1.什么是雙耳效應？
雙耳效應是人們依靠雙耳間的音量差、時間差和音色差判別聲音方位的效應。由于左右兩耳之間有一定的距離，因此，除了來自前方和正后方的聲音之外，由其他方向傳來的聲音到達兩耳的時間就有先后，從而造成時間差。如果聲源偏右，則聲音必先到右耳后到達左耳。聲源越是偏向一側，則時間差也越大。聲音到達兩耳的時間差、聲音到達兩耳的聲級差、聲音到達兩耳相位差、聲音到達兩耳的音色差。
2.關于ADI Blackfin DSP
       信號處理是近年來十分活躍的領域，而以高速數字信號處理器（DSP）為基礎的處理技術正在迅速發展。
DSP作為信號處理的基本硬件工具，在雷達、多媒體、通信、控制、航天和醫療等領域發揮著重要的作用。所以選擇并掌握一種DSP芯片具有很大的現實意義。 作為國際上DSP芯片的主要供應商，美國模擬器件公司（簡稱ADI）一直致力于發展高性價比的產品。其業務包括混合信號DSP、通用DSP，以及可靠數據服務、ADSL調制解調器、GSM手機、因特網接入、語音處理和電機控制等應用中的嵌入式DSP。其成熟的ADSP21XX系列DSP在實際應用中獲得了廣泛的應用，得到用戶的充分肯定。 Blackfin系列DSP是ADI公司最新的基于微信號體系結構的DSP，它具有兩個MAC，集成了大量的外圍設備和存儲器接口，每秒運算速度最高達到1200 MMAC（兆次乘法加法運算），適用于各種視頻、音頻、通信領域。Blackfin DSP是ADI與Intel聯合開發的體現高性能體系結構的首款第四代定點DSP產品。在其系列產品中，最高時鐘頻率為600 MHz，峰值處理能力為1.2 GMIPS
匯聚DSP和MCU的ADI Blackfin
       2005年11月6日，Analog Devices公司邀請中國大陸的專業媒體記者聚會在泰國普吉島，共同研討該公司DSP產品中的BlackFin產品。Analog Devices是世界著名的DSP廠商，除了德州儀器以外，ADI算得上是數得出的通用DSP玩家了。ADI的DSP產品分為 ADSP-21xx, SHARC, TigerSHARC 和 BlackFin, 這次大家主要討論的是BlackFin產品。Blackfin是ADI公司近年的旗艦處理器，它重在多媒體音頻視頻處理領域。 
       Blackfin 處理器基于由 ADI 和 Intel 公司聯合開發的微信號架構（MSA），它將一個 32 位 RISC 型指令集和雙 16 位乘法累加（MAC）信號處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合 在了一起。這種處理特征的組合使得 Blackfin 處理器能夠在信號處理和控制處理應用中均發揮上佳的作用 -- 在許多場合中免除了增設單獨的異類處理器的需要。 
       在嵌入式DSP和MCU市場中，TI，飛斯卡爾，杰爾等通用DSP廠商主要占領可編程DSP市場; Broadcom, STMicro, Cirrus等公司的產品則多以ASIC的形式出現，為專用功能的DSP芯片; 在嵌入式MCU市場中，則是飛斯卡爾，瑞薩，Intel等單片機廠商的舞臺。ADI把這三個市場的重疊部分定義為匯聚處理概念，他們推出的BlackFin處理器是一種嵌入式處理器核，通過軟件的方式實現DSP和MCU，這樣在一個產品中便具備了DSP的運算優勢和單片機的控制優勢。 
       Blackfin在信號處理性能和功率利用效率方面取得了突破性進展，同時也造就了一個基于 SIMD 架構的全32 位 RISC MCU 程序設計模型。Blackfin 處理器提供了高性能和同類軟件目標，從而實現了硬實時信號處理任務與非實時控制任務之間資源的靈活分配。系統控制任務通?？稍谝罂量痰男盘柼幚砗投嗝襟w任務的影響之下執行。
       目前，Blackfin 處理器在單內核產品中可提供高達 756MHz 的性能。Blackfin 處理器系列中的新型對稱多處理器成員在相同的頻率條件下實現了性能的翻番。Blackfin 處理器系列還提供了低至 0.8V 的業界領先功耗性能。對于滿足當今及未來的信號處理應用（包括寬帶無線、具有音頻/視頻功能的因特網工具和移動通信）而言，這種高性能與 低功耗的組合是必不可少的。 
