導(dǎo)語(yǔ)： I2S總線是專門開(kāi)發(fā)傳輸音頻信號(hào)的總線
一、自然界聲音頻率的范圍
自然界聲音頻率范圍.png
- 如上圖所示，自然界聲音的頻率范圍最大為20KHz，根據(jù)香濃采樣定律，采樣頻率只要大于2*Fs，采集的數(shù)據(jù)即可無(wú)失真的還原原始信號(hào)，常見(jiàn)的CD，采樣率為44.1KHz；這樣當(dāng)采樣頻率達(dá)到48KHz時(shí)即可無(wú)失真采樣還原所有的聲音信號(hào)。
二、數(shù)字音頻的質(zhì)量
- 數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于：采樣頻率和量化位數(shù)這兩個(gè)參數(shù)，為了保真，在時(shí)間變化方向上取樣點(diǎn)盡量密，取樣率要高；在幅度取值上盡量細(xì)，量化比特率要高，直接的結(jié)果就是存儲(chǔ)容量及傳輸信道容量要求的壓力大；
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音頻信號(hào)的傳輸率= 取樣頻率 × 樣本的量化比特?cái)?shù) × 通道數(shù)。
**傳輸速率與數(shù)據(jù)量舉例**
三、I2S總線簡(jiǎn)述
- I2S總線主要有3個(gè)信號(hào)：串行時(shí)鐘BCLK、幀時(shí)鐘LRCK、串行數(shù)據(jù)SDATA；有時(shí)為了使系統(tǒng)間能夠更好地同步，還需要另外傳輸一個(gè)信號(hào)MCLK，稱為主時(shí)鐘，也叫系統(tǒng)時(shí)鐘（Sys Clock），是采樣頻率的256倍或384倍。
- 串行時(shí)鐘BCLK：也叫SCLK，即對(duì)應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù)，SCLK都有1個(gè)脈沖；SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數(shù)，2倍是因?yàn)镮2S有左右兩個(gè)通道。
- 幀時(shí)鐘LRCK：用于切換左右聲道的數(shù)據(jù)。LRCK為“1”表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù)，為“0”則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)；LRCK的頻率等于采樣頻率。
- 串行數(shù)據(jù)SDATA：就是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的音頻數(shù)據(jù)。
四、數(shù)據(jù)信號(hào)特點(diǎn)
- I2S格式的信號(hào)無(wú)論有多少位有效數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的最高位總是出現(xiàn)在LRCK變化（也就是一幀開(kāi)始）后的第2個(gè)SCLK脈沖處。這就使得接收端與發(fā)送端的有效位數(shù)可以不同。如果接收端能處理的有效位數(shù)少于發(fā)送端，可以放棄數(shù)據(jù)幀中多余的低位數(shù)據(jù)；如果接收端能處理的有效位數(shù)多于發(fā)送端，可以自行補(bǔ)足剩余的位。這種同步機(jī)制使得數(shù)字音頻設(shè)備的互連更加方便，而且不會(huì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)位。
- 左對(duì)齊格式
左對(duì)齊格式
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右對(duì)齊格式
右對(duì)齊格式
