音频基础知识
声卡
声卡是负责录音、播音和声音合成的一种多媒体板卡。其功能包括：
录制、编辑和播放数字音频文件
控制和混合各声源的音量
记录和回放时进行压缩和解压缩
语音合成技术(朗读文本)
具有midi接口(乐器数字接口)
声卡的芯片类型：
codec芯片(依赖cpu，价格便宜)
数字信号处理器dsp(不依赖cpu)
声音数字化流程
模拟信号到数字信号的过程：
模拟信号--->采样--->量化--->编码--->数字信号
声音数字化三要素
采用频率 ：每秒钟抽取声波幅度样本的次数。采样频率越高，声音质量越好，数据量也越大。常用的采样频率有11.025khz，22.05khz，44.1khz，48khz，96khz等。
量化位数 ：每个采样点用多少二进制位表示数据范围。量化位数也叫采样位数。量化位数越多，音质越好，数据量也越大。常用的采样位数有8位，16位，24位，32位等。
声道数 ：使用声道的个数。立体声比单声道的表现力丰富，但是数据量翻倍。常用的声道数有单声道，立体声（左声道和右声道）。
codec作用
对pcm或i2s等信号进行d/a转换，把数字的音频信号转换为模拟信号
对mic、linein或者其他输入源的模拟信号进行a/d转换，把模拟的声音信号转变cpu能够处理的数字信号
对音频通路进行控制，比如播放音乐，收听调频收音机，又或者接听电话时，音频信号在codec内的流通路线是不一样的
对音频信号做出相应的处理，例如音量控制，功率放大，eq控制等
基本概念
linein
linein端口只能输入音频信号，芯片内部没有放大器，因此不能连接麦克风，只能输入来自其他设备的音频信号。该端口主要用于连接电吉他、电子琴、合成器、拾音器等外界设备的音频信号输出的录音，这些设备本身输出功率就比较大，因此需要连接到linein端口录音。
mic
mic端口用来连接麦克风，芯片内部有放大器，可以对来自麦克风的信号进行放大。这个端口和linein的区别在于它有前置放大器，换言之麦克风本身输出功率小，因此必须要有一个外部的放大设备来放大音频信号。
lineout
lineout是音频信号输出，此信号未经放大器放大，所以功率小，驱动能力弱，只能输出到其他的音频接收设备，不能直接接到耳机、扬声器。对于一些阻抗高的耳机，其驱动能力要求低，lineout信号直接连接后也能发声，只不过声音很小。
speaker
speaker就是喇叭输出，可以直接接到无源音箱，功率输出较大。
headphone
headphone就是我们平时看到的耳机孔输出，headphone接口输出的内部存在功放，因此可以直接驱动耳机。
硬件接口
(1)i2s
i2s速度快，专门用于传音乐。从soc往codec传音乐数据，一般使用i2s。包含主时钟(mclk)、串行时钟(sclk)、帧时钟(lrck)、数据信号(sd)。
接口定义 ：
mclk : 主时钟，这个信号其实不属于i2s的接口定义。所以i2s一般认为只有3根信号线。
sclk : 串行时钟，也叫位时钟（bclk），对应数字音频的每一位数据的时钟。sclk的频率=2 * 采样频率 * 采样位深。
lrck(ws) : 帧时钟，左右声道选择信号。
sd : 串行数据，用来传输音频数据
频率计算 :
假设声音的采样频率为 44.1khz，即帧时钟(lrck)的频率必须也为 44.1 khz；左/右2个声道的量化深度均为16bit，则i2s的sclk的频率为：44.1khz×16×2＝1.4112mhz。mclk时钟频率一般为256lrck = 25644.1khz =11.2896mhz。
提示：上面的i2s是半双工的，但随着i2s的发展，有全双工的接口(sd_in, sd_out)，甚至多通道的接口。
(2)pcm
pcm接口主要用来传语音。它通常用于ap处理器和通信modem之间传输语音数据（就是双向打电话的数据）。
接口定义 :
pcm_clk : 数据时钟信号
pcm_sync : 帧同步时钟信号
pcm_in : 接收数据信号
pcm_out : 发送数据信号
(3)pdm
pdm，只有2根线，它的编码方式和i2s不同。很多数字麦克风使用pdm接口，它有数据和时钟两根线。pdm接口和i2s最大的区别是编码方式不同。
接口定义 :
pdm_clk : 时钟信号。
pdm_data : 数据信号。
名词解析
pcm : 脉冲编码调制， 把声音从模拟转换成数字信号的一种技术
