專利名稱：Td－scdma音樂手機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于便攜式移動通信終端的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及到TD-SCDMA手機系統(tǒng)中聲音通路以及MP3、MIDI、WAV等音樂播放的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
手機系統(tǒng)中涉及到的聲音通道有三路，一路聲音通道是通話時對方說話的通話音，通過聽筒發(fā)音；第二路聲音通道是來電、來短信息或者定鬧鐘時的發(fā)出的振鈴音，以及通話免提或者是播放的MP3、MIDI、WAV等音樂和視頻聲音，通過揚聲器發(fā)音；第三路是上面兩種聲音都可以通過耳機發(fā)音。手機中的這三路聲音通道都需要分別接有濾波電路、保護電路、音頻放大器件、電聲轉(zhuǎn)換器件進行音頻的處理播放。
TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)是我國提出的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)，正處于商用前期的測試階段。目前已有的TD-SCDMA手機都是比較側(cè)重于TD-SCDMA的發(fā)射接收網(wǎng)絡(luò)性能，在音頻設(shè)計上有所欠缺，尤其在MIDI、MP3、WAV等音樂播放的音頻通路設(shè)計靈活性上差，聲音音量小，聲音效果不佳，難以達(dá)到商用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需解決的問題，就在于克服目前TD-SCDMA手機音頻性能不理想的缺點，提出了一種具有良好的語音通話和音頻播放效果的TD-SCDMA音樂手機，利用TD-SCDMA基本平臺芯片，增加音頻處理芯片，應(yīng)用基本平臺的音頻通路，與音頻處理芯片共同實現(xiàn)手機的多種格式的音頻播放，具有良好的音樂播放效果。
為了實現(xiàn)解決上述問題的目的，本發(fā)明包括TD-SCDMA手機主芯片、音頻處理芯片、聽筒、揚聲器和耳機。
手機主芯片輸出兩路模擬音頻數(shù)據(jù)，第一路模擬音頻輸出到聽筒，第二路模擬音頻輸出到一個音頻處理芯片，經(jīng)過音頻處理芯片內(nèi)的解碼單元、聲音均衡單元和功率放大器，通路切換單元，再輸出到揚聲器和耳機。
手機通話時，語音數(shù)據(jù)由手機主芯片解碼和數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過第一路模擬音頻輸出到聽筒。
手機免提通話時，語音數(shù)據(jù)由手機主芯片解碼和數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過第二路模擬音頻輸出到音頻處理芯片的模擬輸入端，在音頻處理芯片內(nèi)經(jīng)過聲音均衡單元和功率放大器輸出到揚聲器。
手機播放音樂時，若音源是MIDI格式，由手機主芯片解碼，經(jīng)過第二路模擬音頻通路和音頻處理芯片輸出到揚聲器；若音源是MP3、WAV格式，由手機主芯片將音源數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線接口輸出到音頻處理芯片，在音頻處理芯片內(nèi)經(jīng)過解碼器、聲音均衡單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器然后輸出到揚聲器。也可以由手機主芯片把所有格式的音源數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線接口輸出到音頻處理芯片，經(jīng)過解碼器、聲音均衡單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器然后輸出到揚聲器。
播放音樂到雙聲道耳機時，與輸出到揚聲器的步驟類似，只是在音頻處理芯片內(nèi)經(jīng)過解碼器、聲音均衡單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器然后輸出到雙聲道耳機。
