实验二模拟音频信号数字化一：实验准备1.了解音频信号取样频率的原则。2.了解采样频率，主时钟,BIT时钟之间的关系。3.了解I2S的输出格式。4.实验所需要仪器：·数字电视实验箱●DVB-CQAM调制器·AS305E彩色电视模拟信号源●4IN1MPEG-2编码器（包含复用器功能）·DVD播放器（选配）●计算机（选配）·USB传输流适配器（选配）·60MHz双踪示波器二，实验目的通过本实验了解模拟音频信号数字化A/D的基本工作原理，通过对A/D变换前后波形的测试，了解模拟音频信号与数字音频信号之间的对应关系，对数字音频信号的组成有一个初步了解。了解I2S的输出格式。三，实验步骤1.开启“数字电视实验系统软件”平台的电源，约10S左右后将在LCD显示屏上出现“欢迎”界面一一“欢迎使用ASTV-2数字电视实验系统”，如图1-2所示。按键盘控制器上的OK键按钮后，便进入主菜单，如图1-3所示。2.选择第二栏“模拟电视接收通道及视音频信号数字化”，按OK键，进入“模拟电视接收通道及视音频信号数字化”菜单，如图2-3，选择第六个实验，“模拟音频信号数字化（A/D变换）”，按OK键进入，出现图2-1菜单。3.设置前端S305E模拟电视信号源，射频输出彩条信号及1KHz音频信号；设置实验箱，在模拟音频信号输入栏中选择“TUNER”，在测试模块的AUDIOOUT接口插入耳麦
实验二 模拟音频信号数字化 一．实验准备 1．了解音频信号取样频率的原则。 2．了解采样频率,主时钟,BIT 时钟之间的关系。 3．了解 I2S 的输出格式。 4．实验所需要仪器： 数字电视实验箱 DVB-C QAM 调制器 AS305E 彩色电视模拟信号源 4IN1 MPEG-2 编码器(包含复用器功能) DVD 播放器（选配） 计算机（选配） USB 传输流适配器（选配） 60MHz 双踪示波器 二．实验目的 通过本实验了解模拟音频信号数字化 A/D 的基本工作原理，通过对 A/D 变换前后波形 的测试，了解模拟音频信号与数字音频信号之间的对应关系，对数字音频信号的组成有一 个初步了解。了解 I2S 的输出格式。 三．实验步骤 1． 开启“数字电视实验系统软件”平台的电源，约 10S 左右后将在 LCD 显示屏上出现 “欢迎”界面——“欢迎使用 ASTV-2 数字电视实验系统”，如图 1-2 所示。按键盘 控制器上的 OK 键按钮后，便进入主菜单，如图 1-3 所示。 2． 选择第二栏“模拟电视接收通道及视音频信号数字化”,按 OK 键,进入“模拟电视接 收通道及视音频信号数字化”菜单,如图 2-3,选择第六个实验, “模拟音频信号数字 化(A/D 变换)”,按 OK 键进入,出现图 2-1 菜单。 3．设置前端 S305E 模拟电视信号源，射频输出彩条信号及 1KHz 音频信号；设置实验箱， 在模拟音频信号输入栏中选择“TUNER”, 在测试模块的 AUDIO OUT 接口插入耳麦
即可听到1KHz的伴音。4．分析数字音频信号的组成a.采样时钟频率FS:32KHz，44.1KHz，48KHz，96KHz；b.主时钟倍数：256FS，384FS512FS，768FS；C.量化位数：16BIT,20BIT,24BIT,32BIT；d.输出格式：I2S,LEFTJUSTIFIED,RIGHTJUSTIFIED。5.主时钟频率=256(384,512,768)X采样时钟频率FS6.测试点：2TP2.1MCLK(主时钟）；2TP2.2BCLK(BIT时钟)=1/4MCLK;2TP2.3ADCLRC（采样时钟）；2TP2.4ADATA（量化数据）。MUH2峰-峰值2.84V均方根值174V峰-峰值3.6V平均值16:0V领率11.34MH周期88.20ns周期354.20频2823MHt2TP2.1MCLK(主时钟)2TP2.2BCLK(BIT时钟)=1/4MCLK图中，主时钟为11.34MHz，BIT时钟为2.823MHz，即2.823（BIT时钟）=1/4*11.34MHz（1/4主时钟）。H峰-峰值33.6V平均值15.6V平均值13.6V峰-峰值34.0V周期22.6808频率44.07kH周期1240s00.628H22TP2.3ADCLRC（采样时钟）2TP2.4ADATA（量化数据）
即可听到 1KHz 的伴音。 4．分析数字音频信号的组成 a．采样时钟频率 FS:32KHz,44.1KHz,48KHz,96KHz； b．主时钟倍数:256FS,384FS,512FS,768FS； c．量化位数:16BIT,20BIT,24BIT,32BIT； d．输出格式:I2S,LEFTJUSTIFIED,RIGHTJUSTIFIED。 5．主时钟频率=256(384,512,768)X 采样时钟频率 FS 6．测试点: 2TP2.1 MCLK(主时钟)； 2TP2.2 BCLK(BIT 时钟)=1/4MCLK； 2TP2.3 ADCLRC(采样时钟)； 2TP2.4 ADATA(量化数据)。 2TP2.1 MCLK(主时钟) 2TP2.2 BCLK(BIT 时钟)= 1/4MCLK 图中，主时钟为 11.34MHz，BIT 时钟为 2.823MHz， 即 2.823（BIT 时钟）= 1/4*11.34MHz（1/4 主时钟）。 2TP2.3 ADCLRC(采样时钟) 2TP2.4 ADATA(量化数据)
