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PC上的MPEG-4编码原理

& nbsp; USB音频是大多数设备中常用的接口,除非它是最旧的个人计算机硬件和操作系统。凭借其强大的连接和数据传输速率,人们可能会认为在此接口上传输高质量音频非常简单。
但是,当今成功的基于USB的音频产品已经完成了许多芯片和系统工作,并且需要解决诸如时钟恢复之类的难题。问题的实质是最终输出设备将音频传输到扬声器,耳机或线路输出插座,这需要“主时钟”输入。
调整音频转换速度。该主时钟需要具有两个独立的属性:1)它必须是音频采样率的整数倍,并且必须非常准确(这样,如果时序错误,则无需丢弃或复制音频采样) ; 2)它的抖动(或者可以说是相位噪声)必须足够低,以使数模转换过程不会受到影响。
这里的挑战是我们必须同时满足这两个要求。部分困难来自于这样的事实,即通过USB电缆的数据流的接收端不知道确切的采样率。
实际上,它只能推断理论采样率。更重要的是,来自USB电缆的数据没有任何形式的时钟。
与大多数其他串行接口相比,这是一个明显的缺点。其他串行接口具有发送时钟或构造数据,因此在运行时,始终可以在连接上找到时钟。
可以从USB接口获得的唯一时钟信息是,特定类型的数据包每毫秒将发送一个初始帧,并且接收硬件可以检测到此事件。根据已知方法,该毫秒值可以从发送端的系统时钟中得出,并且原始音频采样率也相同(稍后我们将简要讨论一个例外)。
一个简单的解决方案可能是,我们可以将1 kHz时钟放入基于PLL的乘法器中,并根据需要将频率乘以建立音频主时钟。所有子时钟都基于此。
但是,在处理CD音频的系统中,采样频率为44.1kHz,典型的传统音频数模转换器所需的主时钟为256倍,即11.2896MHz。事实是,在单个PLL上将输入频率乘以如此大的倍数的性能肯定不是很好。
这是乘法器的关键点:环路带宽,参考激励抑制和压控振荡器抖动。更重要的是,在这种情况下,我们需要将1kHz乘以不是整数的数字,并且完成此任务更加困难。
级联类型的两种非常复杂的乘法器环路将导致在存在相位噪声和误抑制的情况下工作。但是,这种方法通常会导致高功耗,这需要高端芯片和精巧的模拟设计。
或以这种方式,我宁愿相应地放慢速度以更改时钟频率要求。 USB音频链路的标称采样率可能会在行与行之间快速变化,等待近一秒钟稳定下来,这将导致性能不可靠。
这种方法最初应用于固定频率工作室中的数字音频连接,而成本和尺寸并不重要。在过去的几年中,已经有各种各样的方法来创建所需的音频主时钟,不再需要受PLL倍频问题困扰,它们已经集成到许多专用芯片组中,例如USB扬声器,耳机,外部声音牌。
这些设备完成了他们所需的工作,而没有在“假设情况”下花费额外的芯片面积或引脚数。能力。
当然,这可以降低成本,从而使每个人都很高兴。但是,如果特殊功能芯片不能满足您的下一代USB接口要求,该怎么办?移动设备(例如媒体播放器和最新的写字板)构建在新平台上并运行新的操作系统。
是的,这需要越来越标准化的USB标准作为多种附件和新功能的有线连接选择。其中一些系统集成了USB音频芯片,但不能满足需求。
这造成了“打击”。设备的基本功能。
USB音频是这些小型移动设备所需的越来越多的功能之一。从移动设备中提取数字形式的音频有几个优点。
模拟音频接口不再受系统声音质量因素的限制。这使音频系统或播放器配件制造商可以通过自己的电路设计实现更高的声音性能。
同样重要的是,数字音频链接。