07 AON 音频：从电源轨预算到电池寿命¶
1. 这是一组教学假设，不是器件实测¶
工艺节点不能单独决定漏电；电压、温度、工艺角、SRAM 保持方式和门数均会改变结果。下面不把假设电流冒充某种 22 nm 工艺的典型值。
| 常态负载 | 假设 | 功率 |
|---|---|---|
| AON 静态 | 0.8 V × 8 µA | 6.4 µW |
| AON 动态增量 | 0.8 V × 35 µA | 28.0 µW |
| 麦克风 | 1.8 V × 150 µA | 270.0 µW |
| 其他常开电源轨负载 | 合计假设 | 500.0 µW |
| 电源轨侧常态合计 | 不含下述转换损耗 | 804.4 µW |
动态增量应在相同电压、温度下扣除静态基线。真实测量若已包含漏电，不可再次相加。
2. 唤醒能量：必须用增量¶
设每次唤醒持续 0.3 s，期间相对于常态的电源轨侧额外功率为 15 mW：
E_wake = N × 0.3 s × 15 mW
P_wake = E_wake / 86400 s
100 次/日对应 450 mJ/日、5.208 µW 平均增量。如果 15 mW 是活动期间总功率，应先减去常态功率；否则基线被重复计入。实际唤醒存在初始化、识别、网络和回落阶段，应用电流积分代替单矩形脉冲。
3. 换算到电池侧¶
为了便于手算，假设所有电源轨合并效率 η=85%，转换器输入侧额外静态电流 Iq=20 µA，电池名义电压 3.8 V：
P_bat = (804.4 µW + P_wake) / η + 3.8 V × 20 µA
这里 η 明确不含单列的 Iq；若效率曲线已包含静态损耗，就不应再加一次。多个转换器应逐路建模，轻载效率也不是恒定值。
45 mAh 电池、可用能量系数 80% 的近似能量：
E_usable = 45 mAh × 3.8 V × 0.8 = 136.8 mWh
寿命（小时）= E_usable / P_bat
80% 是示例假设，不是电池标准。更精确的估计应积分放电曲线，并考虑截止电压、温度、老化与脉冲压降。
4. 灵敏度分析：误唤醒不是永远可以忽略¶
固定上述条件，改变每日唤醒次数：
| 唤醒/日 | 电池平均功率 | 估算待机 |
|---|---|---|
| 0 | 1022.35 µW | 133.81 h |
| 100 | 1028.48 µW | 133.01 h |
| 1000 | 1083.63 µW | 126.24 h |
| 10000 | 1635.10 µW | 83.66 h |
100 次/日只占活动时间约 0.035%；若误唤醒带起无线连接或秒级超时，增量能量可远大于本例。应同时扫描次数与单次能量，而不是只优化关键词模型运行时间。
固定 100 次/日，改变不含 Iq 的转换效率：
| η | 电池平均功率 | 估算待机 |
|---|---|---|
| 70% | 1232.58 µW | 110.99 h |
| 85% | 1028.48 µW | 133.01 h |
| 95% | 928.22 µW | 147.38 h |
因此，仅用音频子系统的 309.6 µW 去除整块电池容量，会漏算其他负载、转换损耗和可用能量折减；不能据此承诺整机 23 天续航。
5. 如何用真实测试替换假设¶
- 同时保存电池侧积分电能和关键电源轨测量；若已测整机电池侧，不能再叠加 η/Iq 修正。
- 测安静监听、连续环境噪声、真实关键词、误触发和长时网络失败，统计单次事件能量与分布。
- 明确麦克风模式、采样率、模型版本、温度、电池电压、触发阈值与漏检率。
- 检查功率分析仪的动态范围和采样带宽：µA 常态与 mA 脉冲都应可见，量程切换不能造成复位。
- 对声学活动检测方案同时评估漏检、启动截字、底噪与功耗。更低传感器静态电流不自动意味着整机最优。
复盘时应能回答：“测量边界在哪里？活动功率是总量还是增量？哪些损耗已包含？寿命预测最敏感的参数是哪一个？”