[发明专利]一种HiFi音频输出方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种HiFi（High-Fidelity高保真）音频输出方法、装置和系统。

背景技术

目前Android（安卓）智能移动终端和MID（Mobile Internet Device，移动互联网设备）已经非常普及，Android移动终端上有丰富的软件，可以播放离线和在线的高品质的音视频文件，极大的方便了大家的娱乐生活。Android移动终端相对于普通的播放器具有播放软件多，UI（User Interface，用户界面）界面好，支持网络，便携等优点。但对于追求HiFi音质且家中已拥有HiFi音响系统的用户来说，Android移动终端作为HiFi音源时音质并不理想，导致该问题的原因主要为：

1，Android框架中的Audioflinger（音频管理器）固有的SRC（Sample Rate Convertor，采样率转换）的问题：

Android框架为了兼容老式的ALSA（Advanced Linux Sound Architecture，高级Linux声音架构）驱动，所以必须要向下传输采样率为44.1KHz的PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）码流格式，其他采样率的音频数据都需要做SRC采样率转换。而目前高质量音视频采用的音频采样率都是48KHz甚至更高的96KHz、192KHz的采样率。所以高质量的音频在解码之后送入驱动播放前都会强制进行SRC转换，SRC的原理是使用新的频率对采样到的数据进行重新采样，当新采样率低于老采样率或新采样率不是老采样率的整数倍时，采样得到的信号会严重扭曲原信号，如图1所示，音频数据在源头就产生了失真，失真的声音会导致原来的高品质播放时音场变差，高频毛糙感增加。

2，晶振品质较差：

音频数字传输时并不引入失真，但转换成模拟信号时需要高精度的时钟才能完美的还原原始模拟信号，所以晶振对音质影响是最大的。普通的Android移动终端因为考虑成本，不会专门使用特定频率（44.1KHz需要45.1584M等专业晶振分频获得）和带温补的专业音频时钟：

非专业时钟如12M标准晶振，由于和44.1KHz不是整数倍关系，无法通过分频重新获得准确的44.1K时钟给DAC（数模转换器）解码而产生jitter时基抖动，如图2所示，jitter会让DAC无法正确的将数字信号转换为对应的模拟信号，产生失真。所以此时播放的44.1KHz采样率的普通音频的音质会变差

另外，移动终端上晶振受到温度和电磁干扰等影响，都会影响时钟的稳定性，也会引入jitter抖动。

3，SOC（System on Chip，系统级芯片）内置声卡对音质的影响：

一个完整的声卡包括数字信号处理，数模转换，LPF（低通滤波器）和电压电流放大功能。除了晶振导致的音质劣化因素外，移动终端上使用的SOC内置的声卡在数模转换算法，滤波和放大电路上，都没有做专业的处理，对音质的影响主要表现在下面几个方面：

1）数字信号处理和数模转换的算法会引入失真；

2）LPF和模拟电路无法提供良好的信噪比和平直的频率响应曲线，电磁干扰引入明显低噪；

3）升压和电流放大能力有限，无法满足高阻抗耳机的声压和电流要求。

4，移动终端的供电方式也影响到输出的功率和推力，所有移动终端的耳机输出无法很好的推动高阻Hi-Fi耳机。

综上所述，可知目前影响移动终端音质的因素有很多，那么如何提供一种机制，使得移动终端作为音源时能够实现高保真音频输出，成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种HiFi音频输出方法、装置和系统，用以解决现有技术中移动终端作为音源不能满足高保真音频输出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种HiFi音频输出方法，包括：

移动终端的音频管理器Audio Flinger接收到脉冲编码调制PCM码流以及PCM格式信息后，将其透传至移动终端内预先配置的虚拟HiFi声卡；

所述虚拟HiFi声卡通过与Mobile-HiFi转换器间建立的通信连接，将所述PCM码流和PCM格式信息传输至所述Mobile-HiFi转换器；

所述Mobile-HiFi转换器基于接收到的所述PCM码流和PCM格式信息，生成I2S信号，并将所述I2S信号输出至音频播放设备。