芯耀
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聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的聲波，是通過(guò)介質(zhì)（空氣、固體或液體）傳播并能被人或動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)器官所感知的波動(dòng)現(xiàn)象。正在發(fā)聲的物體叫做聲源，物體在一秒鐘之內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率，單位是赫茲，簡(jiǎn)寫(xiě)為Hz。聲學(xué)將聲音分為次聲、可聽(tīng)聲和超聲，聲波頻率低于20Hz的被稱(chēng)為次聲，頻率在20-20000Hz之間的叫可聽(tīng)聲，而頻率超過(guò)20000Hz，人的感覺(jué)器官無(wú)法聽(tīng)到的聲波，就叫做超聲，即超聲波。
超聲雖然屬于人耳聽(tīng)不到的聲波，但它具有頻率高、波長(zhǎng)短、方向性好、穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，且易于獲得較集中的聲能。大自然中有很多超聲小能手，比如鯨魚(yú)、蝙蝠、海豚等，它們發(fā)出超聲波，利用回聲的強(qiáng)度、延遲和頻移來(lái)判斷空間中物體的大概種類(lèi)、距離和移動(dòng)速度，從而實(shí)現(xiàn)回聲定位。
在日常生活中，超聲也被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，功能覆蓋測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。而在手機(jī)中，超聲波的應(yīng)用也很常見(jiàn)。
眾所周知，手機(jī)上有多個(gè)傳感器，其中包括距離感應(yīng)器，其作用是在通話(huà)時(shí)，聽(tīng)筒靠近耳朵時(shí)息屏從而避免誤操作，聽(tīng)筒遠(yuǎn)離耳朵時(shí)屏幕亮起。為了順應(yīng)智能手機(jī)輕薄化的趨勢(shì)要求，同時(shí)利用超聲波可以用來(lái)測(cè)距的特性，集成超聲應(yīng)用的音頻功放應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)搭載這類(lèi)音頻功放，可用手機(jī)上喇叭和麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)距離感應(yīng)功能，進(jìn)而替代掉原有距離感應(yīng)器，節(jié)省手機(jī)內(nèi)部空間。
其實(shí)現(xiàn)原理是完成超聲音源與音頻數(shù)據(jù)混音后，通過(guò)音頻功放放大后經(jīng)過(guò)聽(tīng)筒播出，再根據(jù)麥克風(fēng)拾取到超聲信號(hào)幅度判斷手機(jī)與人耳的距離，執(zhí)行亮屏與息屏動(dòng)作。
方式1：音頻信號(hào)與超聲信號(hào)混音在平臺(tái)內(nèi)完成，可以通過(guò)模擬信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)傳遞給音頻PA。
方式2：音頻信號(hào)與超聲信號(hào)混音在音頻PA內(nèi)完成，需要通過(guò)數(shù)字信號(hào)傳遞給音頻PA。
音頻信號(hào)與超聲信號(hào)混音在數(shù)字域內(nèi)進(jìn)行，需要注意混音后信號(hào)不能過(guò)零削波。此時(shí)需要計(jì)算音頻信號(hào)與超聲信號(hào)幅度關(guān)系，數(shù)字域分貝轉(zhuǎn)換公式：
0dbFS=20log(1)
兩個(gè)信號(hào)相加后不會(huì)超1(0dbFS)，即不會(huì)出現(xiàn)削波。
例如，語(yǔ)音信號(hào)幅度為：
-1dbFS=20log(0.8912)
超聲信號(hào)幅度為：
-20dbFS=20log(0.1)
此時(shí)兩個(gè)信號(hào)相加為：
10^(-1/20)+10^(-20/20)=0.99 < 1
如下是兩種信號(hào)混音后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（數(shù)字域），其中圖4是混音后幅度超1削波，圖5是混音后幅度小于1未削波。
根據(jù)奎奈斯特抽樣定律（要從抽樣信號(hào)中無(wú)失真地恢復(fù)原信號(hào)，抽樣頻率應(yīng)大于2倍信號(hào)最高頻率），如果選用超聲頻段在20KHz-24KHz，采樣頻率至少需要使用48KHz；如果選用超聲頻段超過(guò)24KHz，則采樣頻率需要使用96KHz。
軟件配置完成后，硬件上需要注意功放、聽(tīng)筒及麥克風(fēng)頻率響應(yīng)均能支持到超聲頻段；聽(tīng)筒及麥克風(fēng)的截止頻率會(huì)受到整機(jī)出聲孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的影響，出聲孔的管道越短越寬，截止頻率越高。
