XMOS实现智能音频时代“一芯多用”——用一颗xcore处理器搞定ASRC和USB多通道音频
人工智能与半导体专业公司XMOS和其合作伙伴晓龙国际日前联合宣布：推出一款多通道音频板LIL-AUDIO-XU316-CS08P-KIT。这款可以实现实际应用的音频板集成了异步采样率转换（ASRC，Asynchronous Sample Rate Conversion）功能，支持全速和高速USB传输操作，支持的音频格式包括USB 2.0和1.0音频、MIDI、HID及DFU类别，支持八个同时双向音频流，还带有S/PDIF电气和光学接口，以及MIDI输入和输出端口。
LIL-AUDIO-XU316-CS08P-KIT板卡是一个多功能+高性能的音频处理平台，核心功能亮点包括：
- 通过TDM实现32输入32输出
- 支持PCM 768HKZ/DSD512
- ASRC双向信号通路
- 异步USB，超低延迟
LIL-AUDIO-XU316-CS08P-KIT板卡也是一张可以提供非常高音频品质的音频卡，输出参数如下：
输入参数如下：
- 动态范围（A-weighted）：123 dB
- 动态范围（ADC input summing）：129 dB
- 总谐波失真（THD+N）：-110 dB
由于XMOS的xcore®.ai处理器具有强大的DSP算力，因此利用该器件实现的ASRC异步采样率转换计算具有灵活、高效和低延时的特点。xcore处理器带来的是一种可以媲美专业ASRC芯片的音频处理技术，不仅可以使不同采样率的音频信号之间的转换变得更加流畅和高效，而且还可以根据实际应用场景来修调其ASRC功能。
这种基于xcore芯片的ASRC方案的主要功能和特点包括：
- 异步转换：ASRC能够在两个不同的时钟频率下运行，这意味着输入和输出信号的采样率可以不同，且不需要同步。
- 音质保证：通过高品质的数字滤波器，ASRC可以在转换过程中保持音频信号的质量，減少失真和噪音。
- 应用场景：常见于数字音频设备中，例如数字音响、音频接口和数字混音器，特別是在需要连接不同采样率的设备时。
- 灵活性：允许用户在不同的音频来源（例如音乐播放器、录音设备等）之间进行灵活的连接，而无需担心采样率不匹配问题。
- 处理延迟：ASRC可能引入一些处理延迟，但在许多应用中，这种延迟是可以接受的，尤其是在需要高音质的场景中。
该音频板以高性价比方式实现ASRC和多通道音频，并可以进一步扩展到一些人工智能（AI）功能，这是因为其采用了XMOS的xcore®.ai多通道音频平台XU316-1024-TQ128。作为该多通道音频平台的核心，xcore.ai系列多核控制器在单一器件中集成了高性能AI、DSP、I/O和控制功能，可支持各种消费类和专业音频产品，为其提供一个可扩展和灵活的硬件和软件解决方案。
XMOS的xcore.ai系列多核控制器具有强大的功能
XU316-1024-TQ128多通道音频平台的功能亮点：
- 符合高速USB 2.0标准的设备，具有低回路延迟；
- 支持多达32个同时音频通道；
- 通过PCM提供高解析度音频播放，最高可达768kHz、32位，支持 DSD512；
- 本地时钟、异步USB音频传输和PLL时钟恢复确保低抖动、高品质音频捕获和播放；
- 支持混音和一般音频处理；支持多种音频格式，包括 PCM、S/PDIF和ADAT，超过8个通道；
- 支持通过多通道串流与主机同时录音和播放。
“我们的产品以USB音频兼容性、极低延迟和I/O灵活性而闻名，因此该技术已被广泛用于多种音频应用，包括数字流媒体设备、混音器、声卡、USB DAC、耳机放大器等等，而且还有很多令人耳目一新的应用在不断涌现，能有效解決多个行业中的音频相关挑战，提升产品的性能和用户体验。” XMOS首席执行官Mark Lippett表示。
除了前面提到的ASRC和USB多通道功能，xcore技术还可确保极高的实时性能，始终确保从USB主端口到设备之间能够以最低延迟传输每个比特都完美的音频流。同时，借助XMOS部署在包括中国在内的现场应用工程团队的支持，全球的智能和高品质音频系统开发者基于xcore系列处理器创造了许多有趣和高价值的应用，并获得多项行业或者厂商认证。
为此Mark补充道：“例如，基于我们xcore平台的音频解决方案已在协同工作系统等领域建立了引领同侪的良好声誉；特别值得一提的是我们在中高端会议系统领域内的高性能解决方案，不仅帮助我们的客户去成功开发了包括扬声器、条形音箱和网络摄像机在内的多种产品，还顺利获得了要求极为严格的Microsoft Teams™和Zoom™认证。”
