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我们每天都与声音打交道,这些声音有的来自于大自然,有的来自于电子设备。我们将人类耳朵所能感知的声波及频率,即在20赫兹至20千赫兹范围内的声波,包括噪音等,统称为音频。
而音频芯片,则是一种专门用于处理和放大音频信号的集成电路(IC),广泛应用于各种电子设备、消费电子产品中。
虽然两者在概念上不一样,但它们却共同构造了现代电子设备中不可或缺的一部分,为用户提供了丰富多样的音频体验。
今天,一起跟随纳祥科技进一步来了解:什么是音频芯片?

(一)定义:什么是音频芯片

(一)定义:什么是音频芯片

音频芯片,是一种专门处理音频信号的集成电路芯片,它接收、处理并输出音频信号,广泛应用于各种消费电子产品中。
作为处理音频信号的核心组件,音频芯片通常包含有音频编解码器、放大器、混音器以及数字信号处理器等多个功能模块。

▲纳祥科技NX6805
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▲纳祥科技NX6805

音频芯片主要包括模拟信号输入阶段、A/D转换器、数字信号处理单元(DSP)和D/A转换器。其中,模拟信号输入阶段负责接收外部的模拟音频信号,并将其转换为数字信号;A/D转换器将模拟过程的数字信号转换为数字领域内的信号;DSP可对数字信号进行各种处理;D/A转换器则将数字信号转回为模拟信号输出。

(二)音频芯片优缺点

(二)音频芯片优缺点

音频芯片作为现代电子设备中不可或缺的核心组件,其优点和缺点对于设备的性能和用户体验有着直接的影响。以下是对音频芯片优缺点的具体分析:
⑴音频芯片优点:
①小型化:技术进步使得音频芯片尺寸越来越小,易于集成至耳机、蓝牙音箱等小型设备。
②多功能:音频芯片不仅提供音频处理,还能集成噪声消除、音效增强和混响控制等功能。
③高音质:数字化后的音频信号转换回模拟信号时不存在质量损失,音质较好。

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⑵音频芯片缺点:
①技术门槛较高:设计和开发音频芯片需要专业的知识和技术,对于一般用户来说较为复杂。
②受限于硬件:音频芯片品质受限于硬件,如电路板设计、供电稳定性,可能影响音质和稳定性。
③成本较高:高品质音频芯片价格昂贵,同时DSP算法复杂度高,对处理器和存储器要求高,使价格上升。
尽管存在一些缺点,但技术的发展却解决了这些问题。制造商不断优化音频芯片,提供更优质、可靠的体验。用户也可根据需求选择芯片,满足特定处理与放大需求。

(三)音频芯片种类

(三)音频芯片种类

根据不同的功能、应用领域,市面上将音频芯片划分为多类,包括DAC芯片、ADC芯片、音频编解码芯片、信号处理芯片、HiFi音频芯片等,我们今天主要讲前3类,这3类音频芯片在成本、音质、灵活性、功耗等方面都存在着差异性。
①DAC芯片:数字到模拟转换器(Digital to Analog Converter)芯片,用于将数字音频信号转换为模拟音频信号,被广泛应用于蓝牙耳机,音响、控制系统等,如纳祥科技的DAC芯片。

▲纳祥科技DAC芯片
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▲纳祥科技DAC芯片

②ADC芯片:模拟到数字转换器(Analog to Digital Converter)芯片,用于将模拟音频信号转换为数字音频信号。它在录音设备和语音识别系统中起到关键作用。如纳祥科技的ADC芯片。

▲纳祥科技ADC芯片
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▲纳祥科技ADC芯片

③音频编解码芯片:用于对音频信号进行编码和解码,实现音频的压缩和解压缩。这种芯片能够将模拟信号转换成数字信号,或者反过来将数字信号转换成模拟信号。如纳祥科技的音频编解码芯片NX9022。
*更多关于DAC芯片、ADC芯片的知识,请查看之前的科普文章~

(四)音频芯片应用领域

音频芯片的应用领域极为广泛,涵盖了从消费电子产品到专业音频处理设备的多个方面,从而丰富了人们的听觉体验。
在消费电子领域,音频芯片常用于手机、智能设备、音频播放器、家用音箱、汽车娱乐系统等,提供音频处理、编解码、放大、数字模拟转换等功能;同时,在视频会议、专业录音等高端领域,音频芯片也具重要作用,满足高端音质需求。

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未来,音频芯片应用还将进一步扩大,为用户带来更多高质量音频享受。