PG电子信息科技 2022-06-20 10:33:41 374 0
在智能硬件和物联网产品设计中,时时遇到声音的传输。本文重要讲一下最常用的音频接口,以及使用场景。

重要分类:仿照、数字
仿照音频,就是功放输出的,驱动音箱和喇叭的音频。仿照麦克风采样回来的数据也是仿照音频。通;嵊械ザ嘶虿罘至街中藕。
数字音频,不能直接驱动喇叭,必必要通过DAC转换成仿照音频,能力发出声音来。数字音频的接口比力多,目前较为通用的是I2S、PCM、PDM和TDM接口。
什么时辰用仿照的?
在智能硬件产品中,仿照音频重要用在:喇叭播放声音、Line-in表接音源、麦克风输入等。设备表的音频传输通常使用仿照信号。
通?吹降囊羝挡ㄐ,都是仿照音频,可能和声音现实的颠簸齐全对应起来。
当前有不少音频产品使用D类音频功放,输出波形看起来是方波,但现实上还是属于仿照音坡粪型的。是高频载波叠加的仿照音频的波形,经过LC滤波之后可能还原成仿照音频波形。
如下图,下半部门是D类功放输出的方波状的音频信号,上半部门的正玄波是还原出来的仿照音频波形。

▲D类功放输出的方波状的仿照音频信号
什么时辰用数字接口?
智能硬件产品的设备内音频传输,选取I2S、PCM、TDM、PDM等数字接口。
I2S速度快,专门用于传音乐。
从MCU往Codec传音乐数据,通常使用I2S。蕴含主时钟、左右声路时钟、正反两根数据线。
如下图的I2S接口的时序,最典型的特点是LRCLK,用于分辨左右声路的时钟。

▲I2S接口的时序
PCM/TDM,重要用来传语音
这里讲的PCM不是PCM编码,而是PCM接口。和I2S差不多,也是4根线,通常用于AP处置器和通讯MODEM之间传输语音数据(就是双向打电话的数据)。
AP处置器和蓝牙之间也是通过PCM来传输语音数据,打电话的蓝牙数据走的是PCM,放音乐的蓝牙数据走的是串口(不是PCM)。
I2S只能传2个声路的数据,PCM能够传多达16路数据,选取时辰复用的方式,就是TDM。像此刻最盛行的语音智能音箱的7麦克风矩阵,通常都是用TDM来传的数据,同时能够传输7路麦克风输入和3路以上的音频反馈信号。
如下图是某智能音箱,7个麦克风通过5个ADC,接入一组TDM接口上,传输给AP处置器。

▲某智能音箱TDM接口(部门)
PDM,只有2根线,传音乐,编码方式和I2S分歧。
很无数字麦克风使用的PDM接口,罕见据和时钟两根线。PDM接口和I2S最大的区别是编码方式分歧。

▲PDM和I2S接口的数字麦克风
其他数字接口:USB
除了上述几个,在好多表接的音频?樯,用的是USB音频。
像科大讯飞的多mic降噪?,用的就是usb接口,方便调试。
但是万变不离其宗,不论用的什么接口,传输的都是PCM或者PDM编码的数字音频。
图文起源于:燚智能
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