       所有的 Blackfin 處理器都為系統設計師提供了十分重要的好處，包括： 
       * 可實現各種新型市場和應用的高性能信號處理和高效控制處理能力  
       * 可令系統設計師使器件功耗模式與終端系統要求相適應的動態電源管理（DPM）能力，以及  
       * 可確保產品開發時間最小化的易用型混合 16/32 位指令集架構和開發工具套件。
       據ADI公司匯聚平臺和系統部業務拓展經理李川介紹，為促進DSP和嵌入式處理器技術的快速開發，ADI公司提出了建設一個"生態系統"的概念，由ADI及其合作伙伴構成網絡，提供相關的軟件，工具，參考設計，教育中心等支持。以Blackfin為例，該處理器匯聚了控制，信號處理和媒體處理三方面的優勢，通過很其他廠商和第三方的合作，和過去ADI獨立作戰的局面已大不相同?，F在除了Visual DSP++外，NI公司，華恒，英蓓特，億旗創新等公司都提供第三方的支持工具; 在實時操作系統方面，Blackfin走了通用嵌入式處理器的道路，有大概九家以上廠商的操作系統都支持Blackfin，如Nucleus, ThreadX, uClinux等。同時，該生態系統中的合作伙伴還在DSP庫，參考設計方面為開發者提供了豐富的選擇。
       在媒體研討會上，浙江大學演示了Blackfin處理器為浙江大學視頻電話項目的解決方案，億旗創新公司演示了利用Blackfin開發的教育套件，杭州愛浦多公司采用Blackfin開發的MP4多媒體便攜式播放器。這些方案較好的展示了Blackfin處理器在同只一顆芯片上運行操作系統和視頻處理的能力。如就億旗創新展示的PMP模型，實現了非常流暢的視頻播放。愛浦多公司展示的MP4播放器，實現了視頻，MP3, 收音機，游戲，電子書等眾多功能，體現了Blackfin的處理能力和運算速度，而這樣一個處理器的價格在五美元左右。
       ADI最新Blackfin 瞄準消費類媒體應用
       隨著模擬器件公司(ADI)發布其最新的Blackfin處理器，這進一步增強了業界的共識，即消費媒體設備是數字信號處理器(DSP)的下一個巨大機會。 
       當今的計算密集型音視頻消費類應用對靈活性和性能提出越來越高的要求，而已具備可重編程能力的DSP被大多數業內人士看成是滿足這些需求的理想選擇。 
       一些觀察家表示，諸如Blackfin等最新構建的DSP芯片提供了比將DSP與微控制器結合在一起的傳統解決方案更節省空間和功耗的緊湊型方法。 
       傳統上，消費類設備使用DSP來執行計算密集型視頻和圖形處理，使用RISC處理器來實現用戶界面和控制功能。例如，TI公司曾經將C55x或C64x DSP與ARM組合使用。在Blackfin芯片中，ADI結合了高端的DSP處理能力與突出的RISC性能，以避免在所有應用中(要求最苛刻的應用除外)采用DSP/ARM雙處理器方案。 
       盡管Blackfins還瞄準汽車與工業應用及移動電話，但ADI公司顯然將重點放在消費類媒體。ADI公司媒體平臺與服務部總經理John Croteau表示：“我們認為Blackfin的最大應用在于數字娛樂?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; font-family: 微軟雅黑; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>       許多業內人士都支持ADI所選擇的方向。 獨立市場調研機構Berkeley設計技術公司的總經理Jeff Bier指出，當今正在開發的廣大新產品，如視頻手機、手持視頻播放機、IP機頂盒、數字錄像機及高清電視等都需要DSP提供的靈活性?！霸谶@些領域，算法與標準存在極大的變數，而且功能極其多樣化?！彼f，“為了滿足應用的需求，你需要可編程性，而不能用硬件來固化設計?！? 
