CN101958139A - 高清无损音频播放系统(hdap) - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高清无损音频播放系统，它由高清PCM音频及无损压缩音频解码器、功率放大器、扬声器系统组成，高清无损音频解码器输出端连接到功率放大器的输入端，功率放大器的输出端与扬声器系统输入端相连，从而构成高清无损音频播放系统。其中，高清无损音频解码器以DSP为核心，对16bit/44.1KHz至24bit/192KHz原始数字音乐文件及APE、FLAC、AAC等市面上全部无损压缩音乐格式实施解码，其输入端有优盘USB接口并兼容PC电脑及硬盘、SD卡端口、硬盘HARD DISK端口、SPDIF端口及模拟ANALOG端口，而输出信号有I2S端口、SPDIF端口、ANALOG端口。

Description

高清无损音频播放系统(HDAP)
所属技术领域
本发明涉及一种高清PCM音频解码器及无损压缩音频解码器的高清无损音频播放系统，既自带音源的音响系统，尤其是以硬盘包括移动硬盘、SD卡及适合USB接口的移动存储设备播放16bit/44.1KHz至24bit/192KHz原始WAV格式的数字音乐以及APE、FLAC、AAC等主流无损压缩格式的音乐重放设备。
背景技术
目前公知的自带音源的音响系统由MP3播放器、音频功率放大器及音箱组成，称为读卡音箱。
这种公知的读卡音箱都存在着如下不完善之处：
(1)读卡音箱不能播放高清PCM音乐及无损压缩音乐，其仅限于有损压缩的MP3及其相似格式的音乐文件，由于这种音乐文件被大幅压缩音质较差，因此不能满足音乐爱好者的听音要求；
(2)读卡音箱不能通过USB读取移动硬盘中的音乐文件，也不能读取PC个人电脑中的音乐文件，其只能读取优盘及SD卡中的MP3及类似格式的有损压缩音乐文件，由于优盘及SD卡的容量不能做的很大，因此播放的音乐也不是太多，为了能听到不同风格的音乐，用户就得频繁的刷新存储内容或频繁的换卡而造成使用不便；
(3)读卡音箱的模拟输入信号不能被MP3播放器所控制及处理，也不兼容SPDIF信号，产品设计不能系统化；
发明内容
为克服公知读卡音箱的不足，本发明提供了一种能播放16bit/44.1KHz至24bit/192KHz原始WAV格式数字音乐文件的高清PCM音频解码器及APE、FLAC、AAC等市面上全部无损压缩格式的无损压缩音频解码器(二者简称高清无损音频解码器HDAD)与功率放大器AMPLIFIER及扬声器系统SPEAKER SYSTEM相连接构成高清无损音频播放系统，他不仅能使系统保真度达到CD以上级别、读取移动硬盘、PC电脑、优盘及SD卡中的音乐文件，兼容处理模拟输入信号及SPDIF信号，同时还可将高清无损音频解码器HDAD独立使用构成高清无损音频播放器，高清无损音频解码器与功率放大器进行集成构成高清无损音频功率放大器(简称高清无损功放)，高清无损音频解码器与功率放大器及扬声器系统三者集成构成高清无损有源音箱，从而实现不需要其他音源支持的高清无损音频播放系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
图1，高清无损音频播放系统由高清PCM音频解码器及无损压缩音频解码器(简称高清无损音频解码器HDAD)(1)、功率放大器(2)、扬声器系统(3)组成，高清无损音频解码器(1)输出端连接到功率放大器(2)的输入端，功率放大器(2)的输出端与扬声器系统(3)输入端相连，从而构成高清无损音频播放系统。其中，高清无损音频解码器以DSP为核心，对16bit/44.1KHz至24bit/192KHz原始数字音乐文件及APE、FLAC、AAC等市面上全部无损压缩音乐格式实施解码，其输入端有优盘USB接口并兼容PC个人电脑及移动硬盘MOBILE HD、SD卡端口、硬盘HARD DISK端口、SPDIF端口及模拟ANALOG端口，而输出信号有I2S端口、SPDIF端口、ANALOG端口。
