人的说话频率基本上为300Hz-3400Hz，但是人耳朵听觉频率基本上为20Hz-20000Hz。 

音频接口

中文+全称

主要（技术+应用）场景

备注说明

PCM

Pulse Code Modulation

=脉冲编码调制

AP处理器和通信MODEM/蓝牙之间也是通过PCM来传输语音数据（就是双向打电话的数据）

PCM（PCM-clock、PCM-sync、PCM-in、PCM-out）脉冲编码调制，模拟语音信号经过采样量化以及一定数据排列就是PCM了。理论上可以传输单声道，双声道立体声和多声道。是数字音频的raw data.

通过等时间隔（即采样率时钟周期）采样将模拟信号数字化的方法

4-bit PCM的采样量化

接口上传输的音频数据通过PCM方式采样得到的

I2S

Inter-IC Sound

=Integrated Interchip Sound

=IIS

=IC间音频

最早的：CD播放器

I2S速度快，专门用于传音乐，

I2S仅仅是PCM的一个分支，接口定义都是一样的， I2S的采样频率一般为44.1KHZ和48KHZ做，PCM采样频率一般为8K,16K。有四组信号: 位时钟信号，同步信号，数据输入，数据输出.

I2S(Inter-IC Sound Bus)是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。在飞利浦公司的I2S标准中，既规定了硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。I2S有3个主要信号：

1. 串行时钟 SCLK，也叫做位时钟BCLK，即对应数字音频的每一位数据，SCLK的频率=2×采样频率×采样位数 ,呵呵，现在问题来了，有人会问这些东西到底是什么意思呢？其实，I2S一般是传输立体声，有两个声道channel，采样频率指得是采样数率，多久去采集一个点，每个点是几个bit组成。

2. 帧时钟LRCK，用于切换左右声道的数据，LRCK为“0”表示正在传输的是左声道的数据，为“1”表示正在传输的是右声道的数据。LRCLK == FS,就是采样频率

3. 串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据，有时为了使系统间能够更好的同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也叫系统时钟（System Clock），是采样频率的256或384倍

I2S格式的信号无论有多少位数据，，数据的最高位总是出现在LRCK变化（也就是一帧开始）后的第2个BCLK脉冲处。这就使得接收端与发送端的有效位数可以不同。如果接收端能处理的有效位数少于发送端，可以放弃数据帧中多余的低位数据；如果接收端能处理的有效位数多于发送端，可以自行补足剩余的位。这种同步机制使得数字音频设备的互连更加方便，而且不会造成数据错。

TDM

Time Division Multiplexing

=时分复用

I2S只能传2个声道的数据

->

PCM可以传多达16路数据，采用时分复用的方式，就是TDM

->像现在最流行的语音智能音箱的7麦克风矩阵，一般都是用TDM来传的数据，同时可以传输7路麦克风输入和3路以上的音频反馈信号

TDM不像I2S有统一的标准，不同的IC厂商在应用TDM时可能略有差异，这些差异表现在时钟的极性、声道配置的触发条件和对闲置声道的处理等。

特点：

比I2S节省管脚数量

支持多路传输

最多支持16路=16通道

TDM系统框图

PDM

Pulse Density Modulation

=脉冲分时复用

手机和平板电脑等便携设备的音频

PDM在诸如手机和平板等对于空间限制严格的场合，即尺寸受限应用中优势明显，有着广泛的应用前景

-》在数字麦克风应用很广

手机cpu到蓝牙的通话实时音频和mp3

codec的音频接口

一种用数字信号表示模拟信号的调制方法

PCM使用等间隔采样方法，将每次采样的模拟分量幅度表示为N位的数字分量（N = 量化深度），因此PCM方式每次采样的结果都是N bit字长的数据。

PDM，只有2根线，传音乐，编码方式和I2S不同。

PDM方式表示的正弦波

PDM格式的音频信号可以在比如LCD屏这样Noise干扰强的电路附近走线（等于没说，这里指数字信号抗干扰能力相比于模拟信号更强，同样PCM也具有此优势）

基于PDM的架构不同于I2S和TDM之处在于，抽取滤波器（Decimation Filter）不在发送设备，而在接收设备内部。源端输出是原始的高采样率（oversample）调制数据，如Sigma-Delta调制器的输出，而不是像I2S中那样的抽取数据。基于PDM接口的应用降低了发送设备的复杂性，由于作为接收设备的CODEC内部集成抽取滤波器，因此系统整体复杂度大大降低。对于数字麦克风而言，通过使用面向CODEC或处理器制造的更精细硅工艺，而非传统麦克风使用的工艺，可以实现更高效率的抽取滤波器。

1.1  技术点 ：

  1). 采样率

也称为采样速度，定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用赫（Hz）来表示。采样频率的倒数是采样周期，它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机每秒钟采集多少个信号样本。

如音频采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数，采样频率越高声音的还原就越真实越自然。

在数字音频记录中的采样率类似于视频中的帧速率，在每个时间段中收集的声音数据(采样)越多，所捕获的数据就越接近于原始模拟音频。

2). 采样位数/位深度

若要尽可能精确地还原声音，只有高采样率是不够的。描述一个采样点，横轴(时间)代表采样率，纵轴(幅度)代表位深度。16bit表示用16位(2个字节)来表示对该采样点的电平(通俗点来说和音量大小成正比)进行编码时所能达到的精确程度，也就是把纵轴分为16份描述电平大小，如-3dB和-3.1415926dB的精度差别。同理还有20bit和24bit。16bit被认为是专业音频领域里面最低的位深度标准，和44.1kHz的采样率一样，共同作为专业音频和消费产品的标准。位深度也直接关系到信号噪声比的大小，直接影响到所录制信号的整体动态范围。  

3). 比特率/码率

在无损无压缩格式中(如.wav)，码率=采样率x位深度x声道数。在有损压缩中(如.mp3)码率便不等于这个公式了，因为原始信息已经被破坏。码率描述了一秒钟的该音频的信息量，因而声音文件总的大小是码率x总时长。码率也叫位速，单位是比特率(bps,bit per second)。通常听歌时候的128kbps、320kbps均为码率，其中320kbps是mp3格式的最高比特率。但和44.1kHz采样率、16bit位深的wav文件比起来(计算一下双声道的码率是44.1x16x2=1411.2kbps)，相去甚远。压缩后码率便发生了变化。无损压缩中的码率与音质无关，有损压缩中的码率和音质正相关。

音频的比特率公式： 比特率=采样率 * 单个的周期音频数据长度 。

                                 即  比特率=采样率 * (位深度 * 通道数)。

如16bit 双声道 48KHz音频的比特率

kbps千比特每秒，又称千比特率，指的是数字信号的传输速率，也就是每秒钟传送多少个千位的信息（k表示千，kb表示的是多少千个位）；kbps也可以表示网络的传输速度，为了在直观上显得网络的传输速度较快，一般公司都使用kb（千位）来表示。如果是大写B的kBps，则表示每秒传送多少千字节。1kByte/s=8kbit/s(一般简写为1kB/s=8kb/s)。

换算公式：

1B=8b， B=byte（字节），b=bit（位）

k=kilo（千，在信息领域是二进制，2的10次方是1024进制表示1K，即 1M = 1024K）

ps=per second（每秒）

1 B/s=8 bps（b/s）

1 kB/s=8 kbps（kb/s）