天津市瑞茵科技有限公司的技術總監潘昶

　　電子發燒友網訊：音頻技術在消費市場應用并不少見，相信每個人對音頻產品都不會陌生——高保真（HiFi）音響，車載音響，低音炮，手機喇叭，耳機等等。如今有位HiFi音頻領域專家卻稱音頻其實沒有想象中那么簡單，“不好做，水很深！”，“能做成產品一半靠運氣，一半靠經驗”。來自天津市瑞茵科技有限公司的技術總監潘昶表達了以上觀點。音頻技術領域看似簡單，實際上為什么會如此難以進入或發展？音頻設計的難點又主要在哪些地方？這次潘昶作為電子發燒友網采訪的專家嘉賓，將主要就音頻設計與芯片設計企業的溝通問題，音頻產品市場趨勢，音頻設計難點，未來技術亮點等一一作出觀點闡述。

　　電子發燒友網：整機廠商和IC設計公司的設計部門溝通有障礙嗎？主要有哪些？這些障礙會帶來哪些影響？你認為IC設計公司怎樣才能設計出適合整機廠商的芯片？具體建議有哪些？

　　潘昶：之前我已就整機廠商和IC設計公司的設計部門溝通這個問題專門寫了一篇文章（請參閱本站報道：音頻系統芯片選擇多項性能參數詳解），其中就嚴重批評了國內部分芯片設計廠商。他們認為音頻不是一個復雜的系統，不肯和我們去溝通，這是一件很頭疼的事。他們（部分國內IC廠商）認為視頻都能做，音頻根本不成問題。而問題恰恰就在于，視頻不會出現的問題，音頻卻會出現。舉個簡單的例子，就視頻從實際效果來說，人眼每秒25幀就能看到流暢的畫面，就算有毫秒級的數據接續不上，都難以為人眼察覺；而音頻只要有幾微秒的斷續，聽起來就會明顯感覺不舒服。

??????? 就目前來說，國內外的廠商出來的嵌入式開發板/評估板都不具備高清音頻解碼的能力，主要問題根源在于時鐘頻率跟不上，比如芯片內部能分頻輸出192k的采樣率出來就沒有一家能做得到。所以說，做音頻產品開發有一半是運氣成分，碰到不好的芯片產品就完了，這不是經驗所能夠彌補的。我認為IC設計公司要設計出適合整機廠商的芯片，就要像早前我們和珠海某家IC設計公司交流那樣，他們會接受建議，在不影響芯片整體功能架構基礎上對某些參數作出調整，如FIFO深度不夠，他們就會幫忙去做相應調整。

　　電子發燒友網：作為HiFi/音頻領域的專家，你認為構建音頻系統中，芯片選型最重要的是什么？有了合適的芯片，如何才能設計好一個整體表現優秀的音頻系統？有哪些舉措？

　　潘昶：在構建音頻系統中，芯片選型最重要的是CPU主頻，系統內存大小，還有I2S FIFO深度是否足夠。舉個例子說，CPU集成的PLL（鎖相環）產生的時鐘質量是很差的，時鐘不好就會直接影響到它的音質不好，而絕大部分CPU都是從鎖相環時鐘分頻給芯片的子系統用，I2S就是屬于一個芯片中的其中一個子系統，而我們選型時就要注意I2S支不支持被動時鐘，沒有被動時鐘的我們一律不采用。這也是目前高清視頻做不了HiFi的一個原因，因為不少這類芯片不具有被動時鐘（也稱從時鐘）這個功能。要設計好一個整體表現優秀的音頻系統首先得將時鐘部分做好了。第二個比較關鍵的要注意PCB設計中的布線和走線，這部分的設計難度基本和設計RF電路相當，要求尤為突出。某一條信號線如果走線錯誤或布線不規范，甚至PCB板材的更改，鍍金厚度的一一致性不好，都會影響到整個音頻系統輸出的音質，而這些問題，目前測試儀器和測試手段無法測試出來。

　　電子發燒友網：從你在電子發燒友網論壇發表一篇《從高保真音頻重放設備看系統設計中的芯片選型》的文章，我們注意到，I2S在我們開發過程中碰到的問題最多，比如同步不準確、開始播放時左右聲道反轉、播放過程中不定期左右聲道反轉、數據輸出丟幀等情況，都嚴重影響輸出的技術參數，以致無法達到設計要求。請問目前解決音頻系統的出口I2S問題的解決方案是什么？還有哪些值得關注的音頻系統設計難點？

　　潘昶：目前解決音頻系統的出口I2S問題的解決方案，我們是選擇一個比較好的芯片，它有一些對應相關的硬件系統，能幫忙將這些問題給解決了，彌補了一些普通系統不足的地方。目前主要就是依靠芯片來彌補這方面的不足，因為必須得硬件做到了軟件才能做到，由于速度太快的原因，軟件彌補不了這種硬件帶來的缺陷，因為Linux響應的速度是微秒級的，所以需要輸出的時候輸出不了就會出現丟幀，需要同步的時候同步不了就會出現左右聲道反轉。至于音頻系統設計的難點，從數字來說，就是時鐘的干擾問題，時鐘越干凈干擾越少，聲音效果也就會越好；在模擬方面，主要是電源和布線。再有就是從數字域和模擬域兩個系統之間的無縫連接處理，這些就是音頻系統設計要注意的比較關鍵和值得注意的問題。

　　電子發燒友網：作為音頻行業的專家，當初你是怎樣選擇走上音頻領域技術開發道路的？在音頻技術領域縱橫這么多年，請和我們電子發燒友網讀者分享下你有趣的研發經歷和有用的技術經驗或教訓。剛畢業從事HiFi/音頻設計的初級工程師要注意哪些問題？

