导言
MP3紧缩音乐的方法是经过一个运算规律，去掉声响中高频与低频的部分，大幅删减不必要的容量糟蹋，一起保留了人类所能感受到的音频部分。因而，它的优点在于大幅降低了数字声响文件的容量，而不会损坏本来的音质。在MP3的运算规律下，音质越低的声响能够得到越高的紧缩份额。以CD音质的Wave文件来说，如抽样分辨率为16bit，抽样频率为44.1kHz，声响形式为立体声，那么存储1秒钟CD音质的Wave文件，有必要要用掉16bit×44100×2=1411200bit，也便是适当于1411.2kbit的存储容量，存储介质的担负很大。而经过MP3格局紧缩后，文件便能够紧缩为本来的1/10到1/12，每一秒钟的MP3只需大约U2-128kbit就能够了。
MP3播映体系分为便携式和非便携式两种。关于非便携式，要考虑和其他CD音乐格局的共容性。关于便携式体系，首要考虑的是其体积细巧、低功耗、高容量、低价格。
体系简介
bsp; 便携式MP3播映器的体系框图如图1所示，各部分的功用阐明如下：
图1 便携式MP3播映器体系框图
1. 解码部分：这是MP3播映器的核心部件，选用硬件解码技能。
2. 存储部分：现在一般选用32MB的FLASH存储器，32MB的存储器能够存储36分钟128kbps(到达CD音质)的音乐，假如是播映16kbps的紧缩话音，能够存储4个小时的内容。
3. 接口部分：一般经过PC的并口或USB口进行MP3文件的下载，并口的传输速率较低，USB口的传输速率能够高达12Mbps。
4．电源办理：便携式MP3的体积小，只用1到2只AAA电池供电，因而选用低电压以及进行有用的功率办理是十分必要的。
音频解码芯片内部结构
SPCA751A是凌阳科技公司出产的单片信号处理芯片，是一个MPEG Layer2.5音频专用解码芯片，现已广泛使用于一些便携式的MP3播映器规划中。它可支撑对8—320Kbps根本数据流的解码，支撑的取样频率规模为8KHz—48KHz，十分合适于MPEG的音频解码，并带有数字语音录音的MPEG播映模块，具有很高的功用/价格比。解码后的信号是能够直接输出到DAC的立体声、单声道或双声道的数字信号，SPCA751A与DAC的接口是可编程的。只需经过通用的串行I/O口和操控接口就能对MPEG比特流进行输入/输出和回放操控，体系操控器能很容易的对MPEG音频信号进行解码。经过一个通用的可编程I2S接口，就能把一解码的音频PCM数据输出到外部的DAC中，因而，大多数常用的音频DAC都能和SPCA751A兼容。
关于嵌入式的语音录音，SPCA751A具有高品质的10位8KHz采样频率的ADC。依据SACM_S480或许SACM_S3200的运算规律，语音能够分别被紧缩到4.8Kbps和32Kbps，而坚持原始的语音作用。
SPCA751A运用的电源为3.0V~3.6V，它能够从其自身运用的16.934MHz晶振经过锁相环与体系时钟同步。SPCA751A信号处理器的作业频率能够到达34MHz而功耗很少，这就使得SPCA751A特别合适于便携式体系。
SPCA751A芯片的内部功用如图2所示，其主操控器只需具有满足的I/O口、能拜访闪存和驱动LCD即可。
图2 SPCA751A内部功用图
为了合适数字录音使用的需求，SPCA751A有一个合适于语音波段的Σ-ΔADC，转化器的电路包含两个首要模块：ADC模块和内部参阅偏置电压模块，后者为一个带有10位和谐音的15位数据格局。
ADC模块包含麦克风放大器、一个可编程增益放大器(PGA)、一个模仿过采样调节器和十进制数据滤波器。PGA增益能够从-12dB到12dB(-12，-6，0，6，12dB)，当过采样信号频率为1.024MHz时，调节器是一个Σ-Δ反应回路，它完结微分模仿信号输入到脉冲密度调整单比特数字信号输出的转化。
图3 MPEG音频播映器体系框图
CEI标明主操控器是否能够接纳数据 设置初始化参数：IDF+512字节数据 设置比特流：ID6+512字节比特流 设置指令：ID(低位字节)+指令(高位字节)
硬件规划
SPCA751A是单片的CMOS微处理器，是实时的MPEG音频解码和语音录音的专用芯片。主处理器经过串行操控口/I/O接口的指令操控SPCA751A对MPEG语音数据进行解码，主处理器也能够依据该接口检测解码进程。MPEG音频播映器体系框图如图3所示。SPCA751A与主操控器的衔接如图4所示。
图4 SPCA751A与主操控器的衔接
软件规划
SPCA751A作业于两种形式，MP3形式和数字语音录
音(DVR)形式。在MP3
形式，SPCA751A解码输入的比特流，发送到SPCA751A的数据作为输入数据。当FCEB1为高电平(缺省)时，主处理器发送比特流到SPCA751A；当FCEB1为低电平时，标明SPCA751A处于繁忙状况，这时，主处理器不能发任何数据到SPCA751A。在DVR形式，SPCA751A编/解码录入的数字比特流，假如FCEB1为高电平，主处理器能从SPCA751A接纳数据；当FCEB1为低电平时，主处理器不能从SPCA751A获得比特流。对SPCA751A进行编程的流程图如图5所示。
图5 对SPCA751A编程流程图
结语
MP3为了获得较好的紧缩作用而选用了相对杂乱的技能，并且宽带音频信号的取样率也较高(一般为44.1kHz以上)，所以MP3编解码的运算量和数据量都适当巨大。例如，在定点DSP平台上以汇编语言编写的解码程序，在128kbps、立体声的条件下，需求近40Mbps进行实时解码，并需耗用15kB程序/规划空间。这便是现在便携式MP3已在市场上盛行，而能实时编码的同类产品尚不多见的原因之一。不过，跟着硬件功用的不断提高和软件算法的不断改进，MP3实时编码器也必将获得进一步的开展。