艾為音頻功放芯片主要包括Digital Smart K、Smart K、K類(lèi)、D類(lèi)和AB類(lèi)產(chǎn)品，可滿(mǎn)足超聲應(yīng)用的選型需求，能夠?qū)崿F(xiàn)靈敏的距離感應(yīng)等超聲場(chǎng)景應(yīng)用。
除了優(yōu)秀的超聲應(yīng)用功能加持，艾為音頻功放從聲音的明亮度、豐滿(mǎn)度、柔和度、清晰度、平衡度、真實(shí)度等消費(fèi)者對(duì)音質(zhì)多維度的需求出發(fā)，進(jìn)行嚴(yán)格、精致打磨，保證客戶(hù)端的“聽(tīng)音”不僅能實(shí)現(xiàn)“大音量”，也兼具“好音質(zhì)”。目前，以智能K系列音頻功放芯片為代表的各類(lèi)艾為音頻功放產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各品牌手機(jī)、智能硬件產(chǎn)品中，推動(dòng)了音頻功放芯片行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代化進(jìn)程。
隨著應(yīng)用設(shè)備的小型化發(fā)展，艾為音頻功放芯片也在逐步向智能化、節(jié)能化、高效率等方向突破演進(jìn)，并通過(guò)與算法相結(jié)合，提升音頻響度、清晰度和立體效果，同時(shí)對(duì)芯片和設(shè)備提供保護(hù)。截至目前，通過(guò)不斷的市場(chǎng)積累和客戶(hù)洞察，艾為在音頻功放領(lǐng)域形成了以神仙算法awinicSKTune?（戳此鏈接回顧：【技術(shù)帖】當(dāng)談?wù)撋裣伤惴╝winicSKTune?時(shí)，到底在談什么？）、硬件、系統(tǒng)解決方案為主的體系式發(fā)展。
艾為音頻功放搭配神仙算法awinicSKTune?而形成的“神仙組合”廣受客戶(hù)好評(píng)，在智能手機(jī)、平板、學(xué)習(xí)機(jī)、VR設(shè)備、智能家居等客戶(hù)終端應(yīng)用領(lǐng)域全面開(kāi)花、“碩果”不斷，合作品牌覆蓋小米、vivo、HTC、雷蛇、海爾、科大訊飛等眾多知名品牌，為不同終端產(chǎn)品帶來(lái)“聲”入人心的音頻體驗(yàn)。
在智能手機(jī)領(lǐng)域，vivo X90、iQOO 10系列和小米12S——內(nèi)置艾為Digital Smart K系列高端音頻功放，并搭配艾為新一代神仙算法SKTuneTM，軟件、硬件、算法、調(diào)試多維度組合，帶來(lái)震撼視聽(tīng)體驗(yàn)。
在智能硬件領(lǐng)域，科大訊飛AI學(xué)習(xí)機(jī)X3 Pro、愛(ài)奇藝奇遇Dream Pro VR一體機(jī)、雷蛇鋒刃游戲掌機(jī)（Razer Edge 5G）等產(chǎn)品內(nèi)置艾為音頻功放“神仙組合”——Digital Smart K+ 神仙算法SKTuneTM，讓AI學(xué)習(xí)機(jī)能夠用清晰的聲音敘述出語(yǔ)言學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)；讓VR世界里音效360度立體而沉浸；讓游戲掌機(jī)帶來(lái)360度澎湃立體音，聲聲環(huán)繞，用極致音質(zhì)俘獲用戶(hù)的“芯”。
在智能家居領(lǐng)域，海爾智家旗下三翼鳥(niǎo)推出的海爾智家大腦屏內(nèi)置艾為“神仙組合”，由艾為Smart K系列芯片+神仙算法SKTuneTMV5為用戶(hù)帶來(lái)“聲”臨其境的體驗(yàn)。
從Smart K到Digital Smart K，從神仙算法SKTuneTMV1到神仙算法SKTuneTMV6，持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，......從手機(jī)到IoT、音響、平板，再到工業(yè)、汽車(chē).....，不斷開(kāi)拓領(lǐng)域。
除了用心打磨產(chǎn)品，艾為還積極聯(lián)合上海市質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院、上海市集成電路協(xié)會(huì)等力量，牽頭標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)音頻技術(shù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
2023年，艾為電子也將憑借在音頻功放領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和聲譽(yù)，進(jìn)一步增加市場(chǎng)占有率，提升產(chǎn)品知名度，加大中大功率數(shù)字音箱系列產(chǎn)品、汽車(chē)電子系列產(chǎn)品、音效算法等新產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)力度，推出適用于消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)、汽車(chē)的音頻功放新產(chǎn)品，敬請(qǐng)期待！
