| MP3簡介
? MPEG1和MPEG2 (MPEG是動態(tài)圖像專家組的縮寫,它是一種壓縮比較大的活動圖像和聲音的編碼標(biāo)準,現(xiàn)今已發(fā)展至MPEG－7）都是數(shù)字音、視頻壓縮標(biāo)準,這兩個標(biāo)準的第三部分對音頻壓縮方法和編碼格式進行了定義,它們均將音頻壓縮分成了三層,隨著層數(shù)的增加,其壓縮倍數(shù)越大(碼速率越低),回放質(zhì)量越差。MP3即是MPEG第三層音頻編碼標(biāo)準的簡稱,使用此技術(shù)除了可以獲得較大的音樂數(shù)據(jù)壓縮比,還可得到較高的音樂回放質(zhì)量。比如將CD格式的音樂數(shù)據(jù)壓縮成MP3格式,音效相差無幾（除非你有很好的音響和聽力）,文件大小至少可壓縮12倍（每首PCM格式的CD歌曲大約40~50MB數(shù)據(jù)量）。正是由于MP3音樂的較小數(shù)據(jù)量和近似完美的播放效果,使得以MP3為后綴的音樂文件在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn)。
MP3播放器產(chǎn)品
? 從1995年,MP3格式的數(shù)字音樂開始在網(wǎng)上傳播,原先MP3音樂的播放主要是通過類似“WinAmp”的播放軟件進行的,這種不可脫離PC機的音樂播放方式為人們欣賞音樂帶來極大的不便,因而1998年8月美國Diamond公司和韓國的Saehan公司首先推出了MP3隨身聽,正式啟動了MP3播放器市場。
? 經(jīng)過兩年的發(fā)展,MP3隨身聽逐漸被消費者所熟悉,目前在國外已經(jīng)獲得了較大的市場,但是由于當(dāng)前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制,國內(nèi)的市場銷售量還只是國際上產(chǎn)品銷售量的零頭,但應(yīng)該堅信,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和人們接受網(wǎng)絡(luò)程度的增加,在不遠的將來,必將迎來國內(nèi)MP3市場的繁榮。
? 早先推出的MP3,比如RIO300和F10等機型,只是實現(xiàn)了播放MP3音樂的簡單功能,隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對MP3播放器的要求也越來越高,因而MP3播放器的生產(chǎn)廠商從各個方面提升MP3播放器的功能,擴大MP3播放器的適用領(lǐng)域,生產(chǎn)出了各種各樣的MP3播放器。下面我們從幾個方面介紹一下兩年來MP3產(chǎn)品的發(fā)展。
? 最早推出的MP3播放器大多采用內(nèi)置(build-in)的閃存（Flash）作為存儲介質(zhì),基于當(dāng)時存儲器生產(chǎn)工藝的限制,大多采用每片64Mbits或128Mbits的Flash,因而大大限制了MP3本身的內(nèi)置存儲容量。隨著半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝的進步,現(xiàn)在已有每片256Mbits甚至512Mbits的Flash面市,使用這些高容量的Flash一方面減小了MP3播放器的體積,另一方面也可以帶來更佳的性能價格比。
? 此外,為了方便消費者擴充存儲器容量,當(dāng)前生產(chǎn)的MP3播放器大多數(shù)都能夠使用Flash卡外擴存儲器,目前主要是SMC(SmartMediaCard)、MMC(MultiMediaCard)和CFC (CompactFlashCard)。但也有些廠商可能為了獲取更大的商業(yè)利潤,沒有使用這些標(biāo)準的Flash卡,而使用了自己定義標(biāo)準和生產(chǎn)的外插Flash存儲器,象Sony公司出品的MS系列MP3就使用了自己的存儲條（Memory Stick）作為存儲介質(zhì),而Toshiba和Panasonic公司生產(chǎn)的MP3卻使用了SD作為存儲介質(zhì)。但從各個商家使用的Flash卡總體情況以及設(shè)計的方便性和可擴充能力來看,SMC最有希望成為未來的主流。
