i2s音频总线学习
i2s（inter-ic sound）是飞利浦公司针对数字音频设备（如cd播放器、数码音效处理器、数字电视音响系统）之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。它采用了独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免了因时差诱发的失真，为用户节省了购买抵抗音频抖动的专业设备的费用。标准的i2s总线电缆是由3根串行导线组成的：1根是时分多路复用（简称tdm）数据线；1根是字选择线；1根是时钟线。
一、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的连续的波。
图1 声波
重要指标：
振幅：音量的大小
周期：重复出现的时间间隔
频率：指信号每秒钟变化的次数
声音按频率分类：
图2 声音的频率（语音信号频率范围：300hz-3khz）
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：
波形声音：包含了所有声音形式
语音：不仅是波形声音，而且还有丰富的语言内涵（抽象→提取特征→意义理解）
音乐：与语音相比，形式更规范。音乐是符号化的声音。
二、声音的数字化 1.声音信号的类型
模拟信号（自然界、物理）
数字信号（计算机）
2.声音数字化过程
图3 声音数字化过程
3.声音数字化过程示意图
图4 声音数字化过程示意图
4.声音数字化三要素
5.声音数字化的数据量
音频数据量＝采样频率×量化位数×声道数/8（字节/秒）
三、音频的文件格式 1.wav文件
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
2.mp3文件
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
3.wma文件
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
4.midi文件
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
四、数字音频压缩标准 1.音频压缩方法概述
图5
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
音频信号能压缩的基本依据：
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。
音频信号压缩编码的分类：
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
2.音频压缩技术标准
五、声卡 1.声卡的主要功能
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）
2.芯片类型
codec芯片（依赖cpu，价格便宜）
数字信号处理器dsp（不依赖cpu）
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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。
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①声音信号中存在大量的冗余度；
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②有损压缩
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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）
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