對於身處第一線的消費性電子製造業者而言，採用具有彈性且能重新設定的元件獲益良多，但是在具備彈性的同時也讓設計的複雜度提升，要在易用性和再利用性之間取得平衡對消費性電子製造商而言是一項極大挑戰。

傳統上，混合信號音訊元件並不被認為是最具彈性的元件，它的特定使用模式硬體使它無法跨平台重新再利用。現在，新一代音訊中樞方案能為行動裝置的音訊功能帶來全新的彈性水準，並簡化系統的整合；同時還能提供包括全新的應用特性、降低物料清單成本、延長通話時間和提昇整體效能等的好處。以下藉由比較平板電腦與智慧型手機的差別，來看待音訊處理的建置與發展。

平板電腦和智慧型手機的區別為何？

平板電腦可說是硬體平台再利用的最新實例。大部分的平板電腦製造業者都希望盡可能重複使用他們的智慧型手機平台來設計平板電腦。但單就音訊的角度來看，平板電腦有一些相當明確的特性不適用於舊平台，因此再利用的作法並不理想，反而會造成浪費和效能的犧牲。

▲體積尺寸較智慧型手機大

和智慧型手機比起來，平板電腦的尺寸較大，所以可以容納更多和更大的揚聲器。許多平板電腦現在大多已配備二或三個揚聲器，只要調整得當便能改善視訊播放及遊戲體驗，提供立體音訊效果。

但是當平板電腦配備了二或三個揚聲器，它所增加的體積和重量卻也會降低產品的可攜性，因此一般消費者比較偏好在室內使用平板電腦，畢竟在室內，利用較大的螢幕上網是比較舒適。無線區域網路(Wi-Fi)在家庭、辦公室或熱鬧街道的普及程度，讓許多低價平板電腦可以不用配備蜂巢無線功能就可直接上網，消費者也能時常在平板電腦上利用網路(IP-based)進行通話功能。

但是，當消費者利用智慧型行動電話進行網路通話時，多是在蜂巢數據機中進行語音前處理和後處理演算法，這也就間接代表在不具備蜂巢無線通訊功能的平板電腦中，消費者進行網路通話時，這些演算法必須被移植到不同的核心，通常是應用處理器，或在某些情況中是利用額外的硬體來執行。這會造成軟體的再利用更為複雜，大幅地影響開發時間及成本。

現今許多音訊中樞已被視為傳感器管理平台，藉由調整位於開發過程中較後面的階段，開發人員不需針對各種外觀尺寸所形成的不同音響環境去改變穩定的主軟體平台，可大幅降低整合的複雜度。在輕薄短小的時尚設計架構中，音訊中樞已順理成章地成為音訊前後處理功能的棲身之處，這不但有助於加速許多行動應用產品的上市時間，同時能在不同的使用情境中維持音訊「特色」的一致性。

最近市場中有廠商推出觸覺回饋機制的一些創新技術發展，將能促使未來的觸控螢幕使用更為自然且更具互動性，這類創新作法是在裝置中嵌入多個傳感器，這些傳感器的控制信號變得更為精密，即使在進行音訊串流也不會影響精密度。這項精準的架構不但能為平板電腦使用者帶來一些新的體驗，系統不需大幅度的更改，基本元件的成本也不會受到影響。

▲沒有聽筒揚聲器

平板電腦語音通話是利用喇叭揚聲器或耳機進行。但現今大部分重複利用行動電話設計的平板電腦仍然具備一個行動電話CODEC以及用以驅動聽筒揚聲器的功率放大器，無論是藉由放大器設計或包含互斥揚聲器和聽筒等相關的類比信號路徑。在實際操作上，對大部分的平板電腦而言，這些元件都是多餘的放大器，並且對於沿用舊架構的平板電腦而言，這些多餘的放大器無法輕易地重新處理成為更有用的功能。

由於缺乏聽筒通話功能並具有高解析顯示器，平板電腦的視訊通話和喇叭揚聲器效能顯得特別重要。隨著高頻寬無線區域(Wi-Fi)網路的普及，寬頻語音通話能傳輸更大範圍的音頻，理論上視訊通話的音質應該可以更圓潤和自然。但在視訊通話期間，從嘴部到麥克風之間較長的距離卻會擴增遠端通話者所聽到的環境噪音，信號的環境噪音水準相對會升高。因此，語音通話的整體效能瓶頸便由網路頻寬轉至本地端的信號處理能力，特別是傳輸路徑的噪音消除和回音消除效能。

▲具備旋轉功能，須具備更多的揚聲放大器系統

由於平板電腦可以直向及橫向擺放，揚聲器的立體聲背景便會隨著平板電腦方向的改變而動態變化。具備三個或更多放大器的揚聲器可以為消費者帶來更棒的立體聲效，但首要前提是在採用立體聲擴大演算法時，左右聲道匹配需具有優秀的方向敏感度。所以通常只會整合一個揚聲器的智慧型手機音訊平台便必需提供這類擴大功能，而且所採用的方法必需盡量不要影響軟體和硬體，並且也不能增加採用相同平台基本型智慧型手機的成本。

全新的音訊中樞架構 全新的音訊設計未來

Wolfson發表的WM5100，其設計能最大化使用彈性及跨平台的重複利用性，同時實現許多未來的先進功能，例如多通道觸覺、高效能噪音消除技術及可調整的揚聲器電路板面積。音訊中樞架構所採用的脈衝密度調變(PDM)輸出可為晶片上D類和W類驅動器之外的四個額外功率放大器，提供可靠及低成本的數位連結。也讓相似的音訊平台可以支援更多數量及種類的揚聲器及傳感器，促使多元應用的重複利用。

高彈性通用型多通道輸出驅動器的佈局，加上全數位信號路徑及混合功能，這樣的結合可以將聽筒驅動器(事實上是其他任何種類的驅動器)重新處理成其他多種功能，例如支援藉由高電壓放大器而形成的先進多通道觸覺波形。

這種對稱與多通道的數位架構具有簡單的點對點路徑，可以大幅簡化系統並提昇系統效率，能讓整合變得容易許多，也讓軟體能跨平台重複利用，並能支援更多的功能同時運作。基於上述優點，這個平台還能支援未來的許多先進使用情境。這項多工方法還能延伸至噪音消除及其他數位訊號處理器(Digital Signal Processor；DSP)功能，在不需持續進行韌體的重新載入下可同時運作，進而大幅簡化軟體的整合並減少匯流排流量。

<本文由Wolfson提供>