音频基础

音频信号是一种连续变化的模拟信号，在计算机中通过模/数转换器（A/D）将音频模拟信号转换成二进制数字信号。

采样

A/D转换器每秒上万次速率对声波进行采样，每一秒采样样本的数目称为采样率。正常人听觉的频率范围大约在20HZ~20kHZ,根据奈奎斯采样理论，为了保证声音不失真，采样频率应该在40kHZ左右。一般来说，采样频率大于48kHZ可以称为高清音频。

通常把音频采样过程叫脉冲编码调制编码（PCM编码），采样值也叫PCM值。 PCM是对声音进行采样、量化过程，未经过任何编码和压缩处理。

一段PCM数据一般需要以下几个概念：量化格式（sampleFormat）、采样率（sampleRate）、声道数（channel）。

• 采样率：记录声音时每秒的采样个数，它用赫兹(Hz)来表示。
• 量化格式（采样精度）：或者叫采样位数，指每个采样点能够表示的数据范围，它以位(Bit)为单位。采样位数通常有 8bits 或 16bits 两种，采样位数越大，所能记录声音的变化度就越细腻，相应的数据量就越大。
• 声道数：声道(Sound Channel) 是指声音在录制或播放时在不同空间位置采集或回放的相互独立的音频信号,所以声道数也就是声音录制时的音源数量或回放时相应的扬声器数量。

量化

把采样得到的声音信号幅度转换为数字值。可以分为均匀量化和非均匀量化。
时间上离散叫采样，幅度上离散叫量化。

编码

采样和量化后的信号还不是数字信号，需要将它转化为数字编码脉冲，这一过程称为编码。 编码和量化通常在一起完成的，编码就是将模拟信号转换为01数字信号。

AMP（Audio MPEG Player）

音频采集有专门的codec芯片，做AD转换，通过总线把转换后的数字信号送给CPU处理，播放时候CPU把数字信号送回给codec芯片做DA转换再播放出来。

无损压缩和有损压缩

其实就是看PCM数据压缩后是否有损伤。

音频处理

音频处理也就是对PCM数据进行处理，分为前处理和后处理。
对音频编码前的PCM数据进行处理叫音频前处理，主要用于语音中，去除干扰，使声音更清晰，主要有处理：回音消除，噪声抑制，增益抑制。

拓展说明：音频和相机都有3A算法

语音降噪算法三个重要模块：AGC 自动增益控制、AEC 自动回声消除、ANR 自动噪声抑制

相机3A算法: AWB 自动白平衡、AE 自动曝光、AF 自动对焦

对音频编码后的PCM数据进行处理叫音频后处理，主要用于音乐中，来产生各种音效，使音乐动听，主要有均衡器，混响等。

音频芯片

codec是“Coder/Decoder”的缩写，codec芯片负责数字与模拟信号的转换。它可将电脑里的数字信号转变成模拟声音信号输出,或者是将外界输入的模拟声音信号转换成数字信号。

不过codec只是音频芯片的一个分支。音频芯片大家族还包括有ADC编码芯片，Codec编解码芯片，DSP数字处理芯片，运放芯片，功放芯片，音量调节芯片，音频接口芯片，每个分类下面又有不同的品牌。

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目前国际上ADC/DAC市场份额分别被ADI、TI、MAXIM、MICROCHIP等国外企业独占，其中，ADI市占率约为58%，TI占比约为25%，MAXIM占7%，MICROCHIP占3%，难觅国内企业身影。

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