手持多媒體設備的音訊設計挑戰

目前在電子商品賣場中，可以看到愈來愈多外型酷炫的小型手持設備，在這些設備中，除了手機、MP3、PMP、DV和游戲機需要提供音訊處理的功能外，現在連PDA、GPS，甚至是照相機都開始出現具有音訊的功能，例如也能講電話、聽MP3或FM廣播。

附圖 :歐敏銓先生

若細分這些產品，又可以分為純粹提供音訊的產品（Audio Only Device），如MP3；純粹提供視訊的產品（Video Only Device），如PMP；以及以音訊功能為主、視訊功能為輔的產品（Audio Centric Video Device），Freescale日前在一場研討會中指出，再過一、兩年，也就是到了2007、2008年時，這一類的產品將是手機以外的手持多媒體設備市場中的最大宗產品（占六成市場）。

目前手持多媒體設備不斷推陳出新，除了功能性的賣點外，外型、電池壽命和成本則是其他三項考量關鍵。產品的外型、外觀具有舉足輕重的地位，然而，并不是機構、樣式愈復雜愈受歡迎，有時候只是簡單的藍光小螢幕，就能成為市場的寵兒。當然，便利、有趣的應用軟體愈來愈受重視，但并非每個人都想嘗鮮，對於這個不算太少的保守用戶群來說，新產品的熟悉度是他們能否接受的重點。

當這些產品訴求更多元的多媒體功能時，不論是外在機構的連結或內部電路架構的規劃，都會面臨許多挑戰。要加入新功能，就得增加更多的模組或周邊，以及需要更大的電力供應，但手持設備又講究輕薄短小和長時間的使用，很顯然地存在明顯的矛盾性。以電力來說，隨著產品的整合度在提升，電源的管理也愈來愈復雜，電池的電力使用也就更顯得珍貴。

就音訊而言，針對語音、音樂、和弦鈴聲、視訊/電影等不同的應用就會產生如取樣率、資料傳輸率等不同的處理需求。在一個復雜的系統中除了會有更多的噪訊源外，還有許多原因會影響音訊的品質，例如音訊元件的SNR及THD議題會造成噪訊和失真的困擾；在手持設備的影音節目播放上，高品質的音效往往能彌補視訊畫質的不足，但在設計必須做到影、音同步播放的基本要求；此外，電力供應的穩定性對音訊品質影響甚大，尤其是當音訊電路直接連到電源時，不穩定的電源將造成很大的干擾。

目前在音訊元件的應用上，有一個重要的趨勢，即是采用Class D放大器。過去手持系統多采用Class AB揚聲器驅動元件，然而它的效率不隹，成為系統電力虛耗的主要原因。新的Class D技術能將揚聲器的輸出效率提升50％，在極低的輸出功率時，就能達到近70％的效率，這樣一來，一方面能大幅延長電池的使用壽命，另一方面則是因為降低了電力的虛耗熱量，讓系統的熱量管理問題變得單純許多。

對於手持多媒體設備來說，其實在音訊上的訴求很簡單，就是要體積小、能省電，又有高品質的音訊效果。這說起來簡單，但做起來卻會遇到不少問題，設計者必須從元件的選擇、系統電路的布局，到軟體的規劃一一謹慎考量，才能達到最隹化的結果。

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