图1：采用WM8510 编解码器的VoIP电话功能框图

      图1为采用WM8510编解码器的VoIP电话功能框图。从音频的角度来看，VoIP电话的关键技术要求如下：

      质量-直接与带宽相关，VoIP电话必须能在8kHz的最小信号带宽条件下获得高分辨率的音频。

      功能集成-为了能让用户从一种技术转变到另外一种技术，新的技术必须能提供当前消费者正在采用的所有功能，并尽量增加新的功能以提高对用户的吸引力。这意味着音频编解码器必须包含与VoIP电话应用相关的其他特性。

      功耗-当前的VoIP电话要求一个主电源连接。如果不是在商业应用，而是在普通用户市场与POTS电话竞争，生产商必须向与POTS电话一样的方式供电的方向努力，即通过网络连接供电。因此，VoIP系统中的每个器件都必须要求低功耗。

      成本-设备开发商必须提供能与其他VoIP提供商具有竞争力的成本，并最终能够与POTS设备开发商竞争。

      当前VoIP的音频要求是通过多混合信号器件来实现的，麦克风和喇叭的驱动器都可能采用独立的器件，如滤波等先进特性在DSP中实现。这种模块化的方法效率低、功耗高而且成本高，开发商不得不通过牺牲质量来降低成本和功耗，而采用WM8510可以轻松解决这些问题。

      WM8510是一个单片编解码器，能以8kHz到48kHz的业界标准频率采样音频信号，并带有一个在整个频率范围内信噪比为90dB的ADC，这远远高于当前市场上所提供的同类产品，这些产品典型的信噪比低于85dB。在音频输出端，WM8510 DAC能达到93dB的SNR，同样比市场同类产品高。这意味着在VoIP网络中传输的音频质量受到电话前端的编解码器所制约。如果电话的其它部分能够有效地设计，特别是DSP，完全能够通过数据网络提供高质量的语音效果。

      除了WM8510提供的高质量的音频获取和回放，该器件内部还集成了VoIP硬件应用的多个特性：提供了两个灵活的麦克风输入，这两个麦克风可以以多种方式配置，其中一个可以配置成差分输入或单终结(single-ended)输入，差分提供最优的性能，另外一个作为单终结输入。这样一来，设计工程师可以在同一个音频编解码器上满足电话和电话会议的喇叭、麦克风输入。

      两个麦克风输入都可以提供-12dB到+35.25dB的可编程增益，增益可以手动控制或自动控制，并具有+20dB的进一步增强选项。WM8510还提供用于驻极体麦克风的偏置信号输出。在当前的VoIP电话中，电话和喇叭采用了独立的编解码器来处理，麦克风的前置放大器也需要采用外部器件来实现。因此，采用WM8510在成本、功耗和产品尺寸上都能获得很大的提升。

      WM8510还集成了听筒和喇叭输出的驱动器，单终结的单声道输出可以用来驱动听筒喇叭，差分喇叭输出驱动电话会议的喇叭。两个喇叭输出增益可以提高1.5倍，喇叭音量可以手动调整或进入静音状态。同样，在当前的电话中，这些功能是采用分离编解码器和外部器件来实现的，因此对于麦克风来说也能实现成本、尺寸和功耗上的优势。

      WM8510特别适合电信应用的另一个特性是压缩功能。WM8510支持A规则和u规则的压缩特性，这两个规则能在不降低可感知的音频质量条件下，减少在VoIP网络上传输的信息量，从而可以减轻DSP数据压缩的负荷。

      WM8510的功耗特别低，在3.3V供电条件下典型功耗为10mW，喇叭输出由分离的电源驱动，电压范围为2.5V到5.5V，取决于要求的音频输出功率等级。该器件还具有一些功率管理特性，利用这些特性用户可以在编解码器的一些功能部分不工作时将其关掉。例如麦克风输入、喇叭输出、ADC和DAC都能独立地关闭或激活，这适合于最小化VoIP电话功耗的要求，最终减少对外部电源的需求，甚至不用外部电源。

      WM8510 DSP提供先进的滤波选项。在ADC路径上，提供了可编程高通滤波器和可编程陷波滤波器。这些灵活的特性使在语音获取时补偿背景噪声（比如风声和机器噪声）成为可能。该器件还具有模拟旁路通道以及一个混频器，该混频器将输入信号直接馈送到输出，并带有10dB的可选衰减。采用该特性，设计工程师可以实现电话侧音(sidetone)，这样用户就可以在喇叭输出中听到他们自己的声音。

      将WM8510集成到电话中的设计相对容易，器件采用28引脚SSOP封装。电话系统处理器可以在软件内通过WM8510的控制接口来控制其所有功能特性，这些控制接口可以根据设计工程师自己的喜好设置成2线或3线模式。

      设计工程师需要注意电路布局设计和数字、模拟、接地以及参考电压的去耦。例如Wolfson推荐工程师在电路布局时，将WM8510数字和模拟接地尽量靠近IC。另外，去耦电容放置在电源和地之间，同样需要与WM8510保持尽量地靠近，这些措施能有效地最小化系统噪声(来自电源或设计的其它部分)对编解码器性能的影响，这样可以保证最终的产品能达到WM8510资料手册中的音频性能水平。

      总之，VoIP电话设计工程师在开发他们的产品时有很多考虑的因素，包括DSP、LCD和LAN/PC接口的实现。而用户能直接感受到的是音频质量，工程师采用WM8510不仅可以获得所期望的音频性能，还能获得一系列整合的开发工具和功能特性，这些都能简化设计过程。