基于DSP的混合信號解決方案解決高級音頻處理難題

從20世紀70年代產生構想以來，特別是在過去十年間，數據信號處理(DSP)在媒體應用激增的推動下，已經成為了一項耳熟能詳的技術。從用于軍事的語音和圖像處理開始，這項技術首先發展進入音頻和視頻的應用環境，隨即又進入了更加主流的電子領域。

今天，設計師們正面臨著如下一系列信號處理方面的挑戰：要求同時具備先進的功能性、便攜性和低耗能性的應用，其要求不斷增加。音頻領域是個典型應用：從專業耳機到電子聽診器和遙感器，新的應用不斷出現，這就要求工程師利用電池供電，以相對較低的成本和小型化設計實現音頻壓縮和錄音、聲音管理、回波消除和言語處理。

但是應用的便攜性增加了這些挑戰的難度：低能耗不僅僅要求提高電池壽命，還要求降低電池的尺寸大小和重量。尺寸限制還要求組件數量越少越好，而設備的復雜性則不斷隨著市場要求產品所具特色的增加而增加。最后，市場的快速變化向設計師們施壓，他們必須比以前更加迅速地完成項目，并盡快將他們的想法轉化成銷售額。因此，IP復用或某些形式的可編程性至關重要。

有充分證據證明，實現信號處理功能集成的驅動力也對傳統上模擬和數字電子技術之間的分離造成了沖擊，使得混合信號的IC設計更加普遍。對于芯片設計師來說，這本身就困難重重：例如，他們需要設計具備多重地和電源的組件，并確保模擬和數字兩部分之間的充分隔離，因為其中一部分可能干擾到另一部分。

盡管存在這些固有的難題，系統設計師的需求已經使模擬和數字技術集成于芯片上變得不可避免。產業從許多不同的方向解決了這個問題：線性電路的制造商已經開始向他們的設備添加數字功能；同時可編程邏輯技術的供應商也已經嘗試集成模擬功能。但是，最重要和最成功的事情可能是，微處理器、DSP以及DSP核心的制造商一直努力在芯片上集成更多外圍功能。今天，具有真正專門知識和處理技術的設備供應商可以提供具備ADC、DAC、顯示驅動器、電源管理、集成放大器以及許多在特殊應用中普遍使用的外圍支持功能的單芯片信號處理解決方案。