浙江建筑协会网站,wordpress数据库名怎么修改,巴零网站建设,无广告的h5制作软件目录 1.常见的音频采样率有两类#xff0c;一类是48K domain#xff0c;另一类是44.1KHz domain
2.常见采样深度 【即单声道和单slot位宽】8/12/16/24/32 bit
3.帧结构
4.I2S/PCM允许实际有效采样位宽比传输的位宽小
5.ddr存储对齐
6.sclk和mclk以及adifclk的产…目录 1.常见的音频采样率有两类一类是48K domain另一类是44.1KHz domain
2.常见采样深度 【即单声道和单slot位宽】8/12/16/24/32 bit
3.帧结构
4.I2S/PCM允许实际有效采样位宽比传输的位宽小
5.ddr存储对齐
6.sclk和mclk以及adifclk的产生
6.1误差率分析
6.2 只有偶数分频
7.能否直接用sclk采样sdata、fs/ws
8.信号同步及采样问题
9.关于非标准格式
10.PCM的fs offset和length
11.音频场景的一个特点 1.常见的音频采样率有两类一类是48K domain另一类是44.1KHz domain
48K包括 8/16/24/32/48/64/96/192 KHz
44.1K包括11.025/22.05/44.1/88.2 KHz
2.常见采样深度 【即单声道和单slot位宽】8/12/16/24/32 bit
也有20bit采样深度但是这种情况对sclk/mclk的需求不能很好的兼容
3.帧结构
对于I2S来说左右声道一起构成了一帧所以常见的帧长为1624324864bit.
对于pcm来说两个FS之间的所有slot算一帧所以常见帧长有16/32/48/64/96/128/192/256bit
4.I2S/PCM允许实际有效采样位宽比传输的位宽小
也就是可以用32bit的单声道/slot位宽来传输8/12/16/20/24bit的音频数据。但是无效数据的分布I2S和PCM略微不一样。
I2S的有效数据以声道为单位 连续发送可以左对齐右对齐或自定义dataOffset。无效数据部分可以选择传输0或者高阻态(sdo_oen1)pcm的有效数据以帧为单位连续发送slot之间没有间隙有效数据可以在两个fs上升沿之间的任意位置【标准pcm是在fs上升沿下一个sclk发送有效数据】。无效数据部分可以选择传输0或者高阻态(sdo_oen1)
5.ddr存储对齐 在ddr中音频数据总是8/16/32bit存储的比如说对于24bit的音频从ddr中读出来都是32bit其中高8bit无效那么在串并转换的时候只从[0] ,[1], ...., [23]bit输出【lsb优先】。反过来24拍串行数据移位到32bit寄存器然后将32bit写到DDR。
6.sclk和mclk以及adifclk的产生
sclk(bclk)是bit位clk和串行传输的bitRate相等。也等于 采样率x帧长。
采样率对于I2S来说就是ws(lrclk)的频率对于PCM来说就是fs的间隔频率
mclk在I2S/PCM接口的ADC/DAC系统中除了SCK和WS外CODEC经常还需要控制器提供MCLK (Master Clock)这是由CODEC内部基于Delta-Sigma (ΔΣ)的架构设计要求使然。其主要原因是因为这类的CODEC没有所谓提供芯片的工作时钟晶振电路。它需要外部的时钟提供内部PLL。一般是256Fs或384Fs 既然mclk就是256Fs或者384Fs那么是否可以直接使用mclk作为音频的主要工作频率呢答案是肯定的因为常见帧长16/32/64/128/256的音频都可以直接对256Fs的mclk得到而24/48/96/192的帧长可以对384Fs的mclk直接分频。 那么为什么还要有adifclk呢因为mclk要么来自片外输入要么片内通过晶振--PLL分频出来如果只有片外输入的mclk自然就不存在adifclk什么事了这里讨论片内晶振---PLL来产生mclk。因为mclk是和FS频率有关的变化量如果直接用PLL产生那么需要经常调节PLL的参数等待PLL稳定的时间比较长如果可以找到所有mclk的公倍数那么就可以通过这个clk在逻辑设计中用整数分频得到。而adifclk就是这个所有mclk的公倍数。 首先对192Kx256和88.2Kx256寻找一个公倍数结果就是7225344KHz分别是192Kx256的147倍频和88.2Kx256的320倍频。但是这个7225344KHz频率太大了。所以最好是对192K和88.2K分两类独立出频点。 对于48K domain来说分析所有sclk可得帧长和采样率要么是2^n要么是3x2^n,最差的情况是帧长和采样率都是3x2^n,那么公倍数必然要求具有9x2^n形式又该频率大于等于256×max(Fs)49.152MHz但49.152MHz只是3x2^n, 所以满足条件的最小公倍数为adifclk49.152Mx3/273.728MHz3x(3x32x2)x128. 