Larghezza di banda da jack cuffie/microfono

Question

Mi sono interessato a questo dopo aver visto Piazza utilizzare il jack per cuffie su iPhone per inviare i dati della carta di credito.

Qual è la larghezza di banda media di jack per le cuffie su iPhone, media notebook, e la media mobile device?

Può essere raddoppiata con l'invio di diversi flussi di dati sui diversi canali (sinistro/destro)?

Answer 1

Un problema è la larghezza di banda di cavi audio, che non voglio entrare qui.Come per le porte audio, assumere una scheda audio con un massimo di frequenza di campionamento di 44.100 o 48.000 campioni/s a 16 bit/campione/canale, risultante in una larghezza di banda massima di 22,05 o 24 kHz (in pratica, un risultato di Nyquist-Shannon al teorema del campionamento, anche se per il suono di campionamento, il campionamento del segnale potrebbe essere che continua-l'ampiezza di questo teorema a pagamento) e una velocità di trasferimento di 176,4 o 192 kBps stereo.

Secondo Studio Sei Digitali, la linea in su iPhone supporta una velocità massima di campionamento di 48 kHz.Il microfono è la versione 3G funziona anche a 48 kHz, mentre il 1 ° gen iPhone mic campionamento a 8 khz.Non sono stato in grado di trovare la profondità di bit specifiche per l'iPhone, ma credo che non utilizza 16 bit campioni.24 bit campioni è altra possibilità.

Secondo Fortuny oltre all' Apple forum, citando un Audio Apple Developer Nota, il line-in su un MacBook supporta fino a 24 bit campioni di 96 kHz di frequenza di campionamento, per un tasso di dati di 576 kBps.Apple MacBook Porte Esterne e Connettore pagina elenca la max frequenza di campionamento 192 kHz, ma possono avere acceso che con la max frequenza di campionamento per l'audio digitale tramite la porta ottica.

Per un confronto tasso di, sistemi telefonici aveva una frequenza di campionamento di 8 kHz a 8 bit/campione mono, con conseguente max data rate di 8 kbps.FM ha una frequenza di campionamento di 22,05 kHz a 16 bit/campione/canale stereo, con un conseguente tasso di dati di 88,2 kBps.

Naturalmente, i calcoli di cui sopra ignorare il problema di sincronizzazione dei dati di flusso e di individuazione e correzione di errori, che consuma una porzione del segnale.

Answer 2

Tipico dispositivo audio massima è di 48 khz stereo, un sacco di dispositivi in grado di gestire 96 Khz.

Ma ciò che esce dalla presa delle cuffie è analogico, non digitale, e si snoda attraverso alcuni filtri di uscita, in modo sorta di tipo di modulazione del tono è la strada da percorrere.Ci possono essere alcuni diafonia tra i canali stereo - quanto crosstalk sarà molto dipendente dalla periferica.

0ld stile telefono modem potrebbe inviare 9600 baud sulle normali linee analogiche che non sono pulite come il tipico jack per cuffie.E che è MONO.Io penso che si potrebbe ottenere 2400 baud per canale senza lavorare troppo duro.

Si potrebbe essere in grado di andare più in alto 100K baud se sei stato molto abile a di elaborazione del segnale.Convalida della carta di credito sistemi sono stati progettati per eseguire a 2400 baud mono ultima volta che ho guardato, non mi sorprenderebbe se erano ancora dato quanto inerzia c'è in punto di sistemi di acquisto.

Answer 3

Non sono sicuro se questo è corretto per tutti i sistemi, ma quasi tutti, se non tutti i sistemi di campionamento usare un sistema di modulazione delta 1 bit che molto probabilmente integrato nel chipset DSP sulla maggior parte delle unità portatili. La decimazione (cambiando 1 bit a 16,20 o 24 bit) è fatto in software e così è i filtri anti-aliasing. Intendiamoci questi chip DFP loro ottimizzazione via hardware in modo da ridurre il consumo di energia, quindi non ci può essere un limite a quello che potrebbero produrre via software.

Per quanto riguarda le limitazioni di Nyquist - questi non realmente entrano in contesto in cui il trasferimento di informazioni digitali su percorsi di dati ben controllati. Se si guarda al modem e il loro modo di trasmettere le informazioni - che utilizza un sacco di DSP per inviare una larghezza di banda più elevata utilizzando sfasamento keying - che prende in esame il relativo spostamento di fase per la sincronizzazione del segnale portante e possibile distinguere con incrementi molto più piccolo del normale raddoppio del limite di nyquist. (campionamento a 44kHz producendo in dati a 20 kHz) in modo che il DSP può vedere un cambiamento 10 o 20 gradi nella frequenza portante rispetto al passaggio 180 gradi. questo è perché si ha un segnale di riferimento da confrontare con.

Anche il flusso di dati a banda larga è tutto a spettro allargato codificati che aumenta la densità di un intero gruppo (ricerca Jesse Russell per la banda larga e Hedy Lamarr a divisione di spettro)

Il mio portatile fa 192 kHz a 24 bit (dell XRS / 14Z) o almeno così dicono. Io di solito trasferire il mio audio tramite connessione di rete per il mio principale PC Studio che ha un ADAT ottica ad un'unità remota in modo da ottenere il rumore superiore e livelli di crosstalk. computer portatili e telefoni intelligenti mobili sono pieni di rumore digitale e sono fisicamente troppo piccoli per ridurre questi problemi. Fino a quando non ottengono le cuffie digitali (non probabile a breve), allora si deve usare sistemi discreti come fanno in studi di registrazione professionali.

Answer 4

Ho messo insieme una biblioteca per rispondere a questa domanda per me. L'iPhone ha un taglio abbastanza tipico di circa 20 kHz, per cui la velocità dei dati si può ottenere dipende solo da quanto è buono lo SNR è. La teoria in questione è il limite di Shannon-Nyquist. Sono riuscito a colpire circa 64 kbps con questa libreria, e penso che più è possibile con una migliore messa a punto

Se vuoi vedere la biblioteca, è https://github.com/quiet/quiet live demo: https://quiet.github.io/quiet-js/lab.html

Answer 5

20Khz è praticamente la massima su qualsiasi circuito destinata a portare l'audio, perché è praticamente la parte superiore della risposta in frequenza dell'orecchio umano. Dato il limite di Nyquist, probabilmente stai guardando 10Kb / sec al massimo. Naturalmente, Back In The Day (TM), che però è 9600 / s era ad alta velocità, quindi potrebbe essere abbastanza buono. E sì, si potrebbe raddoppiare utilizzando l'uscita stereo.