本发明的有益效果是能利用各种存储设备播放WAV格式的高清PCM数字音乐，系统自带音源及播放设备，使音响系统脱离电脑、CD播放机、CD光盘等传统音源的束缚，在满足音乐爱好者较高的音乐欣赏需求外，还具有音乐存储量大，结构简单、体积小、成本低、使用方便等诸多优点。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是高清无损音频播放系统的模块框图。
图2是高清无损音频播放系统的原理框图。
具体实施例为：
图1中，高清无损音频播放系统由高清无损音频解码器(1)、功率放大器(2)及扬声器系统(3)三个部分组成，高清无损音频解码器(1)输出端连接到功率放大器(2)的输入端，功率放大器(2)的输出端与扬声器系统(3)输入端相连。
图1、图2中，高清无损音频解码器HDAD以DSP及MCU为核心，输入端口有三类但不限于这三类。第一类为音频存储设备端口(1.1)，其连接到DSP，包括SD卡端口、USB接口(包含PC USB接口)、硬盘HARDDISK(简称HD)、移动硬盘MOBILE HD端口，上述设备存储WAV格式的高清PCM数字音频文件及无损压缩数字音频文件(简称高清无损音频文件)通过此端口送入DSP进行解码；第二类为数字音频端口SPDIF，其连接到SPDIF TO I2S转换器(1.2)并将数字音频信号变换成I2S信号，SPDIFTO I2S转换器(1.2)输出端连接到DSP(1.6)的I2S输入端进行解码；第三类为模拟音频端口ANALOG，其连接到模数转换器ADC(1.3)输入端并将模拟音频信号变换成I2S信号，模数转换器ADC(1.3)输出端连接到DSP(1.6)的I2S输入端进行解码；
DSP(1.6)输出端的I2S信号分为三路：
第一路信号连接数模转换器DAC(1.8)，数模转换器DAC(1.8)输出端连接到模拟功率放大器ANALOG AMPLIFIER(2.1)输入端，模拟功率放大器ANALOG AMPLIFIER(2.1)输出端连接到扬声器系统(3)的输入端；
第二路信号连接信号转换器I2S TO SPDIF(1.9)的输入端，信号转换器I2S TO SPDIF(1.9)的输出端连接到数字功率放大器DIGITAL AMPLIFIER(2.2)的SPDIF输入端，数字功率放大器DIGITAL AMPLIFIER(2.2)的输出端连接到扬声器系统(3)的输入端；
第三路信号连接到数字功率放大器DIGITAL AMPLIFIER(2.2)的I2S输入端；
因此，高清无损音频解码器有三种格式的信号端口，他们是：模拟输出端口、SPDIF输出端口及I2S端口。以上三路信号端口可根据功率放大器的不同形式选择选择使用。
IR/KEYPAD/DISPLAY(1.5)为红外接收器/按键功能控制/显示系统模块，他与DSP相连接并实现交互控制。FLASH为读写存储器与DSP相连接，用于存储用户数据；SDRAM为另一读写存储器与DSP连接，用于存储DSP数据；
高清无损音频文件可储存于硬盘HD、移动硬盘MOBILE HD、SD卡及USB存储设备中，高清无损音频解码器HDAD(1)能通过上述设备的相应接口读取已存储的音频文件数据并进行解码输出，而移动硬盘及PC个人电脑还可通过USB接口进行音频重放和交互操作，但高清无损音频解码器并不局限于读取上述所列存储设备存储的数字音频文件，任何形式的存储设备存储的高清数字音频文件经由高清无损音频解码器解码而使音响产品播放音质产生提高的方式都能达到此功效。
高清无损音频解码器HDAD(1)不仅能处理16bit/44.1KHz至24bit/192KHz的WAV格式高清PCM数字音频信号及APE、FLAC、AAC及市面上其他无损压缩音乐格式信号进行解码重放，还可向下兼容MP3、WMA及其他有损压缩音频格式进行解码，但高清无损音频解码器(1)处理的音频数据格式并不局限于上述列举的几种格式。
高清无损音频解码器还可内置视频解码器并能重放存储设备内的视频文件使其显示在显示屏上。
高清无损音频解码器(1)装入机箱可独立构成高清无损音频播放器，高清无损音频解码器(1)与功率放大器(2)进行集成可构成高清无损音频功率放大器(简称高清无损功放)，高清无损音频解码器(1)、功率放大器(2)及扬声器系统(3)三者集成则可构成高清无损有源音箱。

