中國(guó)音頻IC難突破，運(yùn)氣+經(jīng)驗(yàn)+文化？！

天津市瑞茵科技有限公司的技術(shù)總監(jiān)潘昶

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：音頻技術(shù)在消費(fèi)市場(chǎng)應(yīng)用并不少見，相信每個(gè)人對(duì)音頻產(chǎn)品都不會(huì)陌生——高保真（HiFi）音響，車載音響，低音炮，手機(jī)喇叭，耳機(jī)等等。如今有位HiFi音頻領(lǐng)域?qū)＜覅s稱音頻其實(shí)沒有想象中那么簡(jiǎn)單，“不好做，水很深！”，“能做成產(chǎn)品一半靠運(yùn)氣，一半靠經(jīng)驗(yàn)”。來自天津市瑞茵科技有限公司的技術(shù)總監(jiān)潘昶表達(dá)了以上觀點(diǎn)。音頻技術(shù)領(lǐng)域看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上為什么會(huì)如此難以進(jìn)入或發(fā)展？音頻設(shè)計(jì)的難點(diǎn)又主要在哪些地方？這次潘昶作為電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪的專家嘉賓，將主要就音頻設(shè)計(jì)與芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的溝通問題，音頻產(chǎn)品市場(chǎng)趨勢(shì)，音頻設(shè)計(jì)難點(diǎn)，未來技術(shù)亮點(diǎn)等一一作出觀點(diǎn)闡述。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：整機(jī)廠商和IC設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)部門溝通有障礙嗎？主要有哪些？這些障礙會(huì)帶來哪些影響？你認(rèn)為IC設(shè)計(jì)公司怎樣才能設(shè)計(jì)出適合整機(jī)廠商的芯片？具體建議有哪些？

　　潘昶：之前我已就整機(jī)廠商和IC設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)部門溝通這個(gè)問題專門寫了一篇文章（請(qǐng)參閱本站報(bào)道：音頻系統(tǒng)芯片選擇多項(xiàng)性能參數(shù)詳解），其中就嚴(yán)重批評(píng)了國(guó)內(nèi)部分芯片設(shè)計(jì)廠商。他們認(rèn)為音頻不是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，不肯和我們?nèi)贤?，這是一件很頭疼的事。他們（部分國(guó)內(nèi)IC廠商）認(rèn)為視頻都能做，音頻根本不成問題。而問題恰恰就在于，視頻不會(huì)出現(xiàn)的問題，音頻卻會(huì)出現(xiàn)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，就視頻從實(shí)際效果來說，人眼每秒25幀就能看到流暢的畫面，就算有毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)接續(xù)不上，都難以為人眼察覺；而音頻只要有幾微秒的斷續(xù)，聽起來就會(huì)明顯感覺不舒服。

??????? 就目前來說，國(guó)內(nèi)外的廠商出來的嵌入式開發(fā)板/評(píng)估板都不具備高清音頻解碼的能力，主要問題根源在于時(shí)鐘頻率跟不上，比如芯片內(nèi)部能分頻輸出192k的采樣率出來就沒有一家能做得到。所以說，做音頻產(chǎn)品開發(fā)有一半是運(yùn)氣成分，碰到不好的芯片產(chǎn)品就完了，這不是經(jīng)驗(yàn)所能夠彌補(bǔ)的。我認(rèn)為IC設(shè)計(jì)公司要設(shè)計(jì)出適合整機(jī)廠商的芯片，就要像早前我們和珠海某家IC設(shè)計(jì)公司交流那樣，他們會(huì)接受建議，在不影響芯片整體功能架構(gòu)基礎(chǔ)上對(duì)某些參數(shù)作出調(diào)整，如FIFO深度不夠，他們就會(huì)幫忙去做相應(yīng)調(diào)整。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：作為HiFi/音頻領(lǐng)域的專家，你認(rèn)為構(gòu)建音頻系統(tǒng)中，芯片選型最重要的是什么？有了合適的芯片，如何才能設(shè)計(jì)好一個(gè)整體表現(xiàn)優(yōu)秀的音頻系統(tǒng)？有哪些舉措？

