I2S（Inter-IC Sound）是飛利浦公司針對(duì)數(shù)字音頻設(shè)備（如CD播放器、數(shù)碼音效處理器、數(shù)字電視音響系統(tǒng)）之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。它采用了獨(dú)立的導(dǎo)線(xiàn)傳輸時(shí)鐘與數(shù)據(jù)信號(hào)的設(shè)計(jì)，通過(guò)將數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)分離，避免了因時(shí)差誘發(fā)的失真，為用戶(hù)節(jié)省了購(gòu)買(mǎi)抵抗音頻抖動(dòng)的專(zhuān)業(yè)設(shè)備的費(fèi)用。標(biāo)準(zhǔn)的I2S總線(xiàn)電纜是由3根串行導(dǎo)線(xiàn)組成的：1根是時(shí)分多路復(fù)用（簡(jiǎn)稱(chēng)TDM）數(shù)據(jù)線(xiàn)；1根是字選擇線(xiàn)；1根是時(shí)鐘線(xiàn)。

一、聲音的基本概念

聲音是通過(guò)一定介質(zhì)傳播的連續(xù)的波。

圖1 聲波

重要指標(biāo)：

振幅：音量的大小

周期：重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔

頻率：指信號(hào)每秒鐘變化的次數(shù)

聲音按頻率分類(lèi)：

圖2 聲音的頻率（語(yǔ)音信號(hào)頻率范圍：300Hz-3kHz）

聲音的傳播攜帶了信息，它是人類(lèi)傳播信息的一種主要媒體。 聲音的三種類(lèi)型：

波形聲音：包含了所有聲音形式

語(yǔ)音：不僅是波形聲音，而且還有豐富的語(yǔ)言?xún)?nèi)涵（抽象→提取特征→意義理解）

音樂(lè)：與語(yǔ)音相比，形式更規(guī)范。音樂(lè)是符號(hào)化的聲音。

二、聲音的數(shù)字化

1.聲音信號(hào)的類(lèi)型

模擬信號(hào)（自然界、物理）

數(shù)字信號(hào)（計(jì)算機(jī)）

2.聲音數(shù)字化過(guò)程

圖3 聲音數(shù)字化過(guò)程

3.聲音數(shù)字化過(guò)程示意圖

圖4 聲音數(shù)字化過(guò)程示意圖

4.聲音數(shù)字化三要素

5.聲音數(shù)字化的數(shù)據(jù)量

音頻數(shù)據(jù)量＝采樣頻率×量化位數(shù)×聲道數(shù)/8（字節(jié)/秒）

三、音頻的文件格式

1.WAV文件

WAV是Microsoft/IBM共同開(kāi)發(fā)的PC波形文件。因未經(jīng)壓縮，文件數(shù)據(jù)量很大。

特點(diǎn)：聲音層次豐富，還原音質(zhì)好

2.MP3文件

MP3（MPEG Audio layer3）是一種按MPEG標(biāo)準(zhǔn)的音頻壓縮技術(shù)制作的音頻文件。

特點(diǎn)：高壓縮比（11:1），優(yōu)美音質(zhì)

3.WMA文件

WMA（Windows Media Audio）是Windows Media格式中的一個(gè)子集（音頻格式）。

特點(diǎn)：壓縮到MP3一半

4.MIDI文件

MIDI（樂(lè)器數(shù)字接口）是由一組聲音或樂(lè)器符號(hào)的集合。

特點(diǎn)：數(shù)據(jù)量很小，缺乏重現(xiàn)自然音

四、數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

1.音頻壓縮方法概述

圖5

壓縮編碼技術(shù)是指用某種方法使數(shù)字化信息的編碼率降低的技術(shù)

音頻信號(hào)能壓縮的基本依據(jù)：

①聲音信號(hào)中存在大量的冗余度；

②人的聽(tīng)覺(jué)具有強(qiáng)音能抑制同時(shí)存在的弱音現(xiàn)象。

音頻信號(hào)壓縮編碼的分類(lèi)：

①無(wú)損壓縮（熵編碼）

霍夫曼編碼、算術(shù)編碼、行程編碼

②有損壓縮

波形編碼--PCM、DPCM、ADPCM 、子帶編碼、矢量量化

參數(shù)編碼--LPC

混合編碼--MPLPC、CELP

2.音頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

五、聲卡

1.聲卡的主要功能

聲卡是負(fù)責(zé)錄音、播音和聲音合成的一種多媒體板卡。其功能包括：

①錄制、編輯和回放數(shù)字音頻文件

②控制和混合各聲源的音量

③記錄和回放時(shí)進(jìn)行壓縮和解壓縮

④語(yǔ)音合成技術(shù)（朗讀文本）

⑤具有MIDI接口（樂(lè)器數(shù)字接口）

2.芯片類(lèi)型

CODEC芯片（依賴(lài)CPU，價(jià)格便宜）

數(shù)字信號(hào)處理器DSP（不依賴(lài)CPU）