16位dac格式和int格式

1.MP3编码格式

1.1.MP3概述

MPEG-1 or MPEG-2 Audio Layer III是一种音频压缩技术，其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III），简称为MP3，是目前最流行的音频编码格式。

MP3文件是由帧（frame）构成的，帧是MP3文件最小的组成单位。MPEG音频文件是MPEG1标准中的声音部分，也叫MPEG音频层，它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层，即 Layer-1、Layer2、Layer3，且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。MPEG音频编码的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越高，MP1和MP2的压缩率分别为4:1和6:1-8:1，而MP3的压缩率则高达10:1-12:1，也就是说，一分钟CD音质的音乐，未经压缩需要10MB的存储空间，而经过MP3压缩编码后只有1MB左右。不过MP3对音频信号采用的是有损压缩方式，为了降低声音失真度，MP3采取了“感官编码技术”，即编码时先对音频文件进行频谱分析，然后用过滤器滤掉噪音电平，接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列，最后形成具有较高压缩比的MP3文件，并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。根据MPEG规范的说法，MPEG-4中的AAC（Advanced audio coding）将是MP3格式的下一代。

1.2.MPEG音频压缩基础

在众多音频压缩方法中，这些方法在保持声音质量的同时尽量压缩数字音频使之占用更小的存储空间。MPEG压缩是该领域中效果最好的一个。这种压缩是有损压缩，这意味着，当运用这一方法压缩时肯定会丢失一部分音频信息。但是，由于压缩方法的控制很难发现这种损失。使用几个非常复杂和苛刻的数学算法，使得只有原始音频中几乎听不到的部分损失掉。这就给重要的信息剩下了更多的空间。通过这种方法可以将音频压缩12倍（可以选择压缩率），效果显著。正是应为他的质量，MPEG音频变得流行起来。

MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4都是人们熟悉的MPEG标准，MP3只涉及到前两中，另外还有一个非官方标准MPEG-2.5用于扩展MPEG-2/LSF到更低的采样率。

MPEG-1音频（ISO/IEC 11172-3）描述了具有如下属性的三层音频编码：

1或2个声道；

采样频率为32kHz，44.1kHz或48kHz；

位率从32kbps到448kbps；

每一层都有自己的优点。

MPEG-2音频（ISO/IEC 13818-3）有两个MPEG-1的扩展，通常叫做MPEG-2/LSF和MPEG-2/Multichannel。

MPEG-2/LSF有如下特点：

1或2个声道；

采样频率为MPEG-1的一半；

波特率从8kbps256kbps；

MPEG-2/Mutichannel有如下特点：

多达5个声道和1个LFE-通道（低频增强 不是重低音）；

同MPEG-1一样的采样频率；

5.1的最高波特率可能达到1Mbps；

1.3.MPEG Layer3编/解码的基本原理

音乐CD具有44.1KHz 16Bits立体声的音频质量，一张CD可以存储74分钟的歌曲（大约15首左右）。如何将这些歌曲无损或基本无损地进行压缩，以使在同样的媒体上存储更多的歌曲，一直困扰着软件业。当MPEG协会提出MPEG Audio Layer1～Layer3后，机会产生了。通过使用MPEG1 Layer3编码技术，制作者得以用大约12∶1的压缩率记录16KHz带宽的有损音乐信号。不过，同CD原声区别不大。人的听力系统具有非常优越的性能，其动态范围超过96dB。你既可以听到扣子掉在地上这样小的声音，也可以听到波音747的强大的轰鸣声。但当我们站在飞机场听着波音747的轰鸣时，你还能分辨出扣子掉在地上的声音吗？不可能。人的听力系统适应声音的动态变化，人们对这种适应及屏蔽特性音质研究后得出对声音压缩非常有用的理论。人们很早以前就知道利用这种特性来为磁带录音降低噪音了（当没有音乐时嘶嘶声很容易听到，而当音乐信号电平很高时嘶嘶声不容易听到）。当声音较强时产生屏蔽效应。在阈值曲线下的噪音或小信号声音无法被人耳听到。在较强信号出现时，允许通过更多的信号。在此时增加被量化过的小信号数据（使用无用的位来携带更多的信息）可以达到一定程度的压缩的目的。通常情况下，MP3压缩器将原始声音通过FFT（快速傅立叶变换）变化到频域，然后通过一定的算法算出何种频率声音可以携带更多的信息。而在还原时解码器所需要做的仅仅是将其从频域再变换回来。