       市場研究機構Forward Concepts公司的總裁Will Strauss在最新的一份報告中指出，電子工業正在發生根本的轉型，即從PC時代轉入由互連及多媒體驅動的新時代。他強調，DSP將處于這場轉型的核心。 
       顯而易見，可編程性正在變成“必須條件”。隨著更多設備實現聯網，它們需要具備互操作性。有時候，競爭力正是來自可編程解決方案。例如，日本消費電子制造商正在努力使他們的產品區別于中國制造的廉價產品，ADI的Croteau表示。
       Silicon-Insider雜志主編、微處理器分析師Jim Turley表示：“在我看來，ASIC在1990年代后期的繁榮已經過去。即使你擁有足夠的智力和預算，但開發自己的芯片仍顯得過于昂貴和耗時。處理器、DSP、控制器甚至FPGA在許多情況下是更具吸引力的選擇?！?nbsp;
       Bier指出，ADI能滿足多大程度的應用需求將決定它在數字娛樂及多媒體領域能否取得與TI一樣的成績。TI的競爭籌碼是基于其高端C64x產品線的DM64x芯片以及用于便攜式或客戶端設備的C55x DSP芯片。
       Turley認為：“ADI做得很漂亮，它憑借自己的優勢在消費電子領域抗衡像TI這樣的重量級對手?！彼赋?，Blackfin的吸引力主要來自于那些類似微控制器的功能，這些功能使得它可以成為產品中唯一的一塊芯片，而無需在DSP旁邊放置其它芯片(如ARM微控制器)。
       ADI媒體平臺與服務部總經理Jerry McGuire列舉了Blackfin芯片的其它優勢?！皬囊婚_始，我們就采用一組特殊指令集來增強芯片的視頻性能?！彼f，“在數據傳輸方面，我們擁有能增強視頻性能的DMA(直接存儲器存取)，包括2-D DMA?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; font-family: 微軟雅黑; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>       但ADI在支持消費多媒體應用方面的經驗相對薄弱，而TI在完成C55第三方任務上已經積累多年的成功經驗。分析師Bier注意到這一點，并指出隨著應用變得越來越復雜，軟件及開發支持的任務正在迅速上升?！霸谶@方面，ADI已經有了一個良好的開端，并正在圍繞Blackfin創建支持系統，”他接著說，“但這需要數年的時間以及持續的投入?！?nbsp;
       ADI正在這一新領域迅速獲得動力。Blackfin DSP已經被設計到眾多新興的消費類產品中，包括微軟公司的Windows媒體中心擴展器、Roku公司的網絡音樂播放器以及AuthenTec公司基于指紋傳感器技術的嵌入式鎖系統等。 
       在許多嵌入式消費類系統中，Blackfin既是音視頻解碼的核心，又是控制系統的處理器。Blackfin能解碼各種不同的數字媒體格式，包括MP3、Windows Media Audio 9、WAV、AIFF與AAC文件、MPEG-2、MPEG-4及Windows Media Video 9等。
       幾家DSP或媒體處理器競爭廠商已經先于ADI實現用軟件解碼Windows Media Video 9等高級視頻壓縮格式?！暗覀兊谝粋€使其在容量、價格及功耗上能滿足大批量消費類產品的需要，”ADI公司Blackfin電子媒體平臺行銷總監Scot Robertson表示。 
       在ADI的2004年技術規劃中，Blackfin處理器產品線包括8款新器件，其差異性主要體現在外圍單元上，如集成式10/100以太網MAC、PCI、USB2.0 On-the-Go以及LCD控制器等。
       在每款產品上集成恰當的外圍單元對于ADI在消費IC市場取得成功至關重要。Turley表示：“消費電子制造商不愿意為他們不需要或不使用的功能支付費用。如果一款芯片提供了比客戶所需多得多的功能，那么它必然出局。因此，在功能與集成之間存在著微妙的平衡關系?！?nbsp;
       Forward Concepts的Strauss相信：“ADI的定點芯片客戶群還需要兩年時間才能從舊平臺轉移到更具吸引力的新平臺?！?nbsp;
       “ADI目前面臨的首要問題是，Blackfin與其早期的ADSP-21XX定點系列芯片在代碼上不兼容，”他說。
