摘要:手機中的midi和弦音樂是通過內置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實現(xiàn)的。和弦芯片一般采用波形表合成法。上海智多微公司的c520專門用于為手機提供清脆逼真的音樂鈴聲和豐富的游戲音效。三星的risc芯片s3c4510b用來控制c520實現(xiàn)和弦音樂的播放。文中給出c520的特點、工作原理及其內部結構,詳細的電路原理圖和播放midi音樂文件的軟件流程??勺鳛橐苿赢a品和弦音樂開發(fā)的應用參考。關鍵詞:和弦芯片 c520 s3c4510b midi1 和弦鈴聲概述和弦原來是樂理上的一個概念,指的是按照三度關系疊置起來的三個或三個以上的音的結合;而在音頻器材的工業(yè)設計領域中,和弦指的是多個音源同時發(fā)音,也叫復音、多音(polyphony)。和弦鈴聲在手機中得到了廣泛的應用,它的音色飽滿圓潤,立體感強,已經全面取代了以往的單音鈴聲。目前和弦鈴聲文件格式有多種,如midi、mmf、amr、mp3、imy等,其中midi是目前支持度最高的鈴音文件格式,它的文件占用空間小,表現(xiàn)力強,幾乎已經成為目前和弦鈴聲手機的標準配置。手機中的midi和弦音樂是通過內置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實現(xiàn)的。和弦芯片使用的聲音合成和音色調用方式決定了鈴聲的播放效果。早期的fm(frequency modulation)合成法將多個頻率的單音組成復合音來模擬各種樂器的聲音,產生的聲音音色少、音質差。另一種是波形表(wavetable)合成法。這種方法是先把各種真正樂器的音樂錄制下來再進行合成處理,音色好,音域廣。根據波表產生方式的不同分為軟件和弦和硬件和弦兩種。軟件和弦比硬件和弦節(jié)省系統(tǒng)開銷,更容易集成到移動設備上。目前手機市場有多種和弦控制芯片,使用較多的有日本的yamaha,我國臺灣的華邦和旺宏、大陸的中星微和智多微。各個公司的和弦芯片都有自己的特點,其中智多微的c520能夠支持民族樂器播放,所以選用c520作和弦音樂控制。2 c520和弦芯片c520是上海智多微電子有限公司的一款和弦芯片,專門用于為手機提供清脆逼真的音樂鈴聲和豐富游戲音效。該芯片集成了64和弦、16音色波表和21首中國民樂,具有3d立體聲環(huán)繞增效的midi合成器、midi gm預置rom、16位高性能音頻數模轉換器和2/4位adpcm***等功能。2.1 芯片特點相對于市場上的其他手機和弦芯片,c520具有以下幾個特點:① 能夠通過片上的音樂合成器對輸入midi信號合成,或者通過adpcm解調器對輸入的adpcm信號解調,然后通過內置的dac輸出波形。② 集成了高質量的midi gm音色庫,容量高達3 mb;提供gm音色庫之外的民族樂器音色庫,支持二胡、古箏、琵琶等20多種民族樂器;支持多音色和復音——最多同時支持16個音色和64復音。③ 具有多個功能端口,可支持手機振動驅動及l(fā)cd背光驅動,可用于播放音樂同步的pwm來控制七彩燈。④ 與主控端的接口可以是并行接口或者串行接口;允許芯片工作于dac輸入模式,接受兼容通用串行dac數據格式的輸入數據;片內集成不同輸入數據的fifo;待機模式下典型工作電流小于50 μa。2.2 功能單元整個芯片由iou(i/o接口單元)、 sg(音樂合成器)、adec(adpcm解調器)、tg(時鐘模塊)和analog-p.htm" target="_blank" title="analog貨源和pdf資料">analog(邏輯)模塊組成。iou完成與外部cpu的接口,控制內部的fifo以及芯片其他功能接口;形成音樂的midi數據以及外部cpu對芯片的控制命令也是通過iou中的寄存器送出。sg模塊從iou的fifo中取的midi數據,采用波表合成的方式合成音樂。adec接收經過壓縮的pcm數據,根據相應的控制信號進行解碼,將解碼后的16位pcm碼輸出至sg的dsp單元。tg對輸入時鐘倍頻以及產生內部時鐘。analog-p.htm" target="_blank" title="analog貨源和pdf資料">analog包括一個dac和對dac的輸出信號進行低通濾波以及功率放大的amp。c520芯片內部結構如圖1所示。3 應用3.1 典型電路控制cpu選用三星公司的32位risc芯片s3c4510b。該芯片是專為嵌入式以太網應用開發(fā)的,內核為arm7tdmi,支持高代碼密度的thumb指令集,適用于對價格及功耗敏感的應用場合。 下載文檔