變困難。

　　可配置芯核

　　采用可配置處理器芯核，用1個(gè)高性能、低功率特性的DSP和具有良好控制能力的通用處理器創(chuàng)造1個(gè)音頻處理器是可能的。例如，Tensilica公司的Xtensa HiFi音頻引擎是基于32位Xtensa V處理器(具有24位音頻專(zhuān)門(mén)指令)基礎(chǔ)上的。這種處理器已被設(shè)計(jì)到各種產(chǎn)品中，包括移動(dòng)電話(huà)、便攜音頻播放機(jī)、攝錄像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人視頻錄像機(jī)等。

　　Xtensa LX可配置處理器的推出可改善原來(lái)HiFi音頻引擎，產(chǎn)生一個(gè)更強(qiáng)的音頻處理器，稱(chēng)之為Xtensa HiFi2音頻引擎(圖1)。此引擎以更小的處理帶寬運(yùn)行復(fù)雜的數(shù)字音頻編譯碼器。Xtensa LX處理器具有可靠的可配置性能。