目录

1    音频技术简介

1.1    音频数字化

1.1.1    采样和采样频率

1.1.2    量化和量化精度

1.1.3    编码和压缩

1.2    音频？樽槌

2    常见的音频数字接口

2.1    I2S

2.1.1    概述

2.1.2    信号简介

2.2    HDA

2.2.1    概述

2.2.2    数据流和声路

2.2.3    DMA通路

2.2.4    初始化和枚举

3    音频接口电路设计

3.1    耳机接口电路

3.2    麦克风接口电路

3.3    设计重点

4    音频衔接器

4.1    概述

4.2    规格尺寸

4.3    靠得住性要求

5    常见音频问题分析

5.1    灌音音量偏幼问题

5.1.1    增大偏置电压

5.1.2    增大负载电阻RL

6    参考文档

1    音频技术简介

1.1    音频数字化

数字化是推算机利用的基础，音频也不例表。仿照的声音信号只有经过数字化，能力转化为推算机可存储和处置的信息。音频通常选取PCM编码（脉冲代码调造编码），即通过采样、量化、编码三个步骤将陆续变动的仿照信号转换为数字信号。

1.1.1    采样和采样频率

采样，就是每隔一段功夫距离读一次音频信号的幅度。单元功夫内采样的次数称为采样频率。

采样率越高，数字波形的状态越靠近原始仿照波形。低采样率会限度可录造的频率领域，这可导致灌音阐发原始声音的成效欠安或失真。通常人耳能够听到的频率在20Hz到20KHz。凭据奈奎斯特定理，为了沉现给定频率，采样率必须至少是该频率的两倍。例如，CD 的采样率为44.1kHz，可沉显斓率为22.05kHz，此频率刚好超过人类的听力极限 20kHz。

1.1.2    量化和量化精度

采样得到的信号固然在功夫轴上是离散的，但依然是仿照信号。为了实现以数字码暗示样值，必须选取“四舍五入”的步骤把样值分级取整。这一过程称为量化。

量化后的采样信号与量化前相比，当然有所失真，且不再是仿照信号。这种量化失真在接管端还原仿照信号时阐发为噪声，并称为量化噪声。量化噪声的大幼取决于把样值分级取整的方式，分的级数越多，可提供的可能幅值更多，动态领域更大；同时量化级差或距离越幼，量化噪声也越幼。

量化精度，是指能够将仿照信号分成几多个等级，量化精度越高，音频的声压振幅越靠近原声。在二进造世界中，也能够理解为用几多个二进造位来暗示每一个采样值（也称为量化位数、采样深度等）。

1.1.3    编码和压缩

量化后的采样信号在肯定的取值领域内仅有有限个可取的样值，且信号正、负幅度散布的对称性使正、负样值的个数相称，正、负向的量化级对称散布。若将有限个量化样值的绝对值从幼到大顺次分列，并对应地顺次赋予一个十进造数字代码（例如，赋予样值0的十进造数字代码为0），在码前以“+”、“－”号来分辨样值的正、负，则量化后的采样信号就转化为按采样时序分列的一串十进造数字码流，即十进造数字信号。而推算机可能直接处置的数据系统是二进造编码系统，因而，应将十进造数字代码变换成二进造编码。凭据十进造数字代码的总个数，能够确定所需二进造编码的位数，即字长。这种把量化的采样信号变换成给定字长的二进造码流的过程就称为编码。常见的编码方式为PCM。

而为了降低传输或存储的用度，必须对数字音频信号进行编码压缩。 以Windows系统中常见的WAV音频文件为例，采样频率44.1kHz，量化位数16位，双声路，则一分钟音频所必要的存储量为44.1*16*2*60/8/1000=10.584（MB）？杉群姆延才檀娲⒖占，因而，才会出现各类音频压缩编/解码技术。数字音频编码压缩的主张是在不影响人们使用的情况下尽量削减数字音频的数据量。

总之，数字化音频的过程始于空气中的压力波。麦克风将此压力波转换为电压变动，声卡将这些电压变动转换为数字采样。在仿照声音造成数字音频之后，推算机就能够进行录造、编纂、处置和混音等各类操作，实现各类可能性。

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