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DIY之乐:基于PIC32的以太网音箱设计案例,硬件框图、器件选型、数据结构、软件流程

作者:时间:2014-05-09来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/256940.htm

1 前言

在日常生活中人们听到的各种声音,其信号强度都是随时间连续变化的,我们称这种信号为模拟信号。传统的声音记录方式是将这种模拟信号直接记录下来,例如磁 带录音和密纹唱片(也称EP唱片)就是将声音拾取处理后以磁记录或机械刻度的方式记录下来,此时磁带上剩磁的变化或密纹,唱片音槽内的纹路起伏变化都是与声音信号的变化相对应、成正比的。记录储存这种模拟声音信号的载体,诸如密纹唱片、盒式磁带等,称为模拟音响软件,而能够播放和(或)记录这些软件的信号 处理设备,诸如电唱机、磁带录音机等,则称为模拟音响设备或模拟音响系统。模拟信号在录制、传输、处理和放大过程中,很容易产生失真和噪声,使得模拟音响软件和硬件的电声技术指标难以大幅度提高[1]

数字信号抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中,为了提高信噪比,需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大,信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。随着传输距离的增加,噪声累积越来越多,以致使传输质量严重恶化。对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值),在传输过程中虽然也受到噪声的干扰,但当信噪比恶化到一定程度时,即在适当的距离采用判决再生的方法,再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号,所以可实现长距离高质量的传输[2]

数字通信的信号形式和计算机所用信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换,可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小、功耗低。便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽,一路数字电话约占64kHz,这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率),数字电话的带宽问题已不是主要问题了[3]

以上介绍了数字信号具有很多优点,克服了模拟音响技术的缺陷,数字音响技术应运而生,并从本世纪80年代起获得了引人注目的发展。

传统公共广播系统(如校园、公园、商场等)同时只能播放一个节目,因此听众的选择性较小;并且模拟信号在传输的过程中会衰减、易受干扰而增加噪声。随着以太网基础设施日趋完善,数字化信号处理已经成熟。因此本文提出了替代传统模拟广播音响,利用网络传输数字音频,既可以保证音频信号质量,还可以根据应用环境和区域进行单播、组播,使广播内容更有针对性。本项目使用 Ethernet Starter Kit,利用 Starter Board PIM Adapter外接DA驱动底板。利用以太网通信传输MP3码流和基于的高性能软解码MP3文件,利用SPI接口驱动DA输出模拟信号,实现了高效、高质量、低成本的

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