CN1949904A - Td－scdma音乐手机 - Google Patents

Abstract

一种具有良好音频效果的TD－SCDMA手机，包括麦克、听筒、扬声器和耳机，还包括连接麦克并输出两路模拟音频数据的手机主芯片，手机主芯片把第一路模拟音频输出到听筒，把第二路模拟音频输出到一个音频处理芯片，经过音频处理芯片通话切换和功率放大，再输出到扬声器和耳机，利用主芯片的音频通路和音频处理芯片的音频播放、模拟通路和音频功放等功能，实现TD－SCDMA手机中基本的音频通路、音频播放、省电控制。

Description

TD-SCDMA音乐手机

技术领域

本发明属于便携式移动通信终端的技术领域，更具体地说是涉及到TD-SCDMA手机系统中声音通路以及MP3、MIDI、WAV等音乐播放的技术领域。

背景技术

手机系统中涉及到的声音通道有三路，一路声音通道是通话时对方说话的通话音，通过听筒发音；第二路声音通道是来电、来短信息或者定闹钟时的发出的振铃音，以及通话免提或者是播放的MP3、MIDI、WAV等音乐和视频声音，通过扬声器发音；第三路是上面两种声音都可以通过耳机发音。手机中的这三路声音通道都需要分别接有滤波电路、保护电路、音频放大器件、电声转换器件进行音频的处理播放。

TD-SCDMA标准是我国提出的第三代移动通信标准，正处于商用前期的测试阶段。目前已有的TD-SCDMA手机都是比较侧重于TD-SCDMA的发射接收网络性能，在音频设计上有所欠缺，尤其在MIDI、MP3、WAV等音乐播放的音频通路设计灵活性上差，声音音量小，声音效果不佳，难以达到商用的要求。

发明内容

本发明需解决的问题，就在于克服目前TD-SCDMA手机音频性能不理想的缺点，提出了一种具有良好的语音通话和音频播放效果的TD-SCDMA音乐手机，利用TD-SCDMA基本平台芯片，增加音频处理芯片，应用基本平台的音频通路，与音频处理芯片共同实现手机的多种格式的音频播放，具有良好的音乐播放效果。

为了实现解决上述问题的目的，本发明包括TD-SCDMA手机主芯片、音频处理芯片、听筒、扬声器和耳机。

手机主芯片输出两路模拟音频数据，第一路模拟音频输出到听筒，第二路模拟音频输出到一个音频处理芯片，经过音频处理芯片内的解码单元、声音均衡单元和功率放大器，通路切换单元，再输出到扬声器和耳机。

手机通话时，语音数据由手机主芯片解码和数模转换，通过第一路模拟音频输出到听筒。

手机免提通话时，语音数据由手机主芯片解码和数模转换，通过第二路模拟音频输出到音频处理芯片的模拟输入端，在音频处理芯片内经过声音均衡单元和功率放大器输出到扬声器。

手机播放音乐时，若音源是MIDI格式，由手机主芯片解码，经过第二路模拟音频通路和音频处理芯片输出到扬声器；若音源是MP3、WAV格式，由手机主芯片将音源数据通过数据总线接口输出到音频处理芯片，在音频处理芯片内经过解码器、声音均衡单元、数模转换器和功率放大器然后输出到扬声器。也可以由手机主芯片把所有格式的音源数据通过数据总线接口输出到音频处理芯片，经过解码器、声音均衡单元、数模转换器和功率放大器然后输出到扬声器。

播放音乐到双声道耳机时，与输出到扬声器的步骤类似，只是在音频处理芯片内经过解码器、声音均衡单元、数模转换器和功率放大器然后输出到双声道耳机。

手机主芯片通过数字总线接口和GPIO控制线连接到音频处理芯片。音频处理芯片中数字电源和模拟电源与手机主芯片的接口电源同时上电，用同一个电源以保证音频处理芯片的稳定供电。

手机主芯片控制音频处理芯片进入睡眠模式，设置音频处理芯片内部寄存器来控制音频处理芯片进入睡眠模式。

所述的手机主芯片是指TD-SCDMA的数字基带芯片(DBB)和模拟基带芯片(ABB)，主芯片是手机中的核心器件，完成信号的收发、信号处理、基带调制解调、编解码等功能，并连接麦克还有两路模拟音频输出。所述的音频处理芯片能够实现MIDI、WAV、MP3等的解码、声音均衡、扬声器功放和耳机功放等，还具有两路的模拟输入端。

