何謂I2S

關鍵字 :認識I2S

要知道I2S,  首先要知道甚麼是I2S以及組成

I2S的全名是Inter-IC Sound 或 Integrated Interchip Sound

是IC間傳輸數位音訊資料的一種介面標準,採用序列的方式傳輸2組(左右聲道)資料, 由於I2S將資料訊號和時脈訊號分開傳送,它的抖動(jitter)失真十分地小。


目前市面I2S至少由4~5條傳輸線組成,分別如下:

1. 主時脈MCLK(256 x LRCLK): 這不是I2S標準的一部分,但通常包含在其中,以使類比/數字轉換器的內部操作同步, 一般是採用頻率的256倍或384倍。

2. 位元時脈線(BCLK: bit clock line) : 標準名稱為「連續串列時脈」(Continuous Serial Clock, SCK),一般稱為「位元時脈」(bit clock, BCLK)即對應數據音頻的每一位數據,SCLK都有1個脈衝。 SCLK的頻率 =2*取樣率*取樣位

3. 字元選擇線(word select line): 標準名稱為「字元選擇」(word select, WS),一般稱為「左右時脈」(left-right clock,LRCLK)0表示左頻道,1表示右頻道[1], 也稱為「訊框同步線」(Frame Sync, FS), 用於切換左右聲道。 LRCK頻率=取樣

4. 一條以上的複合數據線(SDATA:multiplexed data): 標準名稱為「串列資料線」(Serial Data, SD)[1],但也可稱為SDATA,SDIN,SDOUT,DACDAT,ADCDAT等, 市場上大部分都使用DACDAT,ADCDAT兩條

 

如果把音頻當成一條曲線,那麼取樣率就是一秒鐘從這個曲線裡面提取樣本的次數。

8,000 Hz - 電話所用取樣率, 對於人的說話已經足夠

11,025 Hz - AM調幅廣播所用取樣率

22,050 Hz和24,000 Hz - FM調頻廣播所用取樣率

32,000 Hz - miniDV 數位視頻 camcorder、DAT (LP mode)所用取樣率

44,100 Hz - 音頻 CD, 也常用於 MPEG-1 音頻(VCD, SVCD, MP3)所用取樣率

47,250 Hz - 商用 PCM 錄音機所用取樣率

48,000 Hz - miniDV、數位電視、DVD、DAT、電影和專業音頻所用的數位聲音所用取樣率

50,000 Hz - 商用數位錄音機所用取樣率

96,000 或者 192,000 Hz - DVD-Audio、一些 LPCM DVD 音軌、BD-ROM音軌、和 HD-DVD音軌所用所用取樣率

2.8224 MHz - Direct Stream Digital 的 1 位 sigma-delta modulation 過程所用取樣率

取樣率越高,聲音的還原就越真實越自然,人對頻率的識別範圍是 20HZ - 20000HZ, 如果每秒鐘能對聲音做 20000 個取樣, 回放時就足可以滿足人耳的需求。所以 22050 的取樣頻率是常用的, 44100已是CD音質, 超過48000的採樣對人耳已經沒有意義。

什麼是取樣寬度/取樣深度?

要知道取樣的位寬是32bit,這個32bit 對應的是ADC芯片裡面的數據取樣寬度,把模擬信號轉換成數位信號的位數,比如一個3.3V的電壓,採樣深度是32bit ,那麼他能把3.3v 均分成2^32次方,如果採樣深度是8bit,那麼他能把3.3v均分成2^8次方,從這個對比可以知道,採樣深度越大,那麼能均分的份數就越多,那聽起來的聲音也就越細膩。

 

參考資料如下 :

https://zh.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2S

https://cloud.tencent.com/developer/article/1546875

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