오디오 전자 장치는 여러 면에서 계속해서 발전하고 있지만 절충점이 없는 것은 아닙니다. 모바일 및 웨어러블 사운드 시스템 개발자는 더 낮은 전력과 더 작은 회로를 추구하는데, 이 두 가지 모두 전통적으로 고품질 오디오라는 궁극적인 목표를 타협합니다. 

오늘 우리는 Dolphin Design, Qualcomm 및 Cirrus Logic의 세 가지 새로운 제품을 요약하여 디자이너들이 어떻게 원활한 오디오 경험을 향해 한계를 뛰어넘고 있는지 보여줍니다.

 

Cirrus Logic의 WhisperExtractor 기술은 µW 수준의 상시 음성 분류로 설명됩니다. 이미지(수정됨) 제공:  Cirrus Logic

 

Dolphin Design으로 사운드 분류 IP 생성 

항상 듣는 장치는 현대 생활의 필수품이 되었습니다. 관련 없는 대화와 배경 소음에서 "Hey, Google..." 또는 "Alexa..."와 같은 핵심 문구를 인식하는 장치의 기능에는 많은 부분이 영향을 미칩니다. 트리거 문구를 선택하려면 항상 청취하는 장치가 듣는 모든 것을 디지털 신호 프로세서(DSP)에 전달해야 합니다. 이는 AC 전원 장치에는 큰 문제가 되지 않지만 제한된 용량의 웨어러블 또는 모바일 장치에서는 많은 전력을 소비할 수 있습니다.

Dolphin Design은 최근 이 문제를 직접적으로 해결하는 혼합 신호 IP 솔루션을 출시했습니다 . 이는 아날로그 마이크에 직접 연결되며 핵심 문구를 식별하는 데 사용되는 MFCC( 멜 주파수 켑스트럴 계수 )를 필터링합니다. 그런 다음 전력 소모가 많고 항상 켜져 있는 호스트 DSP가 필요 없이 식별을 위해 MFCC가 전달됩니다.

 

장치가 오디오 핵심 문구를 필터링하려면 전력 소비를 줄여야 합니다. 이미지 제공: 돌핀 디자인

 

Dolphin의 보도 자료에 따르면 보다 효율적인 IP 블록으로의 부하 전환은 단 10μW만 사용하여 거의 동일한 정확도로 기존 방법론에 비해 MFCC 추출 프로세스 에 최대 99%의 에너지 절약을 제공합니다. 이러한 절전 수준을 사용하면 기존 장치의 배터리 수명을 연장하고 현재 이 기능에 대한 전력 예산이 없는 더 많은 소형 장치에 대해 항상 듣기 음성 명령을 옵션으로 만들 수 있습니다.

 

Qualcomm, 저지연 오디오 플랫폼 출시

지연은 모든 고성능 게임 시스템의 골칫거리입니다. 현대 게임 디자이너들은 오디오 성능의 미묘함을 시각적 구성 요소만큼 정확하고 정교하게 만들고 싶어 합니다. 그래서 많은 최고 성능의 게임용 헤드셋이 여전히 게이머를 코드로 묶고 있습니다.

이러한 실시간 오디오 요구 사항을 충족하기 위해 Qualcomm은 무선 게임 오디오 성능 향상을 목표로 하는 S3 Gen 2 사운드 플랫폼 포트폴리오 확장을 발표했습니다. 확장된 Gen 2 플랫폼은 Bluetooth LE 오디오 및 Bluetooth Auracast를  동글 및 어댑터의 Snapdragon 사운드  에  추가합니다  .

 

Qualcomm S3 Gen 2 사운드 플랫폼. 이미지 제공: 퀄컴

 

확장된 플랫폼은 "오디오 애호가 품질" 음악 청취를 위한 24비트, 96kHz 고해상도 Bluetooth 스트리밍과 함께 20ms 미만의 게임 지연을 약속합니다. 이 기능은 오디오 품질과 게임 성능을 저하시키지 않으면서 헤드셋 코드가 걸려 넘어지는 위험을 완화합니다. 또한 화상 회의 시스템과 함께 사용하여 이미지와 오디오 간의 동기화를 향상시킬 수도 있습니다.

 

고성능 오디오를 위한 Cirrus Logic ADC 및 DAC

디지털 오디오는 지난 수십 년 동안 악기에서 귀까지의 재생을 향상시키는 데 큰 진전을 이루었습니다. 그러나 디지털-아날로그 변환기(DAC)와 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 여전히 이 과정에서 취약한 부분입니다. 시스템이 정확한 디지털 재생을 수신할 수 없거나 진정한 아날로그 신호를 생성할 수 없다면 시스템에 얼마나 많은 신호 처리 능력이 있는지는 중요하지 않습니다.

Cirrus Logic은 최근 전문 오디오 장비의 ADC 및 DAC 변환 지점을 모두 대상으로 하는 새로운 제품군을 발표했습니다 . 3개의 ADC 세트( CS5302P 스테레오 ADC, CS5304P 4채널 ADC, CS5308P 8채널 ADC) 가 제품군에서 처음으로 출시됩니다 . 이러한 제품은 가정용 오디오 및 비디오, 자동차 오디오, 전자 기기, 믹서, 앰프, 전문 녹음 장비 등 다양한 시장의 애플리케이션을 포괄합니다.

 

CS5304P 및 SC5308P 블록 다이어그램. 이미지 제공: Cirrus Logic

 

이 장치는 최대 768kHz의 샘플링 속도에서 차동 아날로그 입력을 지원하는 32비트 ADC입니다. 세 칩 모두의 THD+N은 -110dB보다 낮습니다. ADC는 현재 샘플 수량으로 제공되며 DAC 칩과 향상된 코덱은 2023년 12월에 출시될 예정입니다.

 

오디오 충실도와 정확성에 대한 더욱 강조

수십 년 전 무겁고 전력 소모가 큰 아날로그에서 디지털 오디오로의 전환은 오디오 순수주의자에게는 고통스러운 일이었습니다. 디지털 장치 전력 예산의 제한과 ADC/DAC 변환 기술의 실질적인 한계로 인해 개선은 고통스러울 정도로 느려졌습니다. 

그러나 오늘날 이러한 제한의 영향은 오디오 애호가 부문을 넘어서고 있습니다. 화상/음성 회의가 널리 채택됨에 따라 오디오 성능은 이제 기업 세계에서 필수적인 부분이 되었습니다. 새로운 게임 디자인은 완전히 통합된 오디오 및 비디오 경험을 제공합니다. 더욱이, 소비자의 기대는 고품질의 저비용 시스템을 요구합니다.

Dolphin Designs, Qualcomm 및 Cirrus Logic의 이 세 가지 제품은 오디오 기술의 서로 다른 측면을 함께 다루는 것처럼 보이지만, 오디오가 선택적 액세서리에서 인간-기계 인터페이스의 필수 부분으로 전환되었음을 나타냅니다.