本发明利用手机主芯片的两路音频通路和音频处理芯片内部的通路切换功能，不需要再增加音频模拟开关；充分利用了主芯片对音频的处理能力和音频处理芯片的音频处理能力，音频设计灵活性好，声音效果佳；而且对音频处理芯片进行休眠控制，最大限度地实现了降低手机的功耗，增加手机的待机时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明的逻辑框图；

图2是本发明一个实施例的电路原理图；

图3是本发明一个实施例的电源电路图；

图4是本发明一个实施例的省电控制示意图。

具体实施例

TD-SCDMA手机中音频系统是整个手机中的重要子系统，包括了数字电路部分、模拟电路部分和电源处理控制部分。

如图1所示，TD-SCDMA手机主芯片1(DBB或者ABB)的一路模拟音频输出直接接到听筒4，实现了通话时对方声音语音到听筒的语音通路；TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)的另一路模拟音频输出接到音频处理芯片2的模拟音频输入端，音频处理芯片2通过其专门接口分别与扬声器5和双声道耳机6相连。主芯片1接收麦克3-1和耳机麦克3-2输入的声音信号进行编码。

音频处理芯片2内部完成通路的切换和功率放大。通话时，可以实现语音到双声道耳机6的通路；免提时，可以实现语音到扬声器5的通路；播放音乐时，可以实现手机主芯片或者音频处理芯片到扬声器或者双声道耳机的通路。其中播放音乐时的通路，根据声音信号的解码处理位置不同而有所区别，若是MIDI等音频数据由手机主芯片1解码，则用手机主芯片经音频处理芯片到扬声器或耳机的通路；若是MP3、WAV由音频处理芯片2解码的数据，则直接是经过音频处理芯片到扬声器或耳机的通路，但需要手机主芯片通过数字总线接口给音频处理芯片提供音源数据。

如图2所示，TD-SCDMA手机主芯片1(DBB或者ABB)的一路模拟音频输出(由HEAD_RP和AUXSPP组成)直接接到听筒3，实现了通话时对方声音语音到听筒的语音通路；TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)的另一路模拟音频输出(由HEAD_LP和HEAD_RP组成)接到音频处理芯片2的模拟音频输入端(RXIN和EXTIN)，音频处理芯片2通过其专门接口(SPOUT1&2和HPOUTL&R)分别与扬声器4和双声道耳机5相连。TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)和音频处理芯片2之间通过总线接口连接，并通过两个GPIO实现复位和中断信号的连接。主芯片1接收麦克6-1和耳机麦克6-2输入的声音信号进行编码。

音频处理芯片2包括解码单元、声音均衡单元、功率放大器和通路切换单元，扬声器接口输出最大功率580mW，耳机接口最大输出功率13mW；扬声器接口的THD+N典型值为0.025％，耳机接口的THD+N典型值为0.05％，可以达到很好的声音效果。

其中TD-SCDMA手机主芯片1采用展讯通信公司的SC8800A型号的TD-SCDMA集成芯片，音频处理芯片2采用YAMAHA公司的YMU788音频芯片。

该TD-SCDMA音乐手机实现音频的良好播放，可以支持的音频格式有64和弦MIDI、WAV、MP3等，通过手机主芯片1或者音频处理芯片2实现解码并播放。

如图3所示，是音频处理芯片2的电源供电设计。音频处理芯片的供电电源有数字电源(IO电源和内核电源)、模拟电源和音频功放电源，功放电源直接接到电池端，特别考虑的是音频处理芯片的数字(总线)接口是接在主芯片总线接口上的，所以音频处理芯片IO电源与主芯片总线接口电源用同一个电源，音频处理芯片的其它电源也要与此电源同时上电，以保证音频处理芯片的稳定和避免电源倒灌。

本实施例中音频处理芯片的供电电源有IO电源IOVDD、内核电源DVDD、模拟电源AVDD和音频功放电源SPVDD，功放电源直接接到电池端VBAT，音频处理芯片IO电源与主芯片总线接口电源用同一个电源VMEM，音频处理芯片的其它电源要与VMEM同时上电，IOVDD、DVDD和主芯片总线接口电源接到VMEM，VMEM由手机系统的电源管理部分提供；DVDD单独由一个低压差稳压器(LDO)的输出V1.8V供电，LDO由主芯片的上电默认为高的GPIOV1.8_CTL控制或由VMEM直接控制。

