硬體基礎知識（14）---I2S、PDM、TDM選什麼音訊介面
在智慧硬體和物聯網產品設計中，經常遇到聲音的傳輸。本文主要講一下最常用的音訊介面，以及使用場景。
主要分類：模擬、數字（I2S、PCM、PDM、TDM）
模擬音訊，就是功放輸出的，驅動音箱和喇叭的音訊。模擬麥克風取樣回來的資料也是模擬音訊。通常會有單端或差分兩種訊號。
數字音訊，不能直接驅動喇叭，必須要通過DAC轉換成模擬音訊，才能發出聲音來。數字音訊的介面比較多，目前較為通用的是I2S、PCM、PDM和TDM介面。
什麼時候用模擬的？
在智慧硬體產品中，模擬音訊主要用在：喇叭播放聲音、Line-in外接音源、麥克風輸入等。裝置外的音訊傳輸一般使用模擬訊號。
通常看到的音訊波形，都是模擬音訊，能夠和聲音實際的波動完全對應起來
當前有不少音訊產品使用D類音訊功放，輸出波形看起來是方波，但實際上還是屬於模擬音訊型別的。是高頻載波疊加的模擬音訊的波形，經過LC濾波之後能夠還原成模擬音訊波形。
如下圖，下半部分是D類功放輸出的方波狀的音訊訊號，上半部分的正玄波是還原出來的模擬音訊波形。
↑圖.D類功放輸出的方波狀的模擬音訊訊號
什麼時候用數字介面？
智慧硬體產品的裝置內音訊傳輸，採用I2S、PCM、TDM、PDM等數字介面。
I2S速度快，專門用於傳音樂。
從MCU往Codec傳音樂資料，一般使用I2S。包含主時鐘、左右聲道時鐘、正反兩根資料線。
如下圖的I2S介面的時序，最典型的特徵是LRCLK，用於區分左右聲道的時鐘。
↑圖.I2S介面的時序
PCM/TDM，主要用來傳語音
這裡講的PCM不是PCM編碼，而是PCM介面。和I2S差不多，也是4根線，通常用於AP處理器和通訊MODEM之間傳輸語音資料（就是雙向打電話的資料）。
AP處理器和藍芽之間也是通過PCM來傳輸語音資料，打電話的藍芽資料走的是PCM，放音樂的藍芽資料走的是串列埠（不是PCM）。
I2S只能傳2個聲道的資料，PCM可以傳多達16路資料，採用時分複用的方式，就是TDM。像現在最流行的語音智慧音箱的7麥克風矩陣，一般都是用TDM來傳的資料，同時可以傳輸7路麥克風輸入和3路以上的音訊反饋訊號。
如下圖是某智慧音箱，7個麥克風通過5個ADC，接入一組TDM介面上，傳輸給AP處理器。
↑圖.某智慧音箱TDM介面（區域性）
PDM，只有2根線，傳音樂，編碼方式和I2S不同。
很多數字麥克風使用的PDM介面，有資料和時鐘兩根線。PDM介面和I2S最大的區別是編碼方式不同。
↑圖.PDM和I2S介面的數字麥克風
其他數字介面：USB
除了上述幾個，在很多外接的音訊模組上，用的是USB音訊。
像科大訊飛的多mic降噪模組，用的就是usb介面，方便除錯。
但是萬變不離其宗，不管用的什麼介面，傳輸的都是PCM或者PDM編碼的數字音訊。
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