1.4.整个MP3文件结构

MP3文件大体分为三部分：TAG_V2(ID3V2)，音频数据，TAG_V1(ID3V1)

mp3内部结构我们把它打开来看看它由几部分组成。 首先我们可以看到主机四个角有四颗螺丝，这是固定整个机壳用的。把螺丝打开后就可以把面板取下来。打开前后盖、取下面板之后可以看到机器内部正面的图片，我们可以看到主要是lcd液晶屏、五维导航键以及flash闪存芯片。 接着把两侧的挡板和背板、拆下来就可以完全看到裸机的情况了，外壳完全拆掉的情况如下图所示 双层电路板结构良好品质障 拆掉外壳后我们开始来分析主机的组成结构，把主机拿在手上，从侧面可以看出主机由两块电路板组成，上层主要是显示部分、主芯片、flash、闪存，下层主要是供电部分以及fm收音电路。 部分mp3如魅族me/mi、jnc ssf-800、iriver3xx系列还有经典的帝盟rio800等都是这种双电路模块设计，这样设计的好处是两部分功能分开独立，干扰更小，性能也更加稳定，当然设计也更加复杂，成本更一些。一些中低端的mp3则是单电路模块设计，但干扰大、效果自然也不如前者好。 第3页主电路板设计及码芯片简介 接下来我们把两块电路模块分开来，分别分析它们的组成结构。首先我们看看主电路板，刚我们已经知道它的正面主要是lcd液晶屏、五维导航键和flash闪存，现在我们来看看它的反面。 从图中可以看到，主电路板反面主要由三步分组成usb接口电路、码主芯片及主晶振还有音频输出及录音。码主芯片是mp3最重要的组成部分之一，就像电脑的cpu、显卡的gpu，直接影响mp3的功能、音质。 码主芯片有很多种，比较常见的有飞利浦的saa7750/7751、telechip的tcc730/tcc731、sigmatel的stmp34xx/35xx等。码主芯片有两种，一种是单纯的码芯片，还要配合控制芯片能使用；另一种是单芯片集成的，码和控制功能集于一身。这有点像主板中南北桥分开和南北桥单芯片集成的区别。以魅族me采用的sigmatel stmp3520为例，它是一颗单芯片集成码芯片，支持mp3/wma/wav 播放、mp3编码(line in)、led/lcd接口、el背光、速usb 2.0接口、录音、fm调频、5号/7号及锂电等现在主流的mp3功能。在主芯片旁边的一小块是me的主晶振。mp3所采用的晶振有贴片晶振和桶式晶振之分，他们的区别我们在后面的文章中将详细介绍。可以看到，这里魅族me用的是贴片晶振。 第4页辅电路板及fm调频设计 介绍完了主电路板后我们再来看看辅电路板。从辅电路板正面我们可以看到，其主要包含电池接入部分和fm收音电路。之所以把fm收音电路和主电路版分开设计主要是考虑到防干扰，以提fm效果和mp3播放音质。 上面是fm收音电路的特写，可以看到，上面有一块集成电路板，是收音芯片，这里魅族me用的是飞利浦tea5767。另外一个对fm效果影响比较大的就是收音电路晶振。同主电路一样有贴片晶振和桶状晶振之分，在这里魅族me用的是贴片式晶振。 辅电路板反面则是一些按键和usb接口、line in接口，电路比较简单，整个电路板件也不是很多。

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