第17章 Linux音频设备驱动之数字音频设备

1、在 Linux 系统中，先后出现了音频设备的 三 种框架：OSS、ALSA 和ASoC，在介绍数字音频设备及音频设备硬件接口的基础上讲解OSS、ALSA 和 ASoC 驱动的结构。

2、音频设备及 PCM、IIS 和 AC97 硬件接口。

3、 Linux OSS 音频设备驱动的组成、mixer 接口、dsp 接口及用户空间编程方法。

4、 Linux ALSA 音频设备驱动的组成、card 和组件管理、PCM 设备、control 接口、AC97 API 及用户空间编程方法。

5、 Linux ASoC 音频设备驱动的组成，Codec、CPU DAI和板驱动。

17.1 数字音频设备

    手机、PDA、MP3 等许多嵌入式设备中包含数字音频设备，一个典型的数字音频系统的电路组成如图 17.1 所示。

17.1 典型的数字音频电路

        图 17.1 中的嵌入式微控制器/DSP 中集成了PCM、IIS 或 AC97 音频接口，通过这些接口连接外部的音频编解码器即可实现声音的 AD 和 DA 转换，，图中的功放完成模拟信号的放大功能。

    音频编解码器是数字音频系统的核心，其衡量的主要指标如下。

1．采样频率

    采样的过程是通常将模拟音频信号的电信号转换成二进制码 0 和 1 的过程，这些 0 和 1构成了数字音频件。图 17.2 中的正弦曲线代表原始音频曲线，方格代表采样后得到的结果，两者越吻合说明采样结果越好。

17.2 数字音频采样

     采样频率是每秒钟的采样次数，常说的 44.1kHz 采样频率就是每秒采样 44100 次。理论上采样频率越高，转换精度越高，主流的采样频率是 48kHz，采样频率是每秒采样48000次。

    2．量化精度

    量化精度是指对采样数据分析的精度，比如 24bit 量化精度是指将标准电平信号按照 2的 24 次方进行分析，也就是将图 17.2 中的纵坐标等分为 2 的24 次方等分。量化精度越高，声音越逼真。