《微机外围设备的使用与维护》课件第5章

第5章MP3播放器

5.1MP3音乐格式5.2MP3音乐格式压缩方法简述5.3MP3播放器的工作原理5.4主流MP3产品介绍5.5如何选购MP3播放器5.6MP3播放器的使用5.7MP3播放器与计算机的连接5.8常见故障诊断思考与训练

5.1MP3音乐格式

MP3音频格式诞生于20世纪80年代，全名是MPEGAudiolayer3，是运动图像专家组(MPEG，MovingPicturesExpertGroup)当初和影像压缩格式同时开发的音频压缩格式。

MPEGAudiolayer1主要用于数字卡座。

MPEGAudiolayer2主要用于数字音频广播、数字演播室和VCD影像的音频压缩等数字音频专业的制作、交流、存储和传送。

MPEGAudiolayer3综合了MPEGAudiolayer2和ASPEC的优点提出的混合压缩技术，其音频质量最好，主要用于MP3音频压缩，其典型的码流为每通道64kb/s。编码虽不利于实时传送，但能在低编码速率下有高品质的音质，所以成为网上音乐的宠儿。

WMA音乐格式简介：

WMA的全称是WindowsMediaAudio，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质，微软的WindowsMediaPlayer可以支持该格式的播放，因此一经推出就赢得音乐爱好者的好评，已经成为网上音乐的主要格式之一。

5.2MP3音乐格式压缩方法简述

MP3采用了有损压缩算法，其压缩比大约在10～12倍之间，一分钟的CD音乐经MP3压缩后，仅需要1MB左右的存储空间。一张650MB的光盘可以存储650～750min的音乐。虽然MP3压缩比如此之高，但音乐的品质依然有较好的表现，这主要是利用了人类听觉掩蔽效应(MaskingEffect)的缘故。

MP3音乐格式压缩过程比较复杂，下面是其压缩方法简述。

PCM信号首先经过多相滤波器组，将声音信号分成32个频宽大小相同的子频带；PCM信号的另一路经过FFT(快速傅立叶转换)，将信号从时间轴转换到频率轴后，信号进入心理声学模型中，为其提供频率电平信息作为参考；32个子带信号进入混合多相滤波器组中进一步细分，混合多相滤波器组中有18个通道，产生32×18＝576点的输出，其输出信号同时进入心理声学模型和量化器中；心理声学模型根据掩蔽效应，将人类听觉系统较不敏感的或听不到的声音去掉，将较敏感的如中频的2～5kHz的信号保留，同时，每个临界频带的样值与FFT输出的同频电平同步计算，得到每个临界频带的掩蔽阈值，最后计算每个子带的最大信号/掩蔽阈值率即信号掩蔽比，输入给量化器；

在量化器中，对人耳最敏感的2～5kHz范围使用较高的比特数，其余不敏感频率使用较低的比特数，从而达到压缩的目的，而解压后的声音不至于与原始声音听起来有太大的出入，信号进入编码器中编码；在编码器中，将量化好的一连串的系数，由霍夫曼编码(HuffmanCode)做最后的压缩处理，最后经过位流格式化(Bit-streamFormatting)及循环冗余码(CRC，CyclicRedundancyCode)校验生成编码好的位流，即MP3。

5.3MP3播放器的工作原理

MP3播放器实际上就是将MP3解压，并转换成模拟信号的设备。

MP3播放器利用数字信号处理器(DSP，DigitalSignalProcessing)来完成处理传输和解码MP3文件的任务。

DSP掌管随身听的数据传输、设备接口控制、文件解码回放等活动。DSP能够在非常短的时间里完成多种处理任务，而且此过程所消耗的能量极少，这也是它适合于便携式播放器的一个显著特点。

首先将MP3歌曲文件从内存中取出并读取存储器上的信号，然后到解码芯片对信号进行解码，通过数模转换器将解出来的数字信号转换成模拟信号，再把转换后的模拟音频放大，低通滤波后到耳机输出口，输出后就是我们所听到的音乐了。

DSP主要有单芯片和双芯片之分：双芯片是控制部分为一片集成电路、MP3解码运算部分为另一片集成电路；单芯片是控制部分、MP3解码运算部分都集成在一片集成电路里面的芯片。2002年初，单芯片的方案以ST、EP的芯片为代表，双芯片主要以Sunplus的芯片为代表。双芯片推出时间比单芯片早一两年左右。