       但Bier不同意這種看法?！癆DI正在對Blackfin作出承諾，”他說，“他們現在把重點放在Tigersharc、Sharc和Blackfin上，而定點的218x及219x產品開始退居幕后。他們已經消除了未來將發展哪些架構的不確定性?！?nbsp;
       ADI的Croteau證實了這種轉變，“我們將繼續支持218及219x，但應用正在轉向Blackfin?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; font-family: 微軟雅黑; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>       ADI的BlackFine DSP兼具32位MCU的功能
       美國模擬器件公司(ADI)媒體平臺與服務部總經理John Croteau和亞洲區市場推廣經理Brandon Graff先生日前到訪北京，介紹了ADI公司在DSP領域的技術現狀。 
       隨著無線基礎設施市場以及消費類市場的蓬勃發展，除了傳統的AD218x 系列及AD219x系列以及浮點Sharc DSP之外，近幾年ADI公司推出了面向3G基站應用的TigerSharc DSP以及面向消費類應用的定浮點BlackFine系列。
       其中，TigerSHarc DSP由于具有極強的可編程特性，可滿足3G無線基礎設施對成本、處理能力及靈活性的要求，愛立信已宣布在其WCDMA基站中采用ADI TigerSharc TS-201芯片，據Bancorp Jaffray公司的數據表明，愛立信在360億美元的無線基礎設施市場領域占據了26%的市場份額達到94.26億美元的銷售收入。Forward Concepts總裁兼分析師Will Strauss 認為：愛立信采用TigerSharcDSP將使許多公司重新看待DSP。隨后，富士通與阿爾卡特的合資企業Evolium公司以及高通公司也宣布采用ADI TigerSharc 芯片。
       BlackFine作為獨特的DSP，不只是單純的DSP，還具有32位MCU的功能, John Croteau介紹說：BlackFine可支持MPEG-4, WMV以及H264等的視頻編解碼格式，支持Linux操作系統，具有可編程特性以及成本低等特點，能單獨用作中低端機頂盒的主處理器，或者與Intel的Xscale、摩托羅拉的PowerPC一起，作為協處理器應用在高端機頂盒中。目前，ADI公司正與國內第三方合作為BlackFine 提供開發工具，以更好的服務中國客戶。未來，有計劃推出支持WinCE的BlackFine產品。 
       DSP芯片需求上升，價格將有所回落
       受無線通信、消費類電子以及其他等一直發展較快的應用驅動，DSP產品在2004年將是一個很好的年景，全球一年的的總銷售預計可達85億美元，比2003年增長20%以上。無線通信據認為是DSP應用的最大領域，占DSP需求總量的70%左右。每一個無線手機都需要至少一個DSP芯片，而用于無線基站對信號進行開關切換和發送也需要相應的DSP產品。
       應用需求量增大
       關注DSP市場的市場分析公司IC Insight認為，由于3G手機市場的啟動和全球手機出貨量的提高，DSP芯片在今后幾年仍可維持一個較高的需求。但手機市場也出現了一個令手機制造商和芯片供應商不太樂觀的態勢，在一些收入水平較低的地區，新手機用戶有一定的比例采取購買二手手機，而不是新產品，因此手機用戶的增加并非直接代表芯片消耗量的同步增長。這也從另一個角度反映了手機市場的現狀，在一部分用戶中，手機的更新換代非?？?，有些只有半年左右，助長了二手市場的成長。業內分析人士認為，要使這一趨勢得到遏制，新手機產品的價格因素已經非常重要，另外手機制造商和運營商也需要以用新產品所提供的服務來吸引用戶。
       盡管如此，由于2.5G和3G服務的數據速率至少比2代手機高出5倍，市場所提供的服務是以前手機所不具有的，新手機往往需要更高性能的DSP芯片。新一代通信標準需要新的無線基站設施，因此手機市場在未來五年內仍將是DSP產品應用的最大動力和最主要的市場。另外，數字用戶線(DSL)也是DSP產品應用的一個主要領域。
       除通信領域外，消費類電子產品如數碼相機、DVD產品、數字電視等未來幾年發展趨勢看好，也將是DSP芯片的主要應用領域。語音識別、自動翻譯、助聽器、全球定位系統(GPS)和汽車電子中一些新應用領域也是DSP市場未來的增長動力。