手機主芯片通過數(shù)字總線接口和GPIO控制線連接到音頻處理芯片。音頻處理芯片中數(shù)字電源和模擬電源與手機主芯片的接口電源同時上電，用同一個電源以保證音頻處理芯片的穩(wěn)定供電。
手機主芯片控制音頻處理芯片進入睡眠模式，設(shè)置音頻處理芯片內(nèi)部寄存器來控制音頻處理芯片進入睡眠模式。
所述的手機主芯片是指TD-SCDMA的數(shù)字基帶芯片(DBB)和模擬基帶芯片(ABB)，主芯片是手機中的核心器件，完成信號的收發(fā)、信號處理、基帶調(diào)制解調(diào)、編解碼等功能，并連接麥克還有兩路模擬音頻輸出。所述的音頻處理芯片能夠?qū)崿F(xiàn)MIDI、WAV、MP3等的解碼、聲音均衡、揚聲器功放和耳機功放等，還具有兩路的模擬輸入端。
本發(fā)明利用手機主芯片的兩路音頻通路和音頻處理芯片內(nèi)部的通路切換功能，不需要再增加音頻模擬開關(guān)；充分利用了主芯片對音頻的處理能力和音頻處理芯片的音頻處理能力，音頻設(shè)計靈活性好，聲音效果佳；而且對音頻處理芯片進行休眠控制，最大限度地實現(xiàn)了降低手機的功耗，增加手機的待機時間。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1是本發(fā)明的邏輯框圖；圖2是本發(fā)明一個實施例的電路原理圖；圖3是本發(fā)明一個實施例的電源電路圖；圖4是本發(fā)明一個實施例的省電控制示意圖。
具體實施例TD-SCDMA手機中音頻系統(tǒng)是整個手機中的重要子系統(tǒng)，包括了數(shù)字電路部分、模擬電路部分和電源處理控制部分。
如圖1所示，TD-SCDMA手機主芯片1(DBB或者ABB)的一路模擬音頻輸出直接接到聽筒4，實現(xiàn)了通話時對方聲音語音到聽筒的語音通路；TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)的另一路模擬音頻輸出接到音頻處理芯片2的模擬音頻輸入端，音頻處理芯片2通過其專門接口分別與揚聲器5和雙聲道耳機6相連。主芯片1接收麥克3-1和耳機麥克3-2輸入的聲音信號進行編碼。
音頻處理芯片2內(nèi)部完成通路的切換和功率放大。通話時，可以實現(xiàn)語音到雙聲道耳機6的通路；免提時，可以實現(xiàn)語音到揚聲器5的通路；播放音樂時，可以實現(xiàn)手機主芯片或者音頻處理芯片到揚聲器或者雙聲道耳機的通路。其中播放音樂時的通路，根據(jù)聲音信號的解碼處理位置不同而有所區(qū)別，若是MIDI等音頻數(shù)據(jù)由手機主芯片1解碼，則用手機主芯片經(jīng)音頻處理芯片到揚聲器或耳機的通路；若是MP3、WAV由音頻處理芯片2解碼的數(shù)據(jù)，則直接是經(jīng)過音頻處理芯片到揚聲器或耳機的通路，但需要手機主芯片通過數(shù)字總線接口給音頻處理芯片提供音源數(shù)據(jù)。
如圖2所示，TD-SCDMA手機主芯片1(DBB或者ABB)的一路模擬音頻輸出(由HEAD_RP和AUXSPP組成)直接接到聽筒3，實現(xiàn)了通話時對方聲音語音到聽筒的語音通路；TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)的另一路模擬音頻輸出(由HEAD_LP和HEAD_RP組成)接到音頻處理芯片2的模擬音頻輸入端(RXIN和EXTIN)，音頻處理芯片2通過其專門接口(SPOUT1&2和HPOUTL&R)分別與揚聲器4和雙聲道耳機5相連。TD-SCDMA主芯片1(DBB或者ABB)和音頻處理芯片2之間通過總線接口連接，并通過兩個GPIO實現(xiàn)復(fù)位和中斷信號的連接。主芯片1接收麥克6-1和耳機麥克6-2輸入的聲音信號進行編碼。
音頻處理芯片2包括解碼單元、聲音均衡單元、功率放大器和通路切換單元，揚聲器接口輸出最大功率580mW，耳機接口最大輸出功率13mW；揚聲器接口的THD+N典型值為0.025％，耳機接口的THD+N典型值為0.05％，可以達(dá)到很好的聲音效果。
其中TD-SCDMA手機主芯片1采用展訊通信公司的SC8800A型號的TD-SCDMA集成芯片，音頻處理芯片2采用YAMAHA公司的YMU788音頻芯片。
該TD-SCDMA音樂手機實現(xiàn)音頻的良好播放，可以支持的音頻格式有64和弦MIDI、WAV、MP3等，通過手機主芯片1或者音頻處理芯片2實現(xiàn)解碼并播放。