? 考慮到目前Flash的價格偏高,有些廠家還使用了光介質(zhì)存儲器或磁介質(zhì)存儲器作為MP3播放器的存儲介質(zhì)。但是由于普通光盤不具有可重復(fù)擦寫的功能以及體積較大、怕震動,因而該產(chǎn)品在市場上沒有獲得令人振奮的消息。據(jù)悉,Diamond也正在設(shè)計一款使用 "微光碟(micro-optical discs)" 的MP3,一張微光碟的容量大約為500MB左右,可以存入數(shù)小時的MP3,但是否比使用普通光盤好,最終還需要由市場來檢驗。
? 由于磁介質(zhì)存儲器與普通光盤相比,既能滿足較大的容量又可重復(fù)擦寫,這就促使一些廠商生產(chǎn)使用硬盤作為存儲介質(zhì)的MP3播放器,比如：Creative公司剛推出的一款MP3播放器就使用了筆記本電腦內(nèi)置的2.5英寸硬盤;也有一些廠商考慮使用IBM公司新推出的僅有1美元硬幣大小的170MB或340MB小硬盤作為MP3的存儲介質(zhì);宏碁公司旗下的立碁還推出了一款用Zip磁盤的MP3播放器。使用磁存儲器作為存儲介質(zhì)雖然有較大的容量、可重復(fù)擦寫,但其致命弱點就是怕震動、不方便隨身攜帶,而且通常磁盤驅(qū)動器的功耗較大,使用一般的電池難以長時間工作。
MP3播放器功能的日益強大
? 前面,我們介紹了最早的MP3播放器只有播放功能,隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的需求,現(xiàn)在推向市場的新型MP3在功能上已經(jīng)大大增強,且應(yīng)用領(lǐng)域也大大擴展了。
? 首先,MP3的通訊方式已從PC并口的Normal方式過渡到ECP或EPP方式,上下載速度從100KBytes/s上升到300KBytes/s;最新的產(chǎn)品象Sanhan公司的F-30已經(jīng)使用了支持熱插拔的USB接口,通訊速度最高可達400~500KBytes/s,用戶下載32MBytes的MP3音樂只需大約一分半鐘時間,大大的縮短了用戶上下載MP3音樂的時間。
? 其次,MP3從單純的播放MP3音樂發(fā)展到同時可以播放各種格式的數(shù)字音樂,比如RCA公司的MP3就能夠播放除了MP3之外的WMA(Windows Media Audio;20:1壓縮倍數(shù))和AAC(Advanced Audio Coding;20:1壓縮倍數(shù)) 格式等具有1/20壓縮倍數(shù)的數(shù)字音樂,目前正在研制的MP3甚至還能夠播放MD使用的ATRAC(Adaptive Transform Acoustic Coding;5:1壓縮倍數(shù))格式的數(shù)字音樂。
在播放數(shù)字音樂的同時,消費者還希望能夠一機多用,比如用于實時記錄語音信號等等,因此一些廠商在他們的MP3中又加入了使用G.726標(biāo)準的ADPCM語音編碼算法實現(xiàn)MP3的實時語音錄音功能,由于該算法的編碼速率為32Kbps,因而可以在32MBytes的Flash中連續(xù)錄音2個小時左右,能夠滿足一般記錄語音的質(zhì)量要求。但是該算法對于頻譜成分復(fù)雜的音樂信號就顯得無能為力了,而有些用戶又希望MP3能夠脫離PC機環(huán)境,直接從其他途徑獲得MP3音源,正基于此,AIWA公司推出了其MM-FX500型MP3,該MP3的最大特點是內(nèi)置實現(xiàn)了MP3硬件編碼器,無需PC即可直接把各種音源(如：CD、Walkman、MD等)轉(zhuǎn)換為MP3格式在其MP3機上播放。
? 除此之外,市面上還出現(xiàn)了嵌入MP3播放器功能的形式各樣的電子產(chǎn)品,如能夠播放MP3的手機、PDA、車載音響和數(shù)字相機等等。