图5-1MP3原理方框图

电源供给电路通过RT9262将1.5V的电压升到3V供给IC正常的工作；LCD显示控制芯片SPL10A负责LCD液晶显示和功能键的正常工作；主控制芯片SPCA514A的功能较多：通过USB的接口与外界联系(PC机)，控制LCD显示，读取机内内置闪存器、扩展SMC、MMC卡中的信息，自录音的处理，把可播放的数据传送给MP3解码芯片SPCA751A处理；16bitD/A转换芯片SPCA713负责将SPCA751A处理后的数据进行D/A的转换，转换后的模拟音乐信号由耳机放大器芯片DF2308放大，推动耳机。

5.4主流MP3产品介绍

(1)艾利和iFP-780，如图5-2所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:蓝色背光；Ø

响应频率:20Hz～20kHz；Ø

输出功率:18mW＋18mW；Ø

信噪比:＞90dB；Ø

FM收音范围:87.5～108MHz；Ø

比特率：8～320Kb/s；Ø

支持格式：MP3、WMA及ASF；

Ø

附加功能：档案存取功能；Ø

产品尺寸：87(W)×26.7(H)×32(D)(mm)；Ø

电池类型：1粒AAA碱性电池；Ø

重量：37g不含电池，62g含电池；Ø

播放时间：40小时；Ø

接口：USB1.1。

图5-2艾利和iFP-780

(2) JNCSSF-800，如图5-3所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:124种颜色背光的图像显示屏；Ø

响应频率:20Hz～20kHz；Ø

信噪比:＞95dB；Ø

FM收音范围:87.5～108MHz；Ø

支持格式：MP3、WMA及WAV；Ø

EQ模式：5种；

Ø

附加功能：内置FM收音录制，CD及MD直录MP3功能，8/16小时录音，支持全球文字显示，档案存取功能，可作为USB移动存储器使用；

Ø

产品尺寸：32(W)×75(H)×13(D)(mm)；

Ø

电池类型：1粒AAA碱性电池；

Ø

重量：33g(不包含电池)；

Ø

播放时间：15小时；

Ø

接口：USB1.1。

图5-3JNCSSF-800

图5-4SamsungYEPPYP-55HQ

(3) Samsung(三星)YEPPYP-55HQ，如图5-4所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:绿色背光；Ø

响应频率：20Hz～20kHz；Ø

FM收音范围:87.5～108MHz；Ø

支持格式：MP3、WMA；ØEQ模式：6种；

Ø

附加功能：可录音，变频自编码录音，升级功能，档案存取功能，作为USB移动存储器使用；

Ø

产品尺寸：25(W)×81(H)×21(D)(mm)；

Ø

电池类型：1粒AAA碱性电池；

Ø

播放时间：15小时；

Ø

接口：USB1.1。

(4) DEC(街舞)M560R,如图5-5所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:七色背景灯；Ø

响应频率：20Hz～20kHz；Ø

FM收音范围：87.5～108MHz；Ø

信噪比:＞85dB；Ø

支持格式：MP3、WMA；ØEQ模式：6种；

Ø

附加功能：内置FM收音录制，141小时录音时间，直接转录功能，同步播放歌词；

Ø

产品尺寸：长87，直径31(mm)；

Ø

电池类型：1粒AAA碱性电池/lr031.5V1ea；

Ø

重量：40g(不包含电池)；

Ø

接口：USB1.1。

图5-5DEC(街舞)M560R

图5-6MSCDM-P128

(5) MSCDM-P128，如图5-6所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:天蓝色；Ø

响应频率：20Hz～20kHz；Ø

FM收音范围：87.5～108MHz；Ø

信噪比：＞72dB；Ø

支持格式：MP3、WMA；ØEQ模式：5种；

Ø

附加功能：内置FM收音录制，36小时录音，支持中、英、日、韩四国文字显示；

Ø

产品尺寸：28(W)×86(H)×16(D)(mm)；

Ø

电池类型：1粒AA碱性电池；

Ø

播放时间：10小时；

Ø

重量：56g(不包含电池)；

Ø

接口：USB1.1。

(6) Lenovo(联想)F858，如图5-7所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:高清晰液晶显示；Ø