7在测试模块上：测试主时钟频率MCLK（测试点2TP2.1）、数据输出时钟频率BCLK=1/4MCLK（测试点2TP2.2）、音频取样频率ADCLRC（即采样率，测试点2TP2.3）、I2S数据输出格式为I2S的DATA（测试点2TP2.4）。记录各波形，当改变取样频率值FS、主时钟频率MCLK及量化位数时测量各波形的变化，并详细记录I2S输出数据的波形及其变化，并用公式表示这些数据之间的频率关系。（公式如何由测试波形推倒出来）MSB和LSB含义，每种测试点波形截图，特别是对I2S的DATA（测试点2TP2.4)波形说明。详见下页解释：主时钟频率=256（384,512，768）X采样时钟频率FS?当FS=44.1kHz，量化为16bit及MCLK=256FS时，改变输出格式设置分别为左对齐、I2S及右对齐输出格式时，使用双踪示波器同时监视ADCLRC与ADATA的测试点，观察并记录数据输出DATA波形相对于ADCLRC波形的变化。●当FS=44.1kHz，量化为32bit及MCLK=256fs时，改变输出格式设置分别为左对齐，I2S及右对齐输出格式（同上）。·当FS=44.1kHz，量化为16bit及MCLK=512fs时，改变输出格式设置分别为左对齐、I2S及右对齐输出格式(同上)。?当FS=44.1kHz，量化为20bit及MCLK=768fs时，改变输出格式设置分别为左对齐，I2S及右对齐输出格式（同上）。●当FS=32kHz，量化为24bit及MCLK=256fs时，改变输出格式设置分别为左对齐，I2S及右对齐输出格式（同上）。当FS=48kHz，量化为16bit及MCLK=512s时，改变输出格式设置分别为左对齐，I2S及右对齐输出格式（同上）。其余变化可由学生自己完成。表 2-1主时钟采样率量化位数输出波形256FS16/20/24/32BIT32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz1384FS32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz16/20/24/32BIT512FS32KHz/44.1KHz/48KHz16/20/24/32BIT768FS16/20/24/32BIT32KHz/44.1KHz/48KHz
7． 在测试模块上：测试主时钟频率 MCLK(测试点 2TP2.1) 、数据输出时钟频率 BCLK=1/4MCLK (测试点2TP2.2) 、音频取样频率ADCLRC(即采样率，测试点2TP2.3 ) 、 I2S 数据输出格式为 I2S 的 DATA(测试点 2TP2.4)。记录各波形，当改变取样频率值 FS、主时钟频率 MCLK 及量化位数时测量各波形的变化，并详细记录 I2S 输出数据的 波形及其变化，并用公式表示这些数据之间的频率关系。（公式如何由测试波形推倒 出来）MSB 和 LSB 含义，每种测试点波形截图，特别是对 I2S 的 DATA(测试点 2TP2.4) 波形说明。 详见下页解释 主时钟频率=256(384,512,768) × 采样时钟频率 FS 当 FS=44.1kHz，量化为 16bit 及 MCLK=256FS 时，改变输出格式设置分别为 左对齐、I2S 及右对齐输出格式时，使用双踪示波器同时监视 ADCLRC 与 ADATA 的测试点,观察并记录数据输出 DATA 波形相对于 ADCLRC 波形的变化。 当 FS=44.1kHz，量化为 32bit 及 MCLK=256fs 时，改变输出格式设置分别为 左对齐，I2S 及右对齐输出格式(同上)。 当 FS=44.1kHz，量化为 16bit 及 MCLK=512fs 时，改变输出格式设置分别为 左对齐、I2S 及右对齐输出格式(同上)。 当 FS=44.1kHz，量化为 20bit 及 MCLK=768fs 时，改变输出格式设置分别为 左对齐，I2S 及右对齐输出格式(同上)。 当 FS=32kHz，量化为 24bit 及 MCLK=256fs 时，改变输出格式设置分别为左 对齐，I2S 及右对齐输出格式(同上)。 当 FS=48kHz，量化为 16bit 及 MCLK=512s 时，改变输出格式设置分别为左对 齐，I2S 及右对齐输出格式(同上)。 其余变化可由学生自己完成。 表 2-1 主时钟 采样率 量化位数 输出波形 256FS 32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz 16/20/24/32BIT 384FS 32KHz/44.1KHz/48KHz/96KHz 16/20/24/32BIT 512FS 32KHz/44.1KHz/48KHz 16/20/24/32BIT 768FS 32KHz/44.1KHz/48KHz 16/20/24/32BIT