MP3的外型更加豐富多彩
? MP3播放器剛剛面市時,其外觀相對比較單一,隨著更多生產(chǎn)廠家的加入,從外觀上將MP3產(chǎn)品的個性化也表現(xiàn)的淋漓盡致。MP3播放器的外觀不僅包括顏色、體積、重量,還有按鈕設(shè)計、整體外觀效果等等一系列的細節(jié)。一個MP3播放器外觀在決定了其具備了時尚性的同時,更擁有便利性和舒適性。顏色越亮麗、體積越小、重量越輕、形狀越美觀的MP3越能獲得消費者的青睞。
MP3產(chǎn)品方案
? MP3從技術(shù)上已經(jīng)遠遠超前了市場的發(fā)展,消費者總是希望買到的產(chǎn)品具有最高的性能價格比,希望擁有的產(chǎn)品不至于過早的淘汰,這就給設(shè)計者和生產(chǎn)廠家?guī)砹撕艽蟮碾y度,要求他們設(shè)計和生產(chǎn)的MP3產(chǎn)品既要能夠向下兼容又要有很強的可升級性,可以說目前的MP3產(chǎn)品在這一方面都欠考慮。也正是基于這種市場需求,中國華大集成電路設(shè)計中心利用自身的集成電路設(shè)計優(yōu)勢,另辟蹊徑推出了具有特色的MP3產(chǎn)品方案,提供給生產(chǎn)廠商來滿足消費者的不同需求。
? 該套MP3方案的基本構(gòu)成是一個MP3播放器,其原理框圖如下所示：
? 從上述的MP3播放器原理框圖中可以看出,該播放器能夠?qū)崿F(xiàn)目前市面上幾乎所有MP3播放器的功能,如：MP3音樂的播放,語音的實時錄音和回放等。
? 該MP3播放器有一塊定制的ASIC電路,它比通常MCU的功能要強大的多,且速度也要快的多,價格也要便宜的多。也正是通過這塊ASIC,這款MP3播放器可以作到對Flash使用增強性FAT16的數(shù)據(jù)管理方式(可以作為便攜式電子硬盤),且整機具有很強的功能升級性,在不同的應(yīng)用場合,可以根據(jù)不同需要升級擴展出不同的功能。
支持不同的通訊方式
? 由于我們設(shè)計的ASIC具有并口和USB口可復(fù)用通訊的特性,因而使用不同連接電纜和適配器,就能夠?qū)崿F(xiàn)與PC機不同的通訊方式,對于PC僅有并口的用戶和具有USB口的用戶均能使用該款機器。使用PC并口通訊時,最高可達300KBytes/s的通訊速度;使用USB通訊時,最高可達400~500KBytes/s的通訊速度。連接方式如下圖所示：
支持不同的錄音方式
? 基本型MP3播放器中嵌入了使用G.726標(biāo)準的ADPCM實時壓縮算法,對語音支持24kbps或32kbps的編碼速率,在32MBytes的Flash中可以連續(xù)錄制2個多小時語音。但由于8KHz的采樣頻率。難以勝任對模擬音樂信號的采集,所以在某些需要直接錄制音樂信號的場合就顯得不足了,針對這種需求,我們專門設(shè)計了一個可實時錄制音樂節(jié)目并將之壓縮成MP3格式的硬件適配器,有了這一適配器,用戶的MP3播放器就可以脫離PC環(huán)境,直接將其它的音源(如：CD、Walkman、MD、音樂會現(xiàn)場等)轉(zhuǎn)換為MP3格式并播放。
其它的擴展功能
? 此外,我們還設(shè)計了其它一些產(chǎn)品附件,做到一機多用。比如,消費者將數(shù)字攝像頭附件插在MP3的通訊接口上,兩者合二為一,MP3播放器就成為了數(shù)字相機;將我們設(shè)計的可直接上網(wǎng)的PDA（個人數(shù)字助理）數(shù)據(jù)通訊口與MP3的數(shù)據(jù)通訊口相連,MP3播放器就成為PDA的電子硬盤,使得PDA有了一個大容量的數(shù)據(jù)存儲空間,能夠存儲PDA從網(wǎng)上下載的大批量數(shù)據(jù),或接收通過PDA從網(wǎng)絡(luò)上下載的MP3音樂。
? 隨著MP3這一數(shù)字產(chǎn)品為廣大的消費者所接受,我們堅信在數(shù)字產(chǎn)品的大花園中,MP3這朵晶瑩閃亮的花蕾必將迎來開放的一天。■ |
66821730(技術(shù)支持)