　　潘昶：第一，首先當初我是在無錫做了一些芯片的設計工作，有時間去研究音頻方面的技術；第二，我對音頻技術比較感興趣；第三，還有個選擇做產品更重要的原因是做IT很少有企業能做到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久。就我從事五六年來的音頻技術產品研發來說尚且是一種摸索階段，如果非要說經驗，那就是苦，要能吃苦。在反反復復的技術研究中發現問題，并將其挖深挖大，這樣日積月累就會得到了經驗。沒有捷徑可走，只有不斷的嘗試，不斷的投入，在不斷的犯錯中進步，而且很重要的一點就是要堅持，堅持到別人堅持不下去，而你還在堅持，那就成功了。

　　電子發燒友網：與國外廠商相比，請分析國內音頻相關IC公司所提供的音頻IC方案有哪些優缺點？一個好的芯片平臺應該具備哪些參數或性能？

　　潘昶：國內沒有做音頻芯片的IC公司！除了做MP3芯片方案的瑞芯微和珠海炬力為代表外。造成這種現狀的主要原因，一是沒有專門的工藝產品線去做，二是沒有技術過硬的技術團隊三是模數混合芯片需要設計公司和工藝線深度結合。個人并不看好中國未來在音頻IC方面會有突破，也不可能！因為國內大部分IC設計公司都是Fabless（無晶圓廠企業）。芯片代工就國內來說做得最大的無非就是中芯國際，但是它模擬做的并不好，模擬是需要很多時間和經驗去沉淀的。中國要想通過收購并購外國優秀IC設計團隊或尖端產品線來充實提高國內IC設計水平并不現實，因為基于市場競爭或政治防范考量，國外不會將其核心技術出售給中國。

　　一個好的芯片平臺應該具備的參數或性能主要是低功耗，子系統多，MMU足夠好。當然了，有了好的芯片平臺還不足于建構一個優秀的音頻系統，還需要一個軟硬件通曉的全才對其芯片資源和軟件進行高度整合，才能構建最好的音頻系統。

　　電子發燒友網：請談一下目前國內HiFi/音響市場現狀及音頻技術發展趨勢。根據你對這個技術領域的深厚理解，未來在HiFi/音頻技術領域應該關注哪些技術亮點？

　　潘昶：HiFi就個人理解主要分為三部分，一是功放，二是音源，三是喇叭，國內主要做的就是這三種方向的技術產品。國內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不夠扎實，因此做得好的也是屈指可數。要想將功放做好，要看儀器足不足夠，還有就是設計人員的設計經驗是否跟得上。只有有資金實力買得起相關測試儀器的公司才有可能做好功放。比如舉個例子，我有個朋友是做變壓器的，他寧愿買十幾萬的儀器去校準變壓器，那自然也就會比別人的好了，這也是很正常的，這也主要看該廠商是否能投入進去做好產品。

　　據個人觀點，未來音源發展趨勢將會出現往兩個相反的方向。一是黑膠碟，它屬于返古式，特點是難以復制，有版權保護。二是向流媒體發展方向。CD將會慢慢退出江湖，但仍舊會有其一定市場。未來在HiFi/音頻技術領域應該關注的技術亮點是數字功放和數字音頻處理。數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。而數字音頻處理就是去校準，比如做蘋果等比較好的音頻產品就是使用DSP來進行處理補償得到的，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被數字替代，只在前后端設計有所涉及。這樣就能最大限度地減少中間輸出的損失，因為數字域是無損的。這些就是未來技術發展的趨勢和應該關注的亮點。

　　電子發燒友網：用于實時、流媒體、家庭娛樂應用（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）、藍牙、無繩電話等無線RF系統的干擾。請問你看好利用紅外數據傳輸解決音頻無線傳輸難題嗎？它的優缺點是什么？

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

　　電子發燒友網：作為音頻行業的技術專家，在這一領域一定積累了大量寶貴的技術、產品和市場經驗。請問你將通過哪些舉措將降低制造HiFi音頻系統成本的同時提高功能和性能？高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的技術挑戰是什么？你看好中國HiFi音響市場前景嗎？

　　潘昶：目前就做HiFi來說，很難在降低制造HiFi音頻系統成本的同時提高功能和性能，一分錢一分貨。在整個音頻系統正常的前提下，對系統元器件或模塊進行更換，最終得到的音質肯定不一樣，但是這些元器件的價格是以指數往上翻番。這是批量生產和個人DIY不一樣的主要原因，批量生產的民品一般很少使用補品器件。高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的市場或技術挑戰是一些概念的普及和市場推廣，有部分消費者會認為CD播放器會比數碼播放器好，其實不然，只是沒聽過真正的數碼播放器而造成個人觀點上的誤解而已。高保真（hi-fi）音頻未來主要面臨的技術挑戰主要是如何將帶寬的截止頻率做高。

??????? 眾所周知，開關電源效率越高，頻率也就越高，而頻率高起來的時候開關速度又成了拖累它的因素。這是一個矛盾體，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，一般消費者會認為一塊音響板子就幾個器件，算起來不值幾個錢可賣起來怎么會那么貴呢？其實產品研發期間的不斷調試、測試才是最艱辛的，所花費的人力物力成本也高，里面的軟件做了多少年，硬件PCB布了多少次才能達到相應的效果，行外人很難理解，因此某些器材就值這個價錢。就個人觀點，對中國HiFi音響市場前景只能說怎么去做，一件企業要想做長久，得有比較深厚的文化基礎去支撐，而中國能將文化基礎做好的并不多，這也是中國產品在國外叫好不叫座的一個主要原因。

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