MP3/MP4播放器工作原理詳細介紹

MP3播放器是在音樂格式發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，用戶就可以創建個性化的音樂列表，隨身攜帶數千首歌曲。

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備中。攜帶這個設備與攜帶一個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。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。您甚至會發現有些播放器與其他設備和消費產品集成在了一起。

在本文中，您會了解到有關MP3播放器的內部技術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文件格式引發了音樂發行行業的變革，文件交換服務和第一款便攜式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了視頻數據的壓縮系統，其中包括 DVD影片、高清電視廣播和數字衛星系統。

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

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CD上存儲的歌曲已經過解壓縮，因此存儲相同數量的歌曲需要更多的CD。 現在有些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制）
• ASF——Advanced Streaming Format（高級流格式）
• VQF——Vector Quantization Format（矢量量化格式）

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

與以前需要移動部件來讀取磁帶或CD上的編碼數據的音樂播放器形式不同，MP3播放器采用固態存儲器。MP3播放器只不過是一個嵌置有軟件應用程序的數據存儲設備，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。它的每個元件單獨看來并沒有什么創新性，但是結合在一起時就能夠創造出一個前所未有的消費產品。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. 通過數模轉換器運行解壓后的數據
4. 放大模擬信號，以便用戶聽到歌曲

內部結構
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：

• 數據端口
• 存儲器
• 微處理器
• 數字信號處理器（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據?；赨SB端口的播放器傳輸數據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：

• 內置閃存
• CompactFlash卡
• SmartMedia卡
• 存儲棒
• 內置微型驅動器

除了最后一種存儲器外，其他都屬于固態存儲器。固態存儲器的優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跳躍。包含微型硬盤的MP3播放器存儲容量比閃存設備多出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芯片發送指令，告訴它該如何處理音頻。

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

放大器將信號強度放大，然后發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，多數情況下是使用一節或兩節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。