SHARC 2148x和2147x系列处理器以合理的价格实现高清晰度音频
经常用来在互联网上发布音频的一些编解码器也具有高分辨率功能。前面提到的FLAC编解码器最高可以达到32/655的分辨率。虽然FLAC编解码器一般用于发布双声道内容,但也可以用来发布5.1声道音频。Windows® Media Audio Lossless和Apple® Lossless编解码器也能支持5.1和24/96,虽然使用这些编解码器的大多数应用和设备只支持16/44.1双声道音频。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/108287.htm重要的是,还有各种后处理技术经常与DTS-HD Master Audio和Dolby TrueHD等高清晰度音频技术一起使用。这些技术包括音量管理算法,如Audyssey Dynamic Volume、Dolby Volume、SRS® TruVolume和THX® Loudness Plus™。能够自动补偿室内声学环境的缺陷、扬声器位置和性能的室内均衡技术也很流行,包括Audyssey MultEQ、Dirac® Live和Trinnov® Optimizer。至少有两种后处理技术能将声道数量扩展到远大于7.1——Dolby Pro Logic Iiz通过增加两个高度扬声器可以形成9.1个声道,Audyssey DSX通过增加高度和/或宽度扬声器最多可以形成11.1个声道。
适合高清晰度音频应用的ADI新款DSP
ADI公司最近推出两款新的SHARC DSP系列产品,这些产品能使OEM实现高清晰度音频时更加容易,价格更低。一个这类DSP器件可以替代以前的两个或三个。这些DSP分两大系列,其中SHARC 2148x系列性能高达400MHz,SHARC 2147x系列性能高达266MHz,特别适合便携产品等低功耗应用。
因为高清晰度音频非常占处理器资源,ADI在这些DSP中集成了多项特殊功能,因此内核处理器不必再去执行那些可以DSP上的单独的专用器件能够更好完成的简单任务。过去,解码高清晰度音频格式的任务可能耗用单个DSP的大部分甚至所有处理资源。像室内均衡、音量管理或创建额外声道等任何后处理任务都必须用额外的DSP来完成。SHARC 2148x和2147x系列处理器单个芯片就能同时处理高清晰度音频解码和目前几乎所有常见的后处理任务。
SHARC 2148x和2147x系列处理器的一个关键特性是内置加速器,可用于快速傅里叶变换(FFT)、有限脉冲响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器。像Audyssey MultEQ等室内均衡技术使用高阶的FIR滤波器,这种滤波器会耗用大量处理资源。这些滤波器的简单特性使得我们有可能将这种任务卸载到DSP内的独立硅片上。FIR/IIR/FFT加速器可以执行室内均衡、扬声器交叉和音调调整所要求的大部分处理任务,因此核心处理器能集中资源处理更复杂的任务,如高清晰度音频解码。在每秒乘法累加(MAC)数方面,FIR/IIR/FFT加速器基本接近内核处理器的速度——这种内核和加速器的组合可以使系统总体性能翻倍。
SHARC 2148x和2147x系列处理器中集成的采样率转换器可以提供额外独立的处理能力。这种采样率转换器(AD1896独立型采样率转换器的翻版)可以用来实现低采样率(如44.1kHz)和较高采样率(如96kHz)之间的转换。还能用于减少抖动,它能通过移除输入信号的时钟并用内部产生的高精密时钟代替来形成更准确的数字音频信号。采样率转换器由4个独立的双声道电路组成,经过组合最多可以提供8个声道——并且所有声道都经过精密定时,声道间相位误差为零。内置的SPDIF接口能使外部设备方便地使用这些采样率转换器。不管您如何使用采样率转换器功能,采样率转换任务都是独立运行的,不会占用任何内核处理资源。
更大内存,更高效率
SHARC 2148x和2147x系列处理器提供3Mb或5Mb的片上RAM,接近竞争性DSP上RAM容量的2.5倍,要比最早的SHARC产品多出1Mb。片上内存可以节省成本,因为无需外部RAM就能实现许多极耗内存的功能,如室内均衡和混响。对于小型消费类音频设备制造商和专业音响设备制造商来说,更多的内存具有很大的优势,因为它能缩短编程时间。由于编程人员不必担心内存容量限制,因此编码会更简单。
SHARC处理器的直接存储器访问(DMA)特性通过管理DSP内存可进一步减轻内核处理器负载。外部器件可以通过DMA直接访问内存,不必经由DSP内核。DMA允许内核处理器接收数据块,而不是单个数据样本,因而能显著减少中断次数,提高系统处理速度。
SHARC 2148x和2147x系列处理器本身就支持32位浮点算法。这种设计简化了算法开发,可以使工程师专注于音频方面的设计,不会被在使用定点整数算法时必须考虑的奇怪数字问题搞得心烦意乱。标准32位浮点格式中有23位留给尾数,8位用于指数,1位是符号位。这种格式足够用来存储24位高精密音频样本,但在执行算法运算时要求更高的精度。因此这些DSP的内部寄存器实际上有40位宽,允许尾数中增加8位精度,并且不影响DSP速度。一旦数据被加载进寄存器,40位算术运算就能以与32位算术运算同样的速度执行,同时保持24位格式精度。
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