如圖3所示，是音頻處理芯片2的電源供電設(shè)計。音頻處理芯片的供電電源有數(shù)字電源(IO電源和內(nèi)核電源)、模擬電源和音頻功放電源，功放電源直接接到電池端，特別考慮的是音頻處理芯片的數(shù)字(總線)接口是接在主芯片總線接口上的，所以音頻處理芯片IO電源與主芯片總線接口電源用同一個電源，音頻處理芯片的其它電源也要與此電源同時上電，以保證音頻處理芯片的穩(wěn)定和避免電源倒灌。
本實施例中音頻處理芯片的供電電源有IO電源IOVDD、內(nèi)核電源DVDD、模擬電源AVDD和音頻功放電源SPVDD，功放電源直接接到電池端VBAT，音頻處理芯片IO電源與主芯片總線接口電源用同一個電源VMEM，音頻處理芯片的其它電源要與VMEM同時上電，IOVDD、DVDD和主芯片總線接口電源接到VMEM，VMEM由手機系統(tǒng)的電源管理部分提供；DVDD單獨由一個低壓差穩(wěn)壓器(LDO)的輸出V1.8V供電，LDO由主芯片的上電默認(rèn)為高的GPIOV1.8_CTL控制或由VMEM直接控制。
如圖1所示YMU788的/WR、/RD、/CS、A0和A1與SC8800A的EMCSN0、EMAOEN、EMAWEN、EMA17和EMA18相連，這樣地址使用的就是SC8800A的外部存儲器地址，統(tǒng)一納入了外設(shè)地址，軟件控制訪問只需要對相應(yīng)地址進行操作即可。
YMU788的寄存器結(jié)構(gòu)有三種，包括Interface寄存器、Intermedia寄存器和Control寄存器。Interface寄存器可以通過外部CPU直接訪問，Intermedia寄存器需要通過Interface寄存器訪問，Control寄存器和內(nèi)存需要通過Intermedia寄存器訪問，這樣外部控制我們通過Interface寄存器來控制。
TD-SCDMA手機為了實現(xiàn)省電功能，需要對音頻處理芯片進行省電控制，在不需要音頻芯片工作時，使其進入睡眠(省電)模式；需要播放時，對其先進行初始化，再進行相應(yīng)的工作，播放完成后進入睡眠(省電)模式?？刂埔纛l處理芯片進入睡眠(省電)模式的方法可以通過設(shè)置音頻處理芯片內(nèi)部寄存器或者通過專用的控制管腳控制。
如圖4所示，是關(guān)于對音頻處理芯片2的省電設(shè)計和控制。手機上電開機后，先進行系統(tǒng)的初始化，再進行外圍芯片的初始化，包括本發(fā)明用的音頻處理芯片的初始化，然后設(shè)置音頻處理芯片的寄存器，使音頻處理芯片內(nèi)部各個功能模塊進入省電模式；或者先播放開機音再進入省電模式。播放時，音頻處理芯片的控制軟件接收到上層軟件的命令后，喚醒音頻處理芯片，對其初始化，再按照要求播放相應(yīng)的文件。
本發(fā)明根據(jù)手機主芯片平臺情況和操作系統(tǒng)的消息機制，實現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)處理的方法如下單獨建立一個聲音處理線程，注冊到操作系統(tǒng)中，參與操作系統(tǒng)線程的統(tǒng)一調(diào)度，避免同平臺下其他操作相沖突。
聲音播放時數(shù)據(jù)更新方式采用查詢方式，當(dāng)播放聲音的時候啟動一個定時器，以固定的時間查詢音頻處理芯片是否需要數(shù)據(jù)更新，如果需要的話，向建立的聲音處理線程發(fā)送需要更新數(shù)據(jù)的消息，操作系統(tǒng)調(diào)度到聲音處理線程的時候，處理這個消息，控制手機主芯片向音頻處理芯片發(fā)送需要的數(shù)據(jù)。
由于平臺提供了一種硬件注冊的機制，新添加的硬件只需要向平臺注冊一下，啟動初始化的時候指定需要使用的硬件即可，所以上層軟件調(diào)用的接口不會變化，只需要添加相應(yīng)硬件注冊的代碼即可。
聲音播放的機制如下首先MMI調(diào)用上層聲音播放接口，通過平臺中間層發(fā)送到底層，調(diào)用注冊的播放函數(shù)，然后注冊的播放函數(shù)向聲音線程發(fā)送播放消息，最后操作系統(tǒng)調(diào)度調(diào)用最終的硬件播放函數(shù)。