响应频率：20Hz～20kHz；Ø

FM收音范围：87.5～108MHz；Ø

信噪比：＞90dB；Ø

支持格式：MP3、WMA；ØEQ模式：7种；

Ø

附加功能：档案存取功能，中英文歌名、演唱者、专辑名等信息；

Ø

产品尺寸：长80，直径20.6(mm)；

Ø

电池类型：内置锂电充电电池；

Ø

播放时间：12小时；

Ø

重量：45g；

Ø

接口：USB1.1。

图5-7Lenovo(联想)F858

(7) CVC4360，如图5-8所示。Ø

内建内存：128MB；Ø

LCD面板:点阵式蓝色背光；Ø

响应频率:20Hz～20kHz；Ø

FM收音范围:87.5～108MHz；Ø

信噪比：＞90dB；Ø

支持格式：MP3、WMA及WAV；ØEQ模式：6种；

Ø

附加功能：档案存取功能，中、英、繁文以及多国语言菜单设计，歌词同步显示，40小时超长时间录音；

Ø

产品尺寸：21(D)×75(H)×15(W)(mm)；

Ø

电池类型：内置锂电充电电池；

Ø

播放时间：8小时；

Ø

重量：40g；

Ø

接口：USB1.1。

图5-8CVC4360

5.5如何选购MP3播放器

1.MP3播放器选购要点

(1)音质。不同品牌的MP3播放器的音质没有太大的差别，这可能是生产工艺和电路差不多的缘故。决定音质的关键是耳机和均衡器(EQ)。原厂配的耳机质量太差，换一个贵点的，如森海塞尔、索尼、松下等，你会发现音质得到明显改善。好的均衡器可以大大提高听音乐时的乐趣，均衡器模式多时，可选择的效果就多。

(2)存储器。目前，MP3播放器的存储器有三种：MMC/SD、SmartMedia和MemoryStick(记忆棒)。大部分的MP3播放器都是内建内存，不能扩充。

(3)其他功能。MP3播放器的其他功能主要有三个：录音、FM收音机和作为U盘使用。一般录音通常是单声道的，录音采样频率不必调得很高，如采样频率为8000Hz，所以录音的时间比较长，足够供学生课堂作笔记和记者新闻采访录音用。

绝大多数MP3播放器都支持其他文件格式的存储，可以用作USB电子磁盘。

(4)音量。MP3播放器一般用于在户外嘈杂的地方使用，音量不能太小，其输出功率不能小于10mW×2。

(5)体积。现在的MP3播放器一般是胸挂式居多，重量在50g以内，如果体积太大，还不如买一个MD或CD播放器。

2.如何选购MP3播放器

(1)看价格。之所以将价格放在第一位，是因为有多少钱办多大事。MP3播放器的价格从两三百元到几千元不等，1000元以下的是低档机，1000～2000元的是中档机，2000元以上的是高档机。

(2)看存储类型。①记忆棒类：索尼的记忆棒不仅用于MP3，还可以用于笔记本电脑、数码相机和数码摄像机等产品中，如果家里有使用记忆棒的设备，则记忆棒就可以通用。②内置存储器类：一般的MP3都是内置存储器(FlashMemory，简称闪存)，它省去了存储卡插槽，降低了成本，还可以使体积更小，但不能增加内存。③

存储卡类：一般以MMC/SD为主，SD卡与MMC卡类似，差别只在于接口和厚度不同，MMC卡改为采用SD卡，在某种程度上与音乐版权保护有关。

④硬盘类：硬盘的优点是单位存储成本最低，对于希望一次能保存很多歌曲的用户而言，颇为方便，但体积不如存储卡般小巧。⑤

CD-R/RW光盘类：使用刻录光盘的最大好处是，价格便宜和容量大，但体积较大，和CD随身听相当。

(3)看功能/性能。一般的MP3播放器都支持两种及两种以上的音乐格式，如MP3、WMA、WAV、ASF；菜单是不可缺少的，中文菜单更好，支持的语言至少有中文和英文；录音(必备)、FM收音(可选)；响应频率为20Hz～20kHz，信噪比大于85dB，EQ模式至少4种。

