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Sunday, October 23, 2005

MP3工作原理

MP3工作原理


數位音樂的革命使音樂的存儲方式由物理轉向數位,使用MP3或WMA等方式存儲音樂,使我們免去了對磨損磁帶和刮傷CD的擔心。

如果僅能在電腦上聽音樂的話,數位音樂並無太大的吸引力。但是有了攜帶型的MP3播放設備以後,情況就大不一樣了:我們不但能輕鬆地複製和傳送這些小文件,而且還能輕鬆地將其存貯到攜帶型播放設備中去。硬體MP3播放器能夠在脫離PC的情況下,儲存、解碼、播放數位音頻文件的設備,它讓MP3不必依賴於個人電腦,讓人們可以隨時隨地享受數位音樂帶來的快樂。

硬體MP3播放器是獨立的,具有特殊用途産品,它具有電源和專門的部件以滿足存貯、管理、播放數位音樂及顯示其相關資訊的功能。而且未來的播放器將能存貯更多的音樂,具有更快的處理器,並能支援更多的音樂文件格式。現在市場上已經有大量此類産品,一些生産商還爲許多傳統産品增加了MP3的功能,生産出了帶 MP3功能的身歷聲音響、車載身歷聲音響,還有能播放MP3文件的數位相機和手機,這些産品都能夠完成存儲和播放數位音樂的功能。

那麽這些硬體的MP3播放器是如何工作的呢? MP3隨身聽的工作原理,其實很簡單,反正就是有一塊不知什麽型號的控制晶片,控制解碼晶片和LCD液晶屏,由解碼晶片把內置快閃記憶體或是外插快閃記憶體卡之中的MP3文件解碼,然後經數模轉換,最後從耳機輸送到我們的耳朵中。也就是說一共沒幾塊晶片。你如果拆一個MP3隨身聽看看,你會發現裏面比較大的半導體晶片只有4、5片。現在新一代的MP3隨身聽在技術上是非常先進的,最具代表性的是NOMAD II,基於美國CirrusLogic最新的EP7209 MCU(微程式控制器)晶片組,它的作用實際上就像電腦裏的CPU,經過軟體解碼,可以支援多種網路音樂格式,包括MP3,以及日後的WMA格式。而國內使用這種晶片製造的MP3隨身聽也即將問世。音質比較好的是PHILIP的一款解碼心片,型號我記不清了。此晶片價格比較昂貴。一般在高端MP3裏面使用。象IRIVER,IPOD都使用PHILIP這快晶片。SONY MD裏的解碼晶片也是PHILIP的哦...

一般MP3播放器都是利用數位信號處理器(DSP)來完成處理傳輸和解碼MP3文件的任務的。MP3播放設備的核心是數位信號處理器(DSP)。DSP處理資料的傳輸,控制設備對音頻文件進行解碼和播放。DSP的處理速度很快,並在處理過程中消耗很少的電力(攜帶型播放器的一大優點特殊)。當數位文件在 PC上被創作和下載時,處理過程就開始了,文件被製成MP3(WMA或ACC)格式後,軟體將文件變小,這個處理過程叫做有損壓縮。音質最優秀的壓縮軟體當然就是EAC和LAME的雙劍合併。。。不過操作過程比用NET MD還要婆婆媽媽,這裏我推薦使用“兔子尾巴抓軌”,傻瓜操作,由於使用的引擎是LAME的,音質自然有保證,不過這軟體不能製作VBR,只能是CBR。

容量是MP3播放器的關鍵指標之一,硬體MP3播放器的最大限制在於存貯數位音樂文件容量的大小。更小的MP3文件可通過進一步壓縮來實現,通過壓縮水平的一些數位我們可知道音樂在壓縮時的失真程度如何,一般用每秒鐘音樂所占的比特資料來表示,這個數位越小,壓縮程度就越高。對播放質量的主觀感覺因人而異,但大多數人的能夠接受的數位大約爲128kbps。當然,同一首MP3歌曲,壓縮成160 kbps比壓縮成96kbps要好聽,而前者卻將會佔用更多的空間。

一旦我們有了一個壓縮後的歌曲文件,下一步就是將其傳輸到設備的記憶體中。如果設備只有內置記憶體,我們只能將設備和PC通過連線、USB介面連接或序列埠連接,將資料由PC的硬碟傳輸到設備的記憶體中。如果設備帶有可移動的存貯介質,我們可將文件直接拷貝到存貯介質,其速度比通過USB傳輸要快。有些身歷聲MP3播放器內置編碼器,可直接從CD中讀取和壓縮數位音樂文件,而不再需要個人電腦的幫助。

第一代播放器使用的用於存貯數位音頻資料存儲介質的是快閃記憶體,這是一種有點類似於電腦RAM的存貯介質,但在掉電的情況下不丟失內容。現在的播放器有了更多的選擇,使用的存儲介質包括內置硬碟和移動硬碟,例如Iomaga的Pocketzip和IBM的Microdrive。

當我們播放歌曲時(通過播放器的內置控制器選擇,液晶顯示幕會顯示出歌曲名,藝術家名和播放時間等相關資訊),資料被傳送到DSP,DSP對文件進行解壓。解壓軟體可內嵌在處理器或設備記憶體中。下一步,DSP將資料傳送到數位―類比解碼器,將二進位數字字資訊轉換成類比音頻信號,然後類比音頻信號控制耳機或揚聲器形成音樂。有的播放器還帶有小型的前置功放積體電路,也就是運放,在音頻信號到達耳機前加強聲音效果。這部分做的最成功的當屬IRIVER 了。

  羅裏囉嗦,想到的就這麽多了,但願大家沒打哈欠。。。

作者:coldplay fire
原文:http://bbs.cniti.com/cgi-bin/topic_show.cgi?id=350369873&h=1&bpg=1&age=0

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