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MP3的工作原理简要解析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:硬件MP3 播放器是独立的,具有特殊用途产品,它具有电源和专门的部件以满足存贮、管理、播放数字音乐及显示其相关信息的功能。那么这些硬件的MP3 播放器是如何工作的呢?一般他们都是利用数字信号处理器来完成处理传输和解码MP3文件的任务的。MP3 播放设备的核心是数字信号处理器。容量是MP3 播放器的关键指标之一,硬件MP3 播放器的最大限制在于存贮数字音乐文件容量的大小。

MP3的工作原理简要解析

数字音乐的革命使音乐的存储方式由物理转向数字,使用MP3 或WMA等方式存储音乐,使我们免去了对磨损磁带和刮伤CD 的担心。MP3 的全名为MPEG(MoviePictureExperts-Group)1Layer3,属MPEG~1 的等级。其出现的最初目标是为了减少文件大小,以便于资料在网络上传输,并且保持和原来相近的播放品质

如果仅能在计算机上听音乐的话,数字音乐并无太大的吸引力。但是有了便携式的MP3播放设备以后,情况就大不一样了:我们不但能轻松地复制和传送这些小文件,而且还能轻松地将其存贮到便携式播放设备中去。硬件MP3 播放器能够在脱离PC的情况下,储存、解码、播放数字音频文件的设备,它让MP3 不必依赖于个人电脑,让人们可以随时随地享受数字音乐带来的快乐。

硬件MP3 播放器是独立的,具有特殊用途产品,它具有电源和专门的部件以满足存贮、管理、播放数字音乐及显示其相关信息的功能。而且未来的播放器将能存贮更多的音乐,具有更快的处理器,并能支持更多的音乐文件格式。现在市场上已经有大量此类产品,一些生产商还为许多传统产品增加了MP3 的功能,生产出了带MP3 功能的立体声音响、车载立体声音响,还有能播放MP3 文件的数字相机和手机,这些产品都能够完成存储和播放数字音乐的功能。

那么这些硬件的MP3 播放器是如何工作的呢?一般他们都是利用数字信号处理器(DSP)来完成处理传输和解码MP3文件的任务的。MP3 播放设备的核心是数字信号处理器(DSP)。DSP处理数据的传输,控制设备对音频文件进行解码和播放。DSP的处理速度很快,并在处理过程中消耗很少的电力(便携式播放器的一大优点特殊)。当数字文件在PC上被创作和下载时,处理过程就开始了,文件被制成MP3(WMA 或ACC)格式后,软件将文件变小,这个处理过程叫做有损压缩。

容量是MP3 播放器的关键指标之一,硬件MP3 播放器的最大限制在于存贮数字音乐文件容量的大小。更小的MP3 文件可通过进一步压缩来实现,通过压缩水平的一些数字我们可知道音乐在压缩时的失真程度如何,一般用每秒钟音乐所占的比特数据来表示,这个数字越小,压缩程度就越高。对播放质量的主观感觉因人而异,但大多数人的能够接受的数字大约为128kbps。当然,同一首MP3 歌曲,压缩成160kbps 比压缩成96kbps要好听,而前者却将会占用更多的空间。(www.xing528.com)

一旦我们有了一个压缩后的歌曲文件,下一步就是将其传输到设备的存储器中。如果设备只有内置内存,我们只能将设备和PC通过连线、USB接口连接或串行端口连接,将数据由PC的硬盘传输到设备的内存中。如果设备带有可移动的存贮介质,我们可将文件直接拷贝到存贮介质,其速度比通过USB 传输要快。有些立体声MP3 播放器内置编码器,可直接从CD中读取和压缩数字音乐文件,而不再需要个人电脑的帮助。

第一代播放器使用的用于存贮数字音频数据存储介质的是闪存,这是一种有点类似于计算机RAM的存贮介质,但在掉电的情况下不丢失内容。现在的播放器有了更多的选择,使用的存储介质包括内置硬盘和移动硬盘,例如Iomaga的Pocketzip 和IBM 的Microdrive。

当我们播放歌曲时(通过播放器的内置控制器选择,液晶显示屏会显示出歌曲名,艺术家名和播放时间等相关信息),数据被传送到DSP,DSP对文件进行解压。解压软件可内嵌在处理器或设备内存中。下一步,DSP将数据传送到数字—模拟解码器,将二进制数字信息转换成模拟音频信号,然后模拟音频信号控制耳机或扬声器形成音乐。有的播放器还带有小型的前置功放集成电路,在音频信号到达耳机前加强声音效果。

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