同理得到44.1K domain的最小公倍数频率只需满足11.025x3x2^n且大于等于88.2Kx256即可。adifclk67737.6KHz3x11.025x8x256KHz. 综上我们得到 8/16/24/32/48/64/96/192 KHz采样率8/12/16/24/32采样深度最大帧长256时的adifclk为73.728MHz 11.025/22.05/44.1/88.2 KHz采样率8/12/16/24/32采样深度最大帧长256时的adifclk为67.7376MHz 得到adifclk在得到mclk和sclk就需要逻辑支持整数倍占空比为50%的分频逻辑【网上大把奇偶占空比50%的数字分频教程】。 另外为了能够高精度的调整输入 sclk/fs/sdi的相位我们可以在把上面得到的adifclk提频可以得到adifclk周期精度的相位调整而不仅仅是在sclk的精度上调整。
6.1误差率分析 上面的频率分别为73.728MHz和67.7376MHz频率精度都达到了1KHz对PLL的要求较高有时我们回取它们的近似频率来做评价近似频点的好坏可以用sclkfs及mclk的误差率来分析。
sclk(real){adifclk(real)/{[adifclk(real)/sclk]取整}
sclk误差率{sclk(real)-sclk}/sclk
fs误差率{sclk(real)/帧长-sclk/帧长}/(sclk/帧长) 实际和sclk误差率相同
256FS mclk的实际值
mclk(real){adifclk(real)/{[adifclk(real)*帧长/(sclk*256)] 取整}
mclk误差率{mclk(real) - mclk}/mclk
6.2 只有偶数分频 发现有些工程没有做奇数占空比数字分频只使用了偶数分频此时使用上面的adifclk分频得到的sclkfsmclk误差就比较大例如96KHz采样率48bit帧长mclk为96x25624.576MHz就需要adifclk73.728MHz 3分频。此时无论采用2分频 【50%的误差】还是4分频【25%的误差】误差都无法接受sclk为96x484.608M16分频误差为0. 如果想要在只有偶数分频的工程中得到较好的sclkfsmclk误差就只有偶数倍频率并加上一个offset使得本来偶数分频的误差提高需要奇数分频的误差降低都到达一个可接收的程度。例如在计算adifclk时只满足3x2^n,对于48K domian adifclk48K×256x2^n,找一个比73.728M大的频点196.608Hz此时对于mclk为96x25624.576MHz为8分频误差为0sclk为196.608M 42分频分配后为4681K误差为(4681-4608)/46081.58%。在加个offset取194.796M 对adifclk 8分频mclk24.3495误差为0.9%对adifclk 42分频sclk4.638MHz误差为0.65%都降到了可接受程度。【不推荐只有偶数分频的处理】
7.能否直接用sclk采样sdata、fs/ws 因为存在板间传输sclk和sdata、fs/ws在sclk的采样沿可能存在sdata、fs/ws setup/hold不满足而且sclksdataws/fs信号质量可能较差所以到了sclk/ws/fs到了slv端或者sdata到了Rx端都会用一个高频clk同步这些信号同步之后是可以用sclk来直接采样sdata、ws/fs的。只不过有可能存在相位偏差需要调整sclk与sdataws/fs的相位这又需要粗调和细调细调还是要高频时钟。所以不如将sclk作为数据产生边沿信号边沿信号作为条件在高频时钟下采样。
8.信号同步及采样问题
I2S/PCM board-level 约束及同步(latencyskewbitsync)_cy413026的博客-CSDN博客
9.关于非标准格式
I2S标准格式是在ws变化沿后一个sclk发送sdata
PCM标准格式是在fs上升沿之后一个sclk发送sdata
非标准的自定义格式这个sdata和ws边沿以及fs上升沿的delay是可以配置的在逻辑实现上可以统一用计数器来实现不过无论sdata delay多少I2S数据不能跨声道PCM不能跨帧。
10.PCM的fs offset和length
pcm的fs 可以不在sdata的帧起始fs的持续时间也可以大于一个sclk宽度。
对于fs有offset的情况特别是fs比数据晚的情况需要仔细处理。fs的offset就会导致两个fs之间有两个pcm帧在传输。
11.音频场景的一个特点 在拾音和放音的过程中在开始和结尾的时候有几帧空白或丢帧人耳是无法感知的但在拾音和放音中间过程出现问题是可以感觉到的。 所以初始化过程中有丢帧影响不大。当然还是要尽量避免这种问题。