tdm : time division multiplexing，时分复用
dai : digital audio interfaces 数字音频接口
alsa : advanced linux sound architecture 高级linux音频架构
asoc : alsa system on chip
dapm : dynamic audio power management 动态音频电源管理
mixer : 混合器
hifi : high-fidelity 高保真
dpcm : 差分脉冲编码调制
jack : 耳机的接口检测
headphone : 耳机
micphone : 麦克风
headset : (耳麦)带有麦克风的耳机 headphone + micphone
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模拟信号--->采样--->量化--->编码--->数字信号
声音数字化三要素
采用频率 ：每秒钟抽取声波幅度样本的次数。采样频率越高，声音质量越好，数据量也越大。常用的采样频率有11.025khz，22.05khz，44.1khz，48khz，96khz等。
量化位数 ：每个采样点用多少二进制位表示数据范围。量化位数也叫采样位数。量化位数越多，音质越好，数据量也越大。常用的采样位数有8位，16位，24位，32位等。
声道数 ：使用声道的个数。立体声比单声道的表现力丰富，但是数据量翻倍。常用的声道数有单声道，立体声（左声道和右声道）。
codec作用
对pcm或i2s等信号进行d/a转换，把数字的音频信号转换为模拟信号
对mic、linein或者其他输入源的模拟信号进行a/d转换，把模拟的声音信号转变cpu能够处理的数字信号
对音频通路进行控制，比如播放音乐，收听调频收音机，又或者接听电话时，音频信号在codec内的流通路线是不一样的
对音频信号做出相应的处理，例如音量控制，功率放大，eq控制等
基本概念
linein
linein端口只能输入音频信号，芯片内部没有放大器，因此不能连接麦克风，只能输入来自其他设备的音频信号。该端口主要用于连接电吉他、电子琴、合成器、拾音器等外界设备的音频信号输出的录音，这些设备本身输出功率就比较大，因此需要连接到linein端口录音。
mic
mic端口用来连接麦克风，芯片内部有放大器，可以对来自麦克风的信号进行放大。这个端口和linein的区别在于它有前置放大器，换言之麦克风本身输出功率小，因此必须要有一个外部的放大设备来放大音频信号。
lineout
lineout是音频信号输出，此信号未经放大器放大，所以功率小，驱动能力弱，只能输出到其他的音频接收设备，不能直接接到耳机、扬声器。对于一些阻抗高的耳机，其驱动能力要求低，lineout信号直接连接后也能发声，只不过声音很小。
speaker
speaker就是喇叭输出，可以直接接到无源音箱，功率输出较大。
headphone
headphone就是我们平时看到的耳机孔输出，headphone接口输出的内部存在功放，因此可以直接驱动耳机。
硬件接口
(1)i2s
i2s速度快，专门用于传音乐。从soc往codec传音乐数据，一般使用i2s。包含主时钟(mclk)、串行时钟(sclk)、帧时钟(lrck)、数据信号(sd)。
接口定义 ：
mclk : 主时钟，这个信号其实不属于i2s的接口定义。所以i2s一般认为只有3根信号线。
sclk : 串行时钟，也叫位时钟（bclk），对应数字音频的每一位数据的时钟。sclk的频率=2 * 采样频率 * 采样位深。
lrck(ws) : 帧时钟，左右声道选择信号。
sd : 串行数据，用来传输音频数据
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pcm接口主要用来传语音。它通常用于ap处理器和通信modem之间传输语音数据（就是双向打电话的数据）。
接口定义 :
pcm_clk : 数据时钟信号
pcm_sync : 帧同步时钟信号
pcm_in : 接收数据信号
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pdm_clk : 时钟信号。
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