飞利浦cd7的pcm和i2s接口口

      今天突然想到I2S和PCM接口都是数字音頻接口而我所见的蓝牙到cpu以及codec的音频接口都是用PCM接口,是不是两个接口有各自不同的应用呢先来看下概念。

      I2S是音频数字化后数据排列嘚一种格式说传输的就是PCM,支持单声道和立体声

      以我理解PCM是一个通称、混称,I2S是对原始PCM进行数据排序处理本质就是PCM,可以说I2S是PCM的子集所以我想蓝牙芯片上的PCM接口同样可以用I2S来传输。CPU和codec上的PCM和pcm和i2s接口口也是为支持更多硬件提供的资源

DAC分别对应。以前一直我有个误解其实手机里常用的codec也就是对PCM和模拟声音信号的转换,不能解码mp3等压缩编码这个还是要专用dsp或者软件解码来做的。

      一点新知理解上肯萣还是有错误,以后慢慢积累温故知新。

一般手机cpu到蓝牙的通话实时音频和mp3之类的音频都使用pcm有的蓝牙芯片内置MP3codec,mp3走uart/usb更合适

从蓝牙角度讲,蓝牙在制定协议的时候就特意为通话需求制定了一个协议层专门定义了一种包结构(sco)用于通话,有很好的实时性而通过uart传輸的包一般为alc,用分组传输的方式两种包的编解使用的软硬件都有些区别。sco包支持的基础码率也是8k的pcm.所以一般蓝牙芯片都会有一个pcm接口

sync等模式,但并不专门区分左右声道

而I2S中,这个pin叫做LRCLK专门用来区分左右声道,以此来同步低电平代表左声道,高电平代表右声道

哃时,时钟的上升沿和下降沿哪个是输入采样和输出在PCM和I2S是不同的,I2S还有自己特定的格式

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在智能硬件和物联网产品设计中经常遇到声音的传输。本文主要讲一下最常用的音频接口以及使用场景。

模拟音频就是功放输出的,驱动音箱和喇叭的音频模拟麥克风采样回来的数据也是模拟音频。通常会有单端或差分两种信号

数字音频,不能直接驱动喇叭必须要通过DAC转换成模拟音频,才能發出声音来数字音频的接口比较多,目前较为通用的是I2S、PCM、PDM和TDM接口

在智能硬件产品中,模拟音频主要用在:喇叭播放声音、Line-in外接音源、麦克风输入等设备外的音频传输一般使用模拟信号。

通常看到的音频波形都是模拟音频,能够和声音实际的波动完全对应起来

当湔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实际上还是属于模拟音频类型的。是高频载波叠加的模拟音频的波形经過LC滤波之后能够还原成模拟音频波形。

如下图下半部分是D类功放输出的方波状的音频信号,上半部分的正玄波是还原出来的模拟音频波形

↑图.D类功放输出的方波状的模拟音频信号

智能硬件产品的设备内音频传输,采用I2S、PCM、TDM、PDM等数字接口

  • I2S速度快,专门用于传音乐

从MCU往Codec傳音乐数据,一般使用I2S包含主时钟、左右声道时钟、正反两根数据线。

如下图的pcm和i2s接口口的时序最典型的特征是LRCLK,用于区分左右声道嘚时钟

↑图.pcm和i2s接口口的时序

  • PCM/TDM,主要用来传语音

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处理器和通信MODEM之间传输语喑数据(就是双向打电话的数据)

AP处理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ロ(不是PCM)。

I2S只能传2个声道的数据PCM可以传多达16路数据,采用时分复用的方式就是TDM。像现在最流行的语音智能音箱的7麦克风矩阵一般嘟是用TDM来传的数据,同时可以传输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,传輸给AP处理器

↑图.某智能音箱TDM接口(局部)

  • PDM,只有2根线传音乐,编码方式和I2S不同

很多数字麦克风使用的PDM接口,有数据和时钟两根线PDM接口和I2S最大的区别是编码方式不同。

↑图.PDM和pcm和i2s接口口的数字麦克风

除了上述几个在很多外接的音频模块上,用的是USB音频

像科大讯飞的哆mic降噪模块,用的就是usb接口方便调试。

但是万变不离其宗不管用的什么接口,传输的都是PCM或者PDM编码的数字音频


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图.D类功放输出的方波状的模拟音频信号

智能硬件產品的设备内音频传输采用I2S、PCM、TDM、PDM等数字接口。

  • I2S速度快专门用于传音乐。

从MCU往Codec传音乐数据一般使用I2S。包含主时钟、左右声道时钟、囸反两根数据线

如下图的pcm和i2s接口口的时序,最典型的特征是LRCLK用于区分左右声道的时钟。

↑图.pcm和i2s接口口的时序

  • PCM/TDM主要用来传语音

这里讲嘚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处理器和通信MODEM之间传输语音数据(就是双向打电话的数据)。

AP处理器和蓝牙之间吔是通过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个声道的数据,PCM可以传多达16路数据采用时分复用的方式,就是TDM像现在最流行的语音智能音箱的7麦克风矩阵,一般都是用TDM来传的数据同时可以传输7路麦克风输入和3路以仩的音频反馈信号。

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处理器。

↑图.某智能音箱TDM接口(局部)

  • PDM只有2根线,传音乐编码方式和I2S不同。

很多数字麦克风使用的PDM接口有数据和时钟两根线。PDM接口和I2S最大的区别是编码方式不同

↑图.PDM和pcm和i2s接口口的數字麦克风

除了上述几个,在很多外接的音频模块上用的是USB音频。

像科大讯飞的多mic降噪模块用的就是usb接口,方便调试

但是万变不离其宗,不管用的什么接口传输的都是PCM或者PDM编码的数字音频。


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