ADAU1701/1401的I²S(IIS)音频输入或数字蓝牙音频简单新手教程

为什么需要使用I²S(IIS)音频输入

当使用蓝牙模块时 通常我们希望通过数字音频输入到DSP芯片中 进而避免DAC到ADC再到DAC的重复数模转换 这将会在音频质量上大打折扣 为此我们需要使用数字信号输入

什么是数字音频信号?

通常的

模拟信号

模拟信号指的是通过使用交流电不断改变电平变化 使得交流电波形模拟出物理声波的形状 以此传递音频信号 例如麦克风直接输出的信号、喇叭输入的信号等等 这类信号可以直接输入或者输出到声电转换设备上 只需经过放大、衰减、滤波等简单处理就可直接使用

数字信号

数字信号通常是建立于模拟信号的 其在音频上传输的原理简单讲就是将原本复杂的模拟音频信号经过数字采样(模拟转数字ADC)得到的二进制信号即诸如01010011010111这样的信号 再进行传输 需要转换为模拟信号 在使用DAC(数字转模拟)得到模拟信号 DSP音频处理是数字化的 这意味着DSP依赖于DAC、ADC 同时这也意味着DSP芯片可以直接接受数字信号 处理完成后再进行数字信号转模拟信号输出

如上图所示 上图为一个示例正弦波(数学上称之为正弦函数) 这是典型的模拟信号(Analog Signal) 作为对比 下图是数字信号(Digital Signal)

了解I²S(IIS)音频传输

IIS 是 Inter-IC Sound 的缩写,有时也写作 I²S。它是一种专门用于在数字音频设备内部或近距离设备之间传输高质量、无压缩立体声音频数据的数字串行总线标准。

核心特点:

  1. 纯净传输: 专为音频设计,不包含控制或状态信息,专注于传输纯净的音频数据流。
  2. 三线制: 通常由三条主要信号线组成:
    • SCK (Serial Clock): 串行时钟信号,由主设备(如 DSP)提供,决定数据传输速率。
    • WS (Word Select): 字选择信号(或左右声道时钟),指示当前传输的是左声道还是右声道数据。
    • SD (Serial Data): 串行数据线,实际传输音频采样数据(二进制补码形式)。
  3. 高质量: 避免了模拟传输的干扰和数模转换环节,理论上可以实现无损传输(音质取决于原始数据质量和接收端 DAC)。
  4. 应用场景: 广泛应用于数字音频芯片内部连接,例如:DSP芯片 -> 数模转换器 (DAC) 芯片、模数转换器 (ADC) 芯片 -> DSP芯片、数字接收芯片 -> DSP芯片等。

简单来说:IIS 是音响系统中,负责在核心数字处理部件(如 DSP)和转换器(DAC/ADC)之间“搬运”高质量立体声音频数据的高速专用通道。

2025/8/15最后更新 未完成,待续

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