　　潘昶：在構(gòu)建音頻系統(tǒng)中，芯片選型最重要的是CPU主頻，系統(tǒng)內(nèi)存大小，還有I2S FIFO深度是否足夠。舉個(gè)例子說，CPU集成的PLL（鎖相環(huán)）產(chǎn)生的時(shí)鐘質(zhì)量是很差的，時(shí)鐘不好就會(huì)直接影響到它的音質(zhì)不好，而絕大部分CPU都是從鎖相環(huán)時(shí)鐘分頻給芯片的子系統(tǒng)用，I2S就是屬于一個(gè)芯片中的其中一個(gè)子系統(tǒng)，而我們選型時(shí)就要注意I2S支不支持被動(dòng)時(shí)鐘，沒有被動(dòng)時(shí)鐘的我們一律不采用。這也是目前高清視頻做不了HiFi的一個(gè)原因，因?yàn)椴簧龠@類芯片不具有被動(dòng)時(shí)鐘（也稱從時(shí)鐘）這個(gè)功能。要設(shè)計(jì)好一個(gè)整體表現(xiàn)優(yōu)秀的音頻系統(tǒng)首先得將時(shí)鐘部分做好了。第二個(gè)比較關(guān)鍵的要注意PCB設(shè)計(jì)中的布線和走線，這部分的設(shè)計(jì)難度基本和設(shè)計(jì)RF電路相當(dāng)，要求尤為突出。某一條信號(hào)線如果走線錯(cuò)誤或布線不規(guī)范，甚至PCB板材的更改，鍍金厚度的一一致性不好，都會(huì)影響到整個(gè)音頻系統(tǒng)輸出的音質(zhì)，而這些問題，目前測(cè)試儀器和測(cè)試手段無法測(cè)試出來。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：從你在電子發(fā)燒友網(wǎng)論壇發(fā)表一篇《從高保真音頻重放設(shè)備看系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的芯片選型》的文章，我們注意到，I2S在我們開發(fā)過程中碰到的問題最多，比如同步不準(zhǔn)確、開始播放時(shí)左右聲道反轉(zhuǎn)、播放過程中不定期左右聲道反轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)輸出丟幀等情況，都嚴(yán)重影響輸出的技術(shù)參數(shù)，以致無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。請(qǐng)問目前解決音頻系統(tǒng)的出口I2S問題的解決方案是什么？還有哪些值得關(guān)注的音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)？

　　潘昶：目前解決音頻系統(tǒng)的出口I2S問題的解決方案，我們是選擇一個(gè)比較好的芯片，它有一些對(duì)應(yīng)相關(guān)的硬件系統(tǒng)，能幫忙將這些問題給解決了，彌補(bǔ)了一些普通系統(tǒng)不足的地方。目前主要就是依靠芯片來彌補(bǔ)這方面的不足，因?yàn)楸仨毜糜布龅搅塑浖拍茏龅?，由于速度太快的原因，軟件彌補(bǔ)不了這種硬件帶來的缺陷，因?yàn)?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/538/" target="_blank">Linux響應(yīng)的速度是微秒級(jí)的，所以需要輸出的時(shí)候輸出不了就會(huì)出現(xiàn)丟幀，需要同步的時(shí)候同步不了就會(huì)出現(xiàn)左右聲道反轉(zhuǎn)。至于音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，從數(shù)字來說，就是時(shí)鐘的干擾問題，時(shí)鐘越干凈干擾越少，聲音效果也就會(huì)越好；在模擬方面，主要是電源和布線。再有就是從數(shù)字域和模擬域兩個(gè)系統(tǒng)之間的無縫連接處理，這些就是音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)要注意的比較關(guān)鍵和值得注意的問題。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：作為音頻行業(yè)的專家，當(dāng)初你是怎樣選擇走上音頻領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)道路的？在音頻技術(shù)領(lǐng)域縱橫這么多年，請(qǐng)和我們電子發(fā)燒友網(wǎng)讀者分享下你有趣的研發(fā)經(jīng)歷和有用的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)。剛畢業(yè)從事HiFi/音頻設(shè)計(jì)的初級(jí)工程師要注意哪些問題？

