注重成本和性能折衷的音视频接收机 - 企业新闻 - 行业资讯

下面以Pioneer的VSX-1016TXV接收机为例进行分析。我选择1016做拆卸分解的原因有两点。首先，它是一个引人注目的系统，其在音频方面的设计涵盖了从电源设计到数字部分的噪声消除等一系列问题。其次，它是一个价格合理的接收机，厂家建议零售价(MSRP)为499美元，其质量和性能有望与1,000美元或更高价位的中端系统媲美。这就要求设计人员想方设法减少元器件和制造成本，同时不影响性能。根据有关该款接收机的评论以及我自己的经验，这个团队极好地处理了折衷问题。

该接收机的主要特性包括7.1声道、1080p HDMI、每声道110W、THX Select 2、Dolby Digital EX、DTS-ES和DTS 96/24、WMA PRO多声道以及XM HD无线电，附带Neural Surround解码器。输入包括八个视频、三个音频、五个音频/视频、两个HDMI、六个光学输入、三个同轴输入、五个S视频和三个分量视频输入。有两个视频输出、一个XM输出、一个HDMI 1080p兼容输出、一个光学数字输出、四个S视频输出和一个分量视频输出。

据Pioneer公司的VSX-1016TXV设计项目负责人Shirou Suzuki称，该团队力求降低成本而不牺牲性能。他表示，设计人员必须“为用户提供在所有方面的所有声道完全相同的声音质量，并且在用户的家庭环境中再现录影室工程师的最初意图”。

首要任务是减少不必要的元器件数目，从而实现该团队所力求的成本的大幅降低。达到这个目的的一个方法是优化和改进每一个模块的每一部分电路。“我们细化到每一个电容和电阻，评估这些元器件是否确实必需，”Suzuki表示。该团队还努力地与器件提供商谈判，以进一步降低成本。

由此使设计只带极少量无源元器件。电源基本上由两个D5SBA 20 Shindengen二极管桥式整流器、一个10磅重的ATS7407电源变压器和两个用于输出放大器功率稳定的Nichicon电容组成。

信号输入和输出电路分布在层叠配置的三块印制电路板上，主要由ON Semiconductor公司的HC4051A和LVX4053模拟多路复用器及解复用器驱动。此外还有一个三洋公司的LA7109 75Ω DVD视频驱动器和一个Pioneer公司的PDC131A字符发生器。后者很适合用于视频输入上的视频覆盖。I/O网络由一个Pioneer品牌的ASIC控制。

所有信号最终都被引导至系统的中心：DSP功能块。据Suzuki解释，在开始设计之前进行的最初评估显示，某些功能的结合会将处理要求提高到180Mips以上。这将超过Pioneer公司目前正在使用的Freescale DSPC56371AF180 24位DSP的限制。但是，“我们的DSP软件工程师决定只用一个DSP LSI来实现该设计”以降低成本，Suzuki提到。通过与飞思卡尔公司内部DSP开发团队的密切合作，取得了成功。

图1：Pioneer VSX-1016TXV以低成本实现高级别的功能、性能和外形美观，实现了出色的工程设计折衷。

现在单个DSP可以运行Pioneer的数字内核引擎，该引擎提供接收机所有的多声道声音处理。这种处理涵盖八个先进的音乐会和影院环绕模式，包括各种Dolby模式、Pioneer自创的多声道声音校准系统和其它原始声音增强处理功能以及THX和WMA9 Pro。

该DSP在同一印制电路板上还受到流行的AKM AK4628A 96kHz/192kHz、24位、双通道模数转换器和八通道数模转换器(带片上开关电容滤波器和106dB的动态范围)、AKM AK4114VQ数字视频接口和XM卫星无线电调谐器的支持。Suzuki表示，该团队采用AKM转换器“来实现THX所需要的高质量S/N(信噪比)、频率响应和THD(总谐波失真)要求”。

图2：VSX-1016的内部视图显示，电源位于左上方，放大器部分位于中间，层叠的I/O配电板和主处理板位于右上方。

视频解码器和叠加板包含两个HDMI输入和单个HDMI输出。它们由一个带快速开关叠加支持的ADV7184多格式SDTV视频解码器以及ADV7172数字PAL/NTSC视频解码器驱动，上述两款解码器均为Analog Devices公司产品。

增加的HDMI接口已经证明有问题。这个增加的接口是VSX线路的新接口，其产生的辐射干扰让设计团队措手不及。Suzuki告知，“一些负责HDMI、数字音频模块和主要母板的工程师曾被辐射问题搞得焦头烂额。”虽然他没有明确告知这个团队解决辐射问题的具体方法，但声称设计团队的这些成员都是解决这类辐射问题的专家，他们应用了自创的“理论方法和经验”。

图3：主处理器板包含一个飞思卡尔 24位DSP (右边)，该DSP由AKM转换器和一个XM-HD调谐器(底部、中间)支持。

同时，放大器部分依赖于Pioneer自创的先进直接能量(ADE) MOSFET设计，以从每个声道产生高效的高端声音。据Suzuki表示，该技术可以实现高质的高音量，而这两者的结合往往比较困难。放大器部分由分布在两个鳍片散热器上的14个SK SAP 17 MOSFET组成。

这里特别提到一件有趣的事情：我在六月份举行的飞思卡尔技术研讨会上发表了VSX-1016TXV的拆卸分解报告之后，两位来自高端音频/视频公司的设计人员走近讲台，表示他们怀疑Pioneer已经能够以如此低的成本整合诸多器件和放大器的功能。其中一位甚至表示，他们公司使用了许多相同的元器件，但价位要高得多。这些评论正是Pioneer公司的VSX-1016TXV设计团队的执着精神的确凿证明。

Patrick Mannion