如图1所示YMU788的/WR、/RD、/CS、A0和A1与SC8800A的EMCSN0、EMAOEN、EMAWEN、EMA17和EMA18相连，这样地址使用的就是SC8800A的外部存储器地址，统一纳入了外设地址，软件控制访问只需要对相应地址进行操作即可。

YMU788的寄存器结构有三种，包括Interface寄存器、Intermedia寄存器和Control寄存器。Interface寄存器可以通过外部CPU直接访问，Intermedia寄存器需要通过Interface寄存器访问，Control寄存器和内存需要通过Intermedia寄存器访问，这样外部控制我们通过Interface寄存器来控制。

TD-SCDMA手机为了实现省电功能，需要对音频处理芯片进行省电控制，在不需要音频芯片工作时，使其进入睡眠(省电)模式；需要播放时，对其先进行初始化，再进行相应的工作，播放完成后进入睡眠(省电)模式。控制音频处理芯片进入睡眠(省电)模式的方法可以通过设置音频处理芯片内部寄存器或者通过专用的控制管脚控制。

如图4所示，是关于对音频处理芯片2的省电设计和控制。手机上电开机后，先进行系统的初始化，再进行外围芯片的初始化，包括本发明用的音频处理芯片的初始化，然后设置音频处理芯片的寄存器，使音频处理芯片内部各个功能模块进入省电模式；或者先播放开机音再进入省电模式。播放时，音频处理芯片的控制软件接收到上层软件的命令后，唤醒音频处理芯片，对其初始化，再按照要求播放相应的文件。

本发明根据手机主芯片平台情况和操作系统的消息机制，实现音频数据处理的方法如下：

单独建立一个声音处理线程，注册到操作系统中，参与操作系统线程的统一调度，避免同平台下其他操作相冲突。

声音播放时数据更新方式采用查询方式，当播放声音的时候启动一个定时器，以固定的时间查询音频处理芯片是否需要数据更新，如果需要的话，向建立的声音处理线程发送需要更新数据的消息，操作系统调度到声音处理线程的时候，处理这个消息，控制手机主芯片向音频处理芯片发送需要的数据。

由于平台提供了一种硬件注册的机制，新添加的硬件只需要向平台注册一下，启动初始化的时候指定需要使用的硬件即可，所以上层软件调用的接口不会变化，只需要添加相应硬件注册的代码即可。

声音播放的机制如下：首先MMI调用上层声音播放接口，通过平台中间层发送到底层，调用注册的播放函数，然后注册的播放函数向声音线程发送播放消息，最后操作系统调度调用最终的硬件播放函数。

本实例中使用的是ThreadX操作系统。

Claims (9)

1.TD-SCDMA音乐手机，包括听筒、扬声器和耳机，其特征在于还包括输出两路模拟音频数据的手机主芯片，第一路模拟音频输出到听筒，第二路模拟音频输出到一个音频处理芯片，经过音频处理芯片内的解码单元、声音均衡单元、功率放大器和通路切换单元，再输出到扬声器和耳机。

2.按照权利要求1所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于手机通话时，语音数据由手机主芯片解码和数模转换，通过第一路模拟音频输出到听筒。

3.按照权利要求1所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于手机免提通话时，语音数据由手机主芯片解码和数模转换，通过第二路模拟音频输出到音频处理芯片的模拟输入端，在音频处理芯片内经过声音均衡单元和功率放大器输出到扬声器。

4.按照权利要求1所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于手机播放音乐时，若音源是MIDI格式，由手机主芯片解码，经过第二路模拟音频通路和音频处理芯片输出到扬声器；若音源是MP3、WAV格式，由手机主芯片将音源数据通过数据总线接口输出到音频处理芯片，在音频处理芯片内经过解码器、声音均衡单元、数模转换器和功率放大器然后输出到扬声器。

5.按照权利要求1所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于手机播放音乐时，手机主芯片把音源数据通过数据总线接口输出到音频处理芯片，经过解码器、声音均衡单元、数模转换器和功率放大器然后输出到扬声器。

6.按照权利要求1至5中任一个权利要求所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于所述的手机主芯片通过数字总线接口和GPIO控制线连接到音频处理芯片。

7.按照权利要求1至5中任一个权利要求所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于所述的音频处理芯片中数字电源和模拟电源与手机主芯片的接口电源同时上电；

8.按照权利要求1至4中任一个权利要求所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于所述的手机主芯片控制音频处理芯片进入睡眠模式。

9.按照权利要求7所述的TD-SCDMA音乐手机，其特征在于所述的手机主芯片设置音频处理芯片内部寄存器来控制音频处理芯片进入睡眠模式。

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