MP3/MP4播放器工作原理詳細介紹

MP3播放器是在音樂格式發(fā)展過程中應運而生的最新播放器，它幫助用戶欣賞自己的音樂。唱片、八音軌磁帶、盒式錄音帶以及CD這些較早的音樂格式都不能提供MP3播放器可帶給音樂愛好者的便利性和可控性。只要有一個MP3在手里或口袋中，用戶就可以創(chuàng)建個性化的音樂列表，隨身攜帶數(shù)千首歌曲。

用戶存儲的所有音樂和MP3播放器本身會裝到一個撲克牌大小的設(shè)備中。攜帶這個設(shè)備與攜帶一個CD播放器和CD存儲包相比，最大的差別是尺寸小了許多。這些優(yōu)點促進了MP3播放器的廣泛流行。這種流行還與用戶可選擇的播放器的多樣性有關(guān)。廠家為了吸引廣大用戶，推出了許多不同外形和尺寸的MP3播放器。您甚至會發(fā)現(xiàn)有些播放器與其他設(shè)備和消費產(chǎn)品集成在了一起。

在本文中，您會了解到有關(guān)MP3播放器的內(nèi)部技術(shù)以及目前推出的各種播放器的更多信息。您還會知道如何獲得音樂以及裝飾您的播放器。在上世紀90年代末，MP3文件格式引發(fā)了音樂發(fā)行行業(yè)的變革，文件交換服務(wù)和第一款便攜式MP3播放器也在此時粉墨登場。MP3（MPEG Audio Layer III）是一種壓縮音頻文件的方法。MPEG是Moving Picture Experts Group（運動圖像專家組）的縮寫，正是這個專家組開發(fā)了視頻數(shù)據(jù)的壓縮系統(tǒng)，其中包括 DVD影片、高清電視廣播和數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)。

使用MP3壓縮系統(tǒng)可減少歌曲的字節(jié)數(shù)，同時保留了與CD相近的聲音質(zhì)量。在任何時候壓縮歌曲，您都會使歌曲的某些音質(zhì)受到影響，這也是為了用較小的存儲系統(tǒng)攜帶更多音樂文件所付出的代價。文件大小減少之后，從互聯(lián)網(wǎng)下載歌曲也會更快。

假如一首普通的歌曲約4分鐘長，在CD上，這樣的一首歌曲大約需要40MB的存儲空間，如果用MP3格式加以壓縮，它只需要4MB的存儲空間。平均起來，64MB的存儲空間可以存儲一小時的音樂。如果擁有一個存儲空間為1GB（約1000MB）的MP3播放器，用戶可以攜帶大約240首歌曲，這相當于大約20張CD。傳統(tǒng)CD上存儲的歌曲已經(jīng)過解壓縮，因此存儲相同數(shù)量的歌曲需要更多的CD。 現(xiàn)在有些CD也支持MP3文件。

盡管MP3可能是最為大家所知的文件格式，不過除了MP3文件之外，MP3播放器上還可以播放其他不同的文件格式。雖然大多數(shù)MP3播放器可以支持多種格式，但是不是所有播放器都支持相同的格式。以下是可以在不同的播放器上播放的文件格式：

• WMA——Windows Media Audio（Windows媒體音頻）
• WAV——Waveform Audio（波形音頻）
• MIDI——Music Instrument Digital Interface（樂器數(shù)字接口）
• AAC——Advanced Audio Coding（高級音頻編碼）
• Ogg Vorbis——一種免費、開放和非專利的音樂格式
• ADPCM——Adaptive Differential Pulse Code Modulation（自適應差值脈沖編碼調(diào)制）
• ASF——Advanced Streaming Format（高級流格式）
• VQF——Vector Quantization Format（矢量量化格式）

有關(guān)MP3文件格式的更多信息，請參見MP3文件是什么。 在下一節(jié)，我們將介紹使您可以聽音樂的播放器技術(shù)。

與以前需要移動部件來讀取磁帶或CD上的編碼數(shù)據(jù)的音樂播放器形式不同，MP3播放器采用固態(tài)存儲器。MP3播放器只不過是一個嵌置有軟件應用程序的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，允許用戶將MP3文件傳遞到MP3播放器。MP3播放器還包含用來從CD或網(wǎng)站復制音樂的實用程序，并且能夠按您希望的播放順序組織和創(chuàng)建歌曲列表。這個歌曲列表稱為“播放列表”。

MP3播放器聚了許多技術(shù)。它的每個元件單獨看來并沒有什么創(chuàng)新性，但是結(jié)合在一起時就能夠創(chuàng)造出一個前所未有的消費產(chǎn)品。除了儲存音樂之外，MP3播放器還必須播放音樂并且使用戶能聽到播放的音樂。為此，播放器需要：

1. 從存儲器中提取歌曲
2. 解壓MP3編碼
3. 通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器運行解壓后的數(shù)據(jù)
4. 放大模擬信號，以便用戶聽到歌曲

內(nèi)部結(jié)構(gòu)
不同播放器的特定組件可能有所不同，以下是典型的MP3播放器的基本部件：

• 數(shù)據(jù)端口
• 存儲器
• 微處理器
• 數(shù)字信號處理器（DSP）
• 顯示屏
• 播放控件
• 音頻端口
• 放大器
• 電源

播放器插入電腦的USB端口、FireWire端口或并行端口來傳輸數(shù)據(jù)?；赨SB端口的播放器傳輸數(shù)據(jù)的速度是使用并行端口的播放器的許多倍。MP3文件保存在播放器的存儲器中。

存儲器類型包括：

• 內(nèi)置閃存
• CompactFlash卡
• SmartMedia卡
• 存儲棒
• 內(nèi)置微型驅(qū)動器

除了最后一種存儲器外，其他都屬于固態(tài)存儲器。固態(tài)存儲器的優(yōu)點是它沒有運動部件。無運動部件意味著播放器更強的可靠性并且音樂在播放中不會出現(xiàn)跳躍。包含微型硬盤的MP3播放器存儲容量比閃存設(shè)備多出10-150倍。

微處理器是播放器的大腦。它通過播放控件監(jiān)視用戶輸入，在LCD面板上顯示當前歌曲的信息，并且向DSP芯片發(fā)送指令，告訴它該如何處理音頻。

DSP從存儲器中提取歌曲數(shù)據(jù)，應用特殊效果或EQ，然后將其播放到放大器。DSP執(zhí)行一個解壓算法來解壓MP3文件，然后數(shù)模轉(zhuǎn)換器會將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成音波。（有關(guān)詳細信息，請參見模擬錄音和數(shù)字錄音工作原理）

放大器將信號強度放大，然后發(fā)送到可連接一對耳機的音頻端口。

所有便攜式MP3播放器都采用電池供電，多數(shù)情況下是使用一節(jié)或兩節(jié)AA電池，每次充電后可以使用大約10-12小時。許多播放器還會附帶一個交流適配器，可以用它接入普通的市電插座，有些播放器還提供在車上使用的直流適配器。