Claims (6)

1.一种高清无损音频播放系统由高清PCM音频解码器及无损压缩音频解码器(简称高清无损音频解码器HDAD)、功率放大器AMPLIFIER、扬声器系统SPEAKER SYSTEM组成，其特征是：高清无损音频解码器HDAD输出端连接到功率放大器AMPLIFIER输入端，功率放大器AMPLIFIER输出端与扬声器系统SPEAKER SYSTEM输入端相连。其中，高清无损音频解码器HDAD以DSP为核心，输入端口有三类但不限于这三类，第一类为音频存储硬件设备端口，其连接到DSP，包括SD卡端口、USB接口(包含PC USB接口)、硬盘HARD DISK(简称HD)、移动硬盘MOBILE HD端口，上述设备存储WAV格式的高清PCM数字音频文件及无损压缩数字音频文件(简称高清无损音频文件)通过此端口送入DSP进行解码；第二类为数字音频端口SPDIF，其连接到SPDIF TO I2S转换器并将高清无损音频文件变换成I2S信号，SPDIF TO I2S转换器输出端连接到DSP的I2S输入端进行解码；第三类为模拟音频端口ANALOG，其连接到模数转换器ADC输入端并将模拟音频信号变换成I2S信号，模数转换器ADC输出端连接到DSP的I2S输入端进行解码；DSP输出端分为三路：第一路连接数模转换器DAC，数模转换器DAC输出端连接到模拟功率放大器ANALOG AMPLIFIER输入端，模拟功率放大器ANALOG AMPLIFIER输出端连接到扬声器系统的输入端；第二路连接信号转换器I2S TO SPDIF输入端，信号转换器I2S TO SPDIF的输出端连接到数字功率放大器DIGITALAMPLIFIER的SPDIF输入端，数字功率放大器DIGITAL AMPLIFIER的输出端连接到扬声器系统输入端；第三路连接到数字功率放大器DIGITAL AMPLIFIER的I2S输入端；IR/KEYPAD/DISPLAY为红外接收器/按键功能控制/显示系统模块，他与DSP相连接并实现交互控制。FLASH为读写存储器与DSP相连接，用于存储用户数据；SDRAM为另一读写存储器与DSP连接，用于存储DSP数据；
2.根据权利要求1所述的高清无损音频播放系统，其特征还在于高清无损音频文件可储存于硬盘HD(包含移动硬盘MOBILE HD)、SD卡及USB存储设备中，高清无损音频解码器能通过上述设备的相应接口读取已存储的音频文件数据并进行解码输出，而移动硬盘及PC个人电脑还可通过USB接口进行音频重放和交互操作，但高清无损音频解码器并不局限于读取上述所列存储设备存储的文件，任何形式的存储设备存储的高清数字音频文件经由高清无损音频解码器解码而使音响产品播放音质产生提高的方式都能达到此功效，同样在此项权利要求之内。
3.根据权利要求1、2所述的高清无损音频播放系统，其特征还在于高清无损音频解码器HDAD能处理16bit/44.1KHz至24bit/192KHz的WAV格式高清PCM数字音频信号，能对APE、FLAC、AAC及市面上主流无损压缩音乐格式信号进行解码重放，但高清无损音频解码器处理的音频数据格式并不局限于上述列举的格式，任何形式的高清PCM音频格式及无损压缩音频格式均在此项权利要求之内。
4.根据权利要求1、2、3所述的高清无损音频播放系统，其特征还在于高清无损音频解码器还可对MP3、WMA及其他有损压缩音频格式进行解码。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的高清无损音频播放系统，其特征还在于高清无损音频解码器还可内置视频解码器并能重放存储设备内的视频文件使其显示在显示屏上。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的高清无损音频播放系统，其特征还在于高清无损音频解码器可独立构成高清无损音频播放器，与功率放大器进行集成可构成高清无损音频功率放大器(简称高清无损功放)，高清无损音频解码器、功率放大器及扬声器系统三者集成则可构成高清无损有源音箱。
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