(4)看按键操控性。功能键应清晰突出，便于操作，液晶显示屏的面积要足够大，以显示完整丰富的信息。最好有“线控”功能。“线控”是指可以通过耳机连接线上的按钮操作MP3播放器。大部分的高档随身听(Walkman)都带有该功能，但在MP3播放机上还不普及，如果在性能、价格等相差不大的情况下，具有“线控”功能的机型当然是首选。要了解是否支持ID3，支持ID3格式的机型可以将一首歌的相关信息，例如歌曲名称、歌手名称、专辑名称、歌曲年份等内容显示在播放机的液晶显示屏上，这样一来我们就可以对所听歌曲的相关信息一目了然，而不至于听歌时只闻其声不知其名。但是目前市场上并不是每款播放机都支持ID3的，因此在购买时务必要问清楚。

(5)看外观。MP3播放器的外观多种多样，有些还有颜色选择，外观材料一般是ABS塑料，也有铝合金外壳的，选择一款自己喜欢的、体积小的即可。

(6)看电池。电池以AAA(7号)电池为主，还有AA(5号)电池的，以及内置可充电锂电池。内置可充电锂电池的MP3播放器更薄，充一次电可以使用10小时左右(与音量大小有关)，反复充电可达500次，和手机锂电池一样，越到后来其电量越小，工作时间越短。笔者推荐使用AAA电池的MP3，使用AAA可充电镍氢电池，可以大幅度降低电池使用成本。以750mAh可充电镍氢电池为例，购充电器和两节电池共40元，反复充电次数达1000次，平均每节电池的成本0.03元，比最便宜的3元左右碱性电池几乎可以忽略不计了。

(7)看连接方式。大部分的MP3是USB口的，也有使用并口的，在USB口中又有直接连接和转接线连接两种。USB口比并口连接的速度快得多，直接连接避免了转接线不在身边的不便。

(8)看耳机。大部分原厂配置的耳机质量太差，影响效果，少数采用的是高质量的耳机，如MX300、MX400甚至是MX500，当然MP3的整体价格也上去了。

(9)试听。找一个自己熟悉的歌曲(高、中、低音较为丰富的)，实际感受一下是否满意，多换一款耳机比较效果，注意在音量较大时是否有失真出现。

(10)购买地点及售后。对于电脑的行家来说，购买MP3播放器当然首选计算机配件市场。这里各种机型种类齐全而且价格相对便宜，但是质量和售后服务可能没有保障。你总不会指望一个小柜台的业主有对MP3播放机保修终身的能力吧，其实他很可能是从别家进的货，在这种情况下，如果机器出现问题，维修起来难免费时费力。因此建议到各大品牌的专卖店或大商场的专卖柜台去购买，贵是贵点，但可以买个放心。

5.6MP3播放器的使用

下面以爱国者月光宝盒i128为例介绍其使用方法。爱国者月光宝盒i128的外观如图5-9所示。

图5-9爱国者月光宝盒i128的外观

1.主要性能指标

2.按键使用说明

(1)按“播放/暂停(停止)/POWER”键，2s后，播放器打开，同时播放歌曲。

(2)按“播放/暂停(停止)/POWER”键，3s后，播放器关闭。

(3)下推“快进/菜单模式/快退”键，跳到下一曲；上推时后退到上一曲。

(4)按“音量加”或“音量减”键，调节音量大小，显示屏有相应显示。

(5)将“HOLD”键向下拨，可锁定所有键，以防止误操作。

(6)使用“A-B/REC”键，在播放时，可在A、B两点反复播放(播放状态时)。

(7)向里按“快进/菜单模式/快退”键，可进入菜单调节状态。3.液晶显示屏说明

图5-10液晶显示屏说明

4.播放音乐步骤1：按“播放/暂停(停止)/POWER”键，2s后，播放器打开。步骤2：再按“播放/暂停(停止)/POWER”键，开始播放，液晶显示屏的目前状态显示，同时，当前歌曲的播放时间、歌曲的位置和歌曲的名字也显示在屏幕上。步骤3：按“音量加”或“音量减”键，调节音量大小，显示屏有相应显示。步骤4：下推“快进/菜单模式/快退”键，跳到下一曲(下推不放时为快进)；上推时后退到上一曲(上推不放时为快退)。步骤5：按“播放/暂停(停止)/POWER”键，3s后，播放器关闭。

