摘? 要: 介紹了MICRONAS INTERMENTALL公司出品的MP3解碼芯片組MAS3507D和DAC3550A的特性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其具體應用,。
關(guān)鍵詞: MP3解碼芯片組? 特性? 結(jié)構(gòu)? 應用
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1 MP3概述
作為一場堪稱音樂工業(yè)的千禧年風暴,，MP3音樂已通過互聯(lián)網(wǎng)絡，以雷霆萬鈞之勢席卷全球,，給數(shù)字音頻領域帶來了一股新的沖擊,。MP3是MPEG Layer3的縮寫，它是一種超級聲音文件的壓縮方法,。MPEG由音頻和視頻兩部分組成,，可以分別進行壓縮。MPEG在音頻上壓縮分為MPEG Layer1,、MPEG Layer2,、MPEG? Layer3，其中MP3具有最高的壓縮比12:1,。在一般沒有壓縮數(shù)據(jù)的情況下,，音頻被數(shù)字化時，采樣頻率必須在實際聲音最高頻率的2倍以上,。在CD中,，聲音最高頻響是20kHz，采樣頻率定為44.1kHz,，16位量化,。要獲得CD音質(zhì)的立體聲，每秒鐘的數(shù)據(jù)量將超過1.4Mbit,。采用MP3壓縮,，數(shù)據(jù)量可以縮小到1/12，音質(zhì)卻沒有損失,。如果再進一步壓縮數(shù)據(jù)量到1/24或更多,，依然可以維持相當好的音質(zhì)，比起通過降低采樣頻率,、縮短采樣深度的方法要好得多,。
采用MPEG音頻壓縮方法，獲得與CD 一樣的音質(zhì),。要求的典型數(shù)據(jù)如表1所示,。
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????在MPEG音頻編碼模式中,，MP3功能最強大。在同樣的音質(zhì)條件下,，MP3需要的數(shù)據(jù)量最小,。在同樣的數(shù)據(jù)量條件下，MP3音質(zhì)最好,。
MP3作為高質(zhì)量音樂壓縮標準,，正在進入越來越多人的生活。在因特網(wǎng)上,，MP3已成為事實標準,，有眾多可供下載MP3音樂文件的站點。今天,，有數(shù)以千計的藝術(shù)家以MP3文件格式發(fā)布他們的音樂作品，并不斷涌現(xiàn)MP3編解碼軟件和硬件設備,。MAS3507D和DAC3550A解碼芯片組是專為便攜式系統(tǒng)而設計的,，并且采用了超大規(guī)模集成電路和超低功耗省電模式設計。
對于便攜式系統(tǒng),，主要考慮的是其體積小巧,、低功耗、高容量,、低價格,。MP3播放機主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。
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2 MP3解碼芯片組內(nèi)部結(jié)構(gòu)
MAS3507D和DAC3550A是MICRONAS INTERMENTALL公司專為個人音頻播放器以及MP3因特網(wǎng)音頻播放器設計的芯片組,。MAS3507D在一塊芯片上嵌入了RISC DSP CORE,，除此之外還有電源管理器(POWER MANAGEMENT)、程序存儲器(INTERNAL ROM),、時鐘管理器(CLOCK MANAGEMENT),、音頻基帶處理器(BASEBAND PROCESSOR)，并有I2S,、I2C,、PIO等多種接口。MAS3507D的強大功能,，使它可以輕松完成MP3音頻解碼,，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。DAC3550A是與MAS3507D匹配的高質(zhì)量的多采樣率DAC,，可支持采樣率為8kHz到50kHz,，具有內(nèi)部振蕩器和耳機放大器，它把MP3播放機結(jié)構(gòu)中的后兩部分集成在了一起,，使之結(jié)構(gòu)更緊湊,。并且它還利用了MICRONAS?? INTERMETALL獨特的多位∑-△技術(shù),，使D/A轉(zhuǎn)換具有高線性、出色的S/N(可達103dBA),。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示,。
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3 MP3解碼芯片組性能特點
3.1 MAS3507D的性能
MAS3507D是單芯片解碼芯片，片上具有MPEG? Layer2/3音頻解碼可供選擇使用,，可支持音頻廣播和基于存儲器的多媒體回放應用,。
數(shù)據(jù)處理是由高性能的RISC? DSP內(nèi)核完成的，并具有嵌入式存儲器,，通過下載軟件還可實現(xiàn)CELP語音解碼和ADPCM編/解碼,。
串行異步MPEG數(shù)據(jù)流輸入，具有CRC檢測及MPEG 幀同步檢測,，并有相應的輔助狀態(tài)數(shù)據(jù)輸出,。
完備的電源管理，具有內(nèi)置的升壓變換器,，工作電壓范圍很寬,，1.6V～3.6V均可正常工作，可由兩節(jié)電池來供電,，功耗極低,。在3V工作電壓情況下，當fs≤12kHz時,，系統(tǒng)功耗低于53mW;當fs<24kHz時,，功耗為90mW;當fs>24kHz時，功耗為165mW,，并且還具有自動Power-off功能,，非常適合于便攜式MPMan。
集成I2S的音頻輸出,，可方便地與DAC3550A連接,，也可與其它低價格、低功耗,、高品質(zhì)的DAC連接,，并可改變輸出的數(shù)據(jù)格式。
集成了數(shù)字,、音量,、立體聲、聲道混合,、低音和高音控制,。
3.2 DAC3550A的性能
DAC3550A是與MAC3507D匹配的音頻DAC，內(nèi)部集成了立體聲耳機放大器和單聲道揚聲器放大器,，信噪比可達103dBA;內(nèi)置時鐘振蕩器并有時鐘輸出提供給MAS3507D,，支持采樣率8kHz到50kHz;具有I2S總線音頻輸入和I2C控制總線;寬電壓設計,，支持2.7V到5.5V和低功耗模式。
4 應用
MAS3507D和DAC3550A的出現(xiàn),，使MP3的硬件解碼變得更容易,，噪聲降至最低，使應用工程師的產(chǎn)品軟,、硬件設計變得更簡單,，產(chǎn)品設計周期大大縮短。應用MAS3507D和DAC3550A解碼設計的MP3便攜式系統(tǒng)其主板的基本電路框圖如圖4所示,。
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通過MCU軟件的設計,，可使本已在MAS3507D中存在的功能能在面板上體現(xiàn)，方便地供用戶使用,。整機的操作可設置電源開關(guān),、隨機播放、音樂簡介播放,、重復播放,、快進、后退,、音量調(diào)節(jié)、高低音調(diào)節(jié),、曲目預覽等,。MP3解碼芯片組強大功能的體現(xiàn)，可以使MP3便攜式系統(tǒng)成為一個性價比較高的優(yōu)秀產(chǎn)品,。
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參考文獻
1 Micronas Intermentall Data Book,，1999.7
2 MP3 技術(shù)及系統(tǒng)構(gòu)成.電子產(chǎn)品世界，1999(9)
3 Electronics Systems Technology&Design,，1999(4)