　　潘昶：第一，首先當(dāng)初我是在無錫做了一些芯片的設(shè)計(jì)工作，有時(shí)間去研究音頻方面的技術(shù)；第二，我對(duì)音頻技術(shù)比較感興趣；第三，還有個(gè)選擇做產(chǎn)品更重要的原因是做IT很少有企業(yè)能做到50年以上的，而做音響的輕輕松松就能做一百年。做IT只是講究一種潮流，潮流時(shí)刻在變，做音響則是代表著一種文化，它傳承的是文化，而做文化傳承則可以做得更長(zhǎng)久。就我從事五六年來的音頻技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)來說尚且是一種摸索階段，如果非要說經(jīng)驗(yàn)，那就是苦，要能吃苦。在反反復(fù)復(fù)的技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)問題，并將其挖深挖大，這樣日積月累就會(huì)得到了經(jīng)驗(yàn)。沒有捷徑可走，只有不斷的嘗試，不斷的投入，在不斷的犯錯(cuò)中進(jìn)步，而且很重要的一點(diǎn)就是要堅(jiān)持，堅(jiān)持到別人堅(jiān)持不下去，而你還在堅(jiān)持，那就成功了。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：與國(guó)外廠商相比，請(qǐng)分析國(guó)內(nèi)音頻相關(guān)IC公司所提供的音頻IC方案有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？一個(gè)好的芯片平臺(tái)應(yīng)該具備哪些參數(shù)或性能？

　　潘昶：國(guó)內(nèi)沒有做音頻芯片的IC公司！除了做MP3芯片方案的瑞芯微和珠海炬力為代表外。造成這種現(xiàn)狀的主要原因，一是沒有專門的工藝產(chǎn)品線去做，二是沒有技術(shù)過硬的技術(shù)團(tuán)隊(duì)三是模數(shù)混合芯片需要設(shè)計(jì)公司和工藝線深度結(jié)合。個(gè)人并不看好中國(guó)未來在音頻IC方面會(huì)有突破，也不可能！因?yàn)閲?guó)內(nèi)大部分IC設(shè)計(jì)公司都是Fabless（無晶圓廠企業(yè)）。芯片代工就國(guó)內(nèi)來說做得最大的無非就是中芯國(guó)際，但是它模擬做的并不好，模擬是需要很多時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)去沉淀的。中國(guó)要想通過收購并購?fù)鈬?guó)優(yōu)秀IC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)或尖端產(chǎn)品線來充實(shí)提高國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)水平并不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)榛谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)或政治防范考量，國(guó)外不會(huì)將其核心技術(shù)出售給中國(guó)。

　　一個(gè)好的芯片平臺(tái)應(yīng)該具備的參數(shù)或性能主要是低功耗，子系統(tǒng)多，MMU足夠好。當(dāng)然了，有了好的芯片平臺(tái)還不足于建構(gòu)一個(gè)優(yōu)秀的音頻系統(tǒng)，還需要一個(gè)軟硬件通曉的全才對(duì)其芯片資源和軟件進(jìn)行高度整合，才能構(gòu)建最好的音頻系統(tǒng)。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：請(qǐng)談一下目前國(guó)內(nèi)HiFi/音響市場(chǎng)現(xiàn)狀及音頻技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)你對(duì)這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的深厚理解，未來在HiFi/音頻技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該關(guān)注哪些技術(shù)亮點(diǎn)？

　　潘昶：HiFi就個(gè)人理解主要分為三部分，一是功放，二是音源，三是喇叭，國(guó)內(nèi)主要做的就是這三種方向的技術(shù)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)喇叭做的比較好的廠商并不多，做功放的廠商不少由于理論基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，因此做得好的也是屈指可數(shù)。要想將功放做好，要看儀器足不足夠，還有就是設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是否跟得上。只有有資金實(shí)力買得起相關(guān)測(cè)試儀器的公司才有可能做好功放。比如舉個(gè)例子，我有個(gè)朋友是做變壓器的，他寧愿買十幾萬的儀器去校準(zhǔn)變壓器，那自然也就會(huì)比別人的好了，這也是很正常的，這也主要看該廠商是否能投入進(jìn)去做好產(chǎn)品。

　　據(jù)個(gè)人觀點(diǎn)，未來音源發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)出現(xiàn)往兩個(gè)相反的方向。一是黑膠碟，它屬于返古式，特點(diǎn)是難以復(fù)制，有版權(quán)保護(hù)。二是向流媒體發(fā)展方向。CD將會(huì)慢慢退出江湖，但仍舊會(huì)有其一定市場(chǎng)。未來在HiFi/音頻技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該關(guān)注的技術(shù)亮點(diǎn)是數(shù)字功放和數(shù)字音頻處理。數(shù)字功放的好處在于輸出的曲線是平的，這是模擬功放所不能比擬的。而數(shù)字音頻處理就是去校準(zhǔn)，比如做蘋果等比較好的音頻產(chǎn)品就是使用DSP來進(jìn)行處理補(bǔ)償?shù)玫降?，而不是喇叭本身就做得特別好。而中間的模擬部分慢慢的可能就會(huì)被數(shù)字替代，只在前后端設(shè)計(jì)有所涉及。這樣就能最大限度地減少中間輸出的損失，因?yàn)閿?shù)字域是無損的。這些就是未來技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和應(yīng)該關(guān)注的亮點(diǎn)。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：用于實(shí)時(shí)、流媒體、家庭娛樂應(yīng)用（如音頻和視頻）的基于RF的通信解決方案，很容易受到其它如WLAN（802.11）、藍(lán)牙、無繩電話等無線RF系統(tǒng)的干擾。請(qǐng)問你看好利用紅外數(shù)據(jù)傳輸解決音頻無線傳輸難題嗎？它的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

