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数字音频常用到音频协议

数字音频常用到音频协议

分类:
行业动态
作者:
2018/06/01 19:31
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数字音频常用到音频协议有PCM,I2S,AC97,
其中PCM主要用于语音通信,一般采样频率为8K,
I2S是芯片之间的协议,主要为AP到codec之间,I2S常用的3根线
MCLK:称为主时钟,也叫系统时钟(Sys Clock),是采样频率的256倍,384倍或512倍。
BCLK:串行时钟SCLK,也叫位时钟
LRCK:帧时钟,用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输的是左声道的数据,为“0”则表示正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。
MCLK是用给系统使用的,SMCLK用给高速外设使用的,而ACLK主要用给低速外设使用
AC97则多数用于PC方面,自身包含控制信号,不像I2S需要额外的控制信号例如I2C

 

通常所说audio codec(如:UDA1341)的编码器的输出/解码器的输入线性PCM格式

pcm, 一般是语音信号
i2s 一般是audio信号 用于AP和codec之间
ac97用于AP和codec  AC97本身有控制信号而I2S则需要外加的控制信号例如I2C,

 

AC′97采用双集成结构,即Digital Controller(数字信号控制器)和Audio Codec(音频编解码),使模/数转换器ADC和数?模转换器DAC转换模块独立,尽可能降低EMI(电磁干扰)的影响。
  利用FPGA,可以实现复杂的逻辑控制,对大量音频数据做并行处理.FPGA提供可编程时钟发生器,满足音视频处理要求的时钟范围宽、相位抖动(Phase Jitter)小的要求,并为系统提供可控延时。
  1 AC-Link音频编/解码原理
  AC-Link是连接Digital Controller和Audio Codec的5线串行时分多路I/O接口,固定时钟频率48kHz由串行位时钟12.288MHz经256分频而来,支持一个控制器和最多4个编码器. AC-Link只能传输48kHz固定取样率的PCM(脉冲编码调制)信号,字长从16Bit到20Bit,其它取样率的PCM信号须经过SRC(取样率转换)转换成48kHz。
  AC-Link接口时序输入输出音频数据和控制寄存器的读写命令组织在一帧里,一个输入或输出分割成12个时隙,每个时隙为20位采样分辨率.控制器把12.288MHz时钟256分频,产生一个SYNC信号,此信号用于标志一个输入(输出)帧的开始。


         每个输入(输出)帧除了有12个20位的数据/命令(数据/状态)复用时隙外,还有一个特殊的16位的帧首时隙,此时隙主要用来标志此帧是否可用,如果此帧可用,那么此帧中对应时隙中为有效数据。
  PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码,PCM编码是最高保真水平编码,音质好但体积大.AC- Link能够传输48KHz固定取样率的PCM信号,字长可以从16Bit到20Bit,其它取样率的PCM信号必须先经过SRC(Sample Rate Conversion,取样率转换)转换成48KHz。


  如果PCM信号的字长低于DAC的,那么Controller会自动将PCM信号进行移位,使其MSB( Most Significant Bit,最高有效位)对齐,低位补0.如果PCM信号的字长高于DAC的,那么必须先通过Dither(抖动)降低字长后或者直接就经过AC-Link接口传输到Codec,如果DAC字长不够AC-Link接口的高,那么它会自动将AC-Link接口超过字字长的LSBs(Least Significant Bit,最低有效位)去掉.DAC输出的是阶梯状或者是脉冲状信号,还必须经过LPF(Low Pass Filter,低通滤波器)滤波整形恢复为原来的音频信号。