本實例中使用的是ThreadX操作系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.TD-SCDMA音樂手機，包括聽筒、揚聲器和耳機，其特征在于還包括輸出兩路模擬音頻數(shù)據(jù)的手機主芯片，第一路模擬音頻輸出到聽筒，第二路模擬音頻輸出到一個音頻處理芯片，經(jīng)過音頻處理芯片內(nèi)的解碼單元、聲音均衡單元、功率放大器和通路切換單元，再輸出到揚聲器和耳機。
2.按照權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于手機通話時，語音數(shù)據(jù)由手機主芯片解碼和數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過第一路模擬音頻輸出到聽筒。
3.按照權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于手機免提通話時，語音數(shù)據(jù)由手機主芯片解碼和數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過第二路模擬音頻輸出到音頻處理芯片的模擬輸入端，在音頻處理芯片內(nèi)經(jīng)過聲音均衡單元和功率放大器輸出到揚聲器。
4.按照權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于手機播放音樂時，若音源是MIDI格式，由手機主芯片解碼，經(jīng)過第二路模擬音頻通路和音頻處理芯片輸出到揚聲器；若音源是MP3、WAV格式，由手機主芯片將音源數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線接口輸出到音頻處理芯片，在音頻處理芯片內(nèi)經(jīng)過解碼器、聲音均衡單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器然后輸出到揚聲器。
5.按照權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于手機播放音樂時，手機主芯片把音源數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線接口輸出到音頻處理芯片，經(jīng)過解碼器、聲音均衡單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器然后輸出到揚聲器。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一個權(quán)利要求所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于所述的手機主芯片通過數(shù)字總線接口和GPIO控制線連接到音頻處理芯片。
7.按照權(quán)利要求1至5中任一個權(quán)利要求所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于所述的音頻處理芯片中數(shù)字電源和模擬電源與手機主芯片的接口電源同時上電；
8.按照權(quán)利要求1至4中任一個權(quán)利要求所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于所述的手機主芯片控制音頻處理芯片進入睡眠模式。
9.按照權(quán)利要求7所述的TD-SCDMA音樂手機，其特征在于所述的手機主芯片設(shè)置音頻處理芯片內(nèi)部寄存器來控制音頻處理芯片進入睡眠模式。
全文摘要
一種具有良好音頻效果的TD－SCDMA手機，包括麥克、聽筒、揚聲器和耳機，還包括連接麥克并輸出兩路模擬音頻數(shù)據(jù)的手機主芯片，手機主芯片把第一路模擬音頻輸出到聽筒，把第二路模擬音頻輸出到一個音頻處理芯片，經(jīng)過音頻處理芯片通話切換和功率放大，再輸出到揚聲器和耳機，利用主芯片的音頻通路和音頻處理芯片的音頻播放、模擬通路和音頻功放等功能，實現(xiàn)TD－SCDMA手機中基本的音頻通路、音頻播放、省電控制。
文檔編號H04M1/725GK1949904SQ200610070010
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者張巨立, 李沂, 畢莉, 潘艾明 申請人:青島海信移動通信技術(shù)股份有限公司