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一、声音的基本概念
声音是通过一定介质传播的连续的波。
重要指标:
声音按频率分类:
声音的传播携带了信息,它是人类传播信息的一种主要媒体。 声音的三种类型:
采样频率 |
量化位数 |
声道数 |
每秒钟抽取声波幅度样本的次数 |
每个采样点用多少二进制位表示数据范围 |
使用声音通道的个数 |
采样频率越高 声音质量越好 数据量也越大 |
量化位数越多 音质越好 数据量也越大 |
立体声比单声道的表现力丰富,但数据量翻倍 |
11.025kHz 22.05 kHz 44.1 kHz |
8位=256 16位=65536 |
单声道 立体声 |
音频数据量=采样频率×量化位数×声道数/8(字节/秒)
采样频率 (kHz) |
量化位数 (bit) |
数据量(KB/s) |
|
单声道 |
立体声 |
||
11.025 |
8 |
10.77 |
21.35 |
16 |
21.53 |
43.07 |
|
22.05 |
8 |
21.53 |
43.07 |
16 |
43.07 |
86.13 |
|
44.1 |
8 |
43.07 |
86.13 |
16 |
86.13 |
172.27 |
WAV是Microsoft/IBM共同开发的PC波形文件。因未经压缩,文件数据量很大。
特点:声音层次丰富,还原音质好
MP3(MPEG Audio layer3)是一种按MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。
特点:高压缩比(11:1),优美音质
WMA(Windows Media Audio)是Windows Media格式中的一个子集(音频格式)。
特点:压缩到MP3一半
MIDI(乐器数字接口)是由一组声音或乐器符号的集合。
特点:数据量很小,缺乏重现自然音
压缩编码技术是指用某种方法使数字化信息的编码率降低的技术
①声音信号中存在大量的冗余度;
②人的听觉具有强音能抑制同时存在的弱音现象。
①无损压缩(熵编码)
霍夫曼编码、算术编码、行程编码
②有损压缩
波形编码--PCM、DPCM、ADPCM 、子带编码、矢量量化
参数编码--LPC
混合编码--MPLPC、CELP
分类 |
标准 |
说明 |
电话语 音质量 |
G.711 |
采样8kHz,量化8bit,码率64kbps |
G.721 |
采用ADPCM编码,码率32kbps |
|
G.723 |
采用ADPCM有损压缩,码率24kbps |
|
G.728 |
采用LD-CELP压缩技术,码率16kbps |
|
调幅广 播质量 |
G.722 |
采样16kHz,量化14bit,码率224(64)kbps |
高保真 立体声 |
MPEG 音频 |
采样44.1kHz,量化16bit,码率705kbps (MPEG三个压缩层次,384-64kbps) |
声卡是负责录音、播音和声音合成的一种多媒体板卡。其功能包括:
①录制、编辑和回放数字音频文件
②控制和混合各声源的音量
③记录和回放时进行压缩和解压缩
④语音合成技术(朗读文本)
⑤具有MIDI接口(乐器数字接口)
输出电压:
VL <0.4V输入电压
VIL=0.8VI2S相关的寄存器包括I2S控制寄存器I2SCON、I2S模式寄存器I2SMOD、I2S分频寄存器I2SPSR、I2SFCON寄存器和FIFO寄存器。
1)I2SCON控制寄存器
I2SCON控制寄存器物理地址为0x55000000,可读/写,复位后值为0x100。寄存器各个比特位意义如下:
[8] 左右声道标记,0=左声道,1=右声道;
[7] 发送FIFO就绪标记,取0时表示没有就绪,取1时表示FIFO就绪;
[6] 接收FIFO就绪标记,取0时表示没有就绪,取1时表示FIFO就绪;
[5] 发送DMA请求使能,取0时请求禁止,取1时请求使能;
[4] 接收DMA请求使能,取0时请求禁止,取1时请求使能;
[3] 发送通道空闲命令,在空闲状态(暂停传输)时,I2SLRCK是不激活的,0表示I2SLRCK产生,1表示不产生;
[2] 接收通道空闲命令,在空闲状态(暂停传输)时,I2SLRCK是不激活的,0表示I2SLRCK产生,1表示不产生;
[1] I2S预分频器使能,取0时预分频器禁止,取1时预分频器使能;
[0] I2S接口使能,取0时I2S禁止,取1时I2S使能。
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