　　潘昶：就個(gè)人來說，我對(duì)紅外技術(shù)比較了解。紅外數(shù)據(jù)傳輸本身有個(gè)致命的缺點(diǎn)——傳輸距離短。其距離的長(zhǎng)短又按發(fā)射功率高低的不同而不同。要做好紅外數(shù)據(jù)傳輸是比較難的，根據(jù)低功耗的發(fā)展趨勢(shì)，要做好紅外數(shù)據(jù)傳輸是很難的，短距離紅外數(shù)據(jù)傳輸則可能相對(duì)容易。由于紅外數(shù)據(jù)傳輸局限性比較高，目前并無什么廠家做得很好。無線音頻的特點(diǎn)是時(shí)延和帶寬難以同時(shí)兼得。帶寬窄了時(shí)延就長(zhǎng)，反之時(shí)延短就短，而并不是所有系統(tǒng)都能接受時(shí)延的。就模擬音頻來說，沒有時(shí)延，但是噪音大。數(shù)字音頻沒有噪音，很干凈，但是要解決好剛才所說的時(shí)延和帶寬的問題。

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：作為音頻行業(yè)的技術(shù)專家，在這一領(lǐng)域一定積累了大量寶貴的技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。請(qǐng)問你將通過哪些舉措將降低制造HiFi音頻系統(tǒng)成本的同時(shí)提高功能和性能？高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)是什么？你看好中國(guó)HiFi音響市場(chǎng)前景嗎？

　　潘昶：目前就做HiFi來說，很難在降低制造HiFi音頻系統(tǒng)成本的同時(shí)提高功能和性能，一分錢一分貨。在整個(gè)音頻系統(tǒng)正常的前提下，對(duì)系統(tǒng)元器件或模塊進(jìn)行更換，最終得到的音質(zhì)肯定不一樣，但是這些元器件的價(jià)格是以指數(shù)往上翻番。這是批量生產(chǎn)和個(gè)人DIY不一樣的主要原因，批量生產(chǎn)的民品一般很少使用補(bǔ)品器件。高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的市場(chǎng)或技術(shù)挑戰(zhàn)是一些概念的普及和市場(chǎng)推廣，有部分消費(fèi)者會(huì)認(rèn)為CD播放器會(huì)比數(shù)碼播放器好，其實(shí)不然，只是沒聽過真正的數(shù)碼播放器而造成個(gè)人觀點(diǎn)上的誤解而已。高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)主要是如何將帶寬的截止頻率做高。

??????? 眾所周知，開關(guān)電源效率越高，頻率也就越高，而頻率高起來的時(shí)候開關(guān)速度又成了拖累它的因素。這是一個(gè)矛盾體，如何才能將它做好是很需要技巧的。在這里還要給人們解釋一下為什么好的器材貴，一般消費(fèi)者會(huì)認(rèn)為一塊音響板子就幾個(gè)器件，算起來不值幾個(gè)錢可賣起來怎么會(huì)那么貴呢？其實(shí)產(chǎn)品研發(fā)期間的不斷調(diào)試、測(cè)試才是最艱辛的，所花費(fèi)的人力物力成本也高，里面的軟件做了多少年，硬件PCB布了多少次才能達(dá)到相應(yīng)的效果，行外人很難理解，因此某些器材就值這個(gè)價(jià)錢。就個(gè)人觀點(diǎn)，對(duì)中國(guó)HiFi音響市場(chǎng)前景只能說怎么去做，一件企業(yè)要想做長(zhǎng)久，得有比較深厚的文化基礎(chǔ)去支撐，而中國(guó)能將文化基礎(chǔ)做好的并不多，這也是中國(guó)產(chǎn)品在國(guó)外叫好不叫座的一個(gè)主要原因。

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