       DSP產品價格將整體下滑
       DSP市場2004年的特點是盡管需求比較旺盛，但價格可望呈現總體下降的趨勢。受第一季度超量采購和傳統淡季的共同影響，第二季度DSP芯片的價格預計將下滑，第三季度轉為上揚，第四季度再次下跌。市場分析人士預計，DSP產品的平均售價(ASP)可望從2004年年初的5.97美元降低到年底的5.69美元，因此總體看，對于眾多的DSP買家是一個好消息，可能短期的訂單策略比較合適。市場ASP降低對于DSP芯片供應商來說，雖然不是好消息，但由于需求量增大，也不是壞消息。平均售價的降低從另一個角度會促使芯片的更多采用。
       德州儀器(TI)是目前DSP市場的第一大供應商，該公司的DSP芯片應用范圍可以滲透到從普通的玩具到高端的無線基站、工作站。TI是無線手機用DSP芯片的最大供貨商，占有60%左右的市場份額，該公司的DSP芯片可應用于GSM(TCS2200)、GPRS(TCS2100)、手機多媒體應用(TCS2600)以及同樣是移動設備的PDA產品(TCS4105)。
        美國模擬器件公司(ADI)是全球第二大DSP芯片供應商，產品以高性能著稱。該公司的DSP有SHARC、Melody和Blackfin系列產品，可應用于音頻設備、無線通信、汽車電子和視頻/圖像等處理領域。其中Blackfin系列將高性能的信號處理和高效的控制能力結合在一起，被業界認為是一款應用非常廣泛的DSP產品。
       無線通信市場的另外一家主要供應商是Agere 公司，該公司的產品主要用于無線基站等領域，根據該公司的統計數據，Agere的16000DSP芯片已經占到全球基站應用的一半，這些高端產品平均售價往往高出一般產品的許多倍，一般DSP的平均售價只有5~6美元，而一般通信基站用的DSP平均售價則高達60美元，一般預計新一代通信標準可能帶動新一輪基站建設，對于高端DSP芯片的需求量將大幅度提高。但由于寬帶CDMA(WCDMA)標準允許單用戶實現2Mbps的速率，而高速數據包傳輸(High speed data packet access, HSDPA)標準則可達到10、15、20Mbps，在如此高的數據速率下，對于DSP芯片的性能要求自然更高。
       下一代DSP的發展取向
       為滿足下一代高速通信的要求，DSP芯片需要有更多的功能和更高的性能，一般使用的手段是數學協處理器(math coprocessor)和板上SRAM存儲器(on-board memory)技術。Agere公司采用的DSP策略是片上系統(system-on-a-chip)，該公司認為，下一代通信技術的挑戰需要SoC技術。傳統條件下，如果芯片用來執行一個程序或數據接入，會產生一個數據傳輸的瓶頸，如果具有多個DSP內核，并在這些內核附近有片上存儲器，情況可以大幅度改觀。這種器件具有傳統的DSP功能，但同時具有協處理器和一些硬連線加速器(hard-wired accelerator)，這樣的器件架構可以滿足下一代高速通信的性能要求。
       更多的功能和更高的性能不僅體現在高端的DSP芯片，一些中低端的產品也在采用這些技術。Motorola半導體部(已經更名為Freescale Semiconductor)已經把DSP和微控制器結合在一起，這種產品基本是DSP的架構，但具有微控制器的功能，可應用在馬達控制等領域。
       目前的汽車基本采用液壓傳動，但有預測今后幾年電傳動將成為主流，而DSP將在這種轉變中發揮巨大的作用，Motorola半導體部的56F8300系列DSP產品即是面對這些應用領域。
       Motorola公司半導體部表示，在電傳動汽車中，需要計算車輪如何轉動，轉動多快等復雜的數學問題，微控制器可以進行傳感器和馬達控制之間的通信。這樣汽車制造商可以逐漸擺脫龐大的液壓系統，使汽車的整體重量降低，同時減少燃油的消耗。由于對液壓系統的維護成本要遠遠高于電動馬達的維護，考慮到汽車裝配工藝的簡化，因此無論對于汽車制造商還是普通消費者，都可以預見成本會有大幅度的降低。
       在過去幾年中，DSP產品性能提高的一個突出表現是計算和控制能力有了大幅度提高，使其可以完成更多、更復雜的信號處理和控制功能。在性能提高的同時，DSP芯片的價格卻不斷下降，從而使從電動牙刷到復雜的工業控制等范圍更廣的電子產品可以采用DSP芯片。據信，目前Motorola公司半導體部的56F8300系列DSP產品的售價已經是2.5~5美元，可以接受的應用領域應該非常廣泛。