5.播放模式下菜单的使用

·

向里按“快进/菜单模式/快退”键，显示屏显示功能菜单，依次为Music、Voice、Setting、Delete、MemoryInfo、Record、Return。

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用“快进/菜单模式/快退”键，上推或下推选择菜单(反显时)，再向里按“快进/菜单模式/快退”键，进入所选项。

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选择Music：进入MP3播放模式，系统在开机时默认此模式。

·选择Voice：进入WAV播放模式，播放录音完成生成的文件。

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选择Setting：进入播放器参数设置菜单，依次为EQ、Repeat、LCDContrast、AutoOFF、RecSample、Backlight、Return。

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选择Delete：进入文件删除界面，有三项选择，即Music、Voice和Return，分别可以删除MP3和WAV文件。

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选择MemoryInfo：可以查看内存使用情况。

·选择Record：进入录音模式。

6.参数设置菜单使用

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选择Setting，进入播放器参数设置菜单。

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选择EQ(均衡器)，可以选择Normal(普通，原有效果)、Rock(摇滚)、Classic(古典)、Pop(流行)、Return(返回)。

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选择Repeat：进入播放循环模式，可以选择Normal(普通，不循环)、RepeatTrack(单曲循环)、RepeatAll(所有歌曲按顺序连续循环)、Shuffle(随机播放)

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选择LCDContrast：调节液晶显示屏的对比度，用“快进/菜单模式/快退”键，上推或下推调节。

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选择AutoOFF：调节自动关机时间，有Disable、1min、2min、5min、10min，选择Disable时取消自动关机功能。

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选择RecSample：设置录音采样频率，有8000Hz、11025Hz、16000Hz、22050Hz、32000Hz、44100Hz、48000Hz，采样频率越小，录音质量越差，但容量越小；采样频率越高，录音质量越好，但容量越大。

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选择Backlight：设置背光开启时间，有Disable、5s、10s、15s、20s、All。若选择Disable，则将关闭背光；若选择All，则背光一直开启(耗电)。

7.录音录音有两种方式：

(1)一键录音。步骤1：长按“A-B/REC”键，开始录音，显示屏如图5-11所示，采样频率为8000Hz，录制时间为33s，文件编号为V005。步骤2：按“播放/暂停(停止)/POWER”键，停止录音，并返回到播放状态。

图5-11录音时的显示屏

(2)通过菜单录音。步骤1：向里按“快进/菜单模式/快退”键，选择Record，再次向里按“快进/菜单模式/快退”键，开始录音。步骤2：按“播放/暂停(停止)/POWER”键，停止录音，长按“快进/菜单模式/快退”键，返回到播放状态。注意：在录音前，应先设置好采样频率。

5.7MP3播放器与计算机的连接

(1)安装MP3播放器管理软件。步骤1：将随机附带的安装盘放入光驱，光盘会自动运行，在每个窗口单击“下一步”，最后单击“完成”。步骤2：系统提示要重新启动，单击“完成”，重新启动。

(2) MP3播放器管理软件的使用。步骤1：将MP3播放器的USB接口与微机上的USB口相连。系统会出现“找到新的硬件”等一系列提示。步骤2：在桌面上双击“MP3播放器管理软件”图标，打开管理软件窗口，如图5-12所示。

图5-12MP3播放器管理软件窗口

步骤3：在左上角的窗口中，双击相应盘符和文件夹，使要下传的MP3文件在右上角窗口中显示出来。步骤4：单击选中要下传的MP3文件，若要同时选中多个文件，请在按着Ctrl键的同时再单击。步骤5：单击“下传”按钮，右下角的窗口中出现已下载到MP3播放器中的文件。步骤6：要删除播放器中的文件时，先选中右下角的窗口中的文件，单击“删除”按钮，删除的只是播放器中的文件。步骤7：关闭MP3播放器管理软件，断开播放器与微机的连接。

图5-13格式化对话框

(3)格式化播放器内存。排除播放器硬件故障，如果操控键失灵或总容量减少太多，一般可以通过格式化播放器内存来解决。步骤1：确认播放器与电脑连接正确。