1 前言

在日常生活中人們聽到的各種聲音，其信號強度都是隨時間連續變化的，我們稱這種信號為模擬信號。傳統的聲音記錄方式是將這種模擬信號直接記錄下來，例如磁 帶錄音和密紋唱片（也稱EP唱片）就是將聲音拾取處理后以磁記錄或機械刻度的方式記錄下來，此時磁帶上剩磁的變化或密紋，唱片音槽內的紋路起伏變化都是與聲音信號的變化相對應、成正比的。記錄儲存這種模擬聲音信號的載體，諸如密紋唱片、盒式磁帶等，稱為模擬音響軟件，而能夠播放和（或）記錄這些軟件的信號 處理設備，諸如電唱機、磁帶錄音機等，則稱為模擬音響設備或模擬音響系統。模擬信號在錄制、傳輸、處理和放大過程中，很容易產生失真和噪聲，使得模擬音響軟件和硬件的電聲技術指標難以大幅度提高^[1]。

數字信號抗干擾能力強、無噪聲積累。在模擬通信中，為了提高信噪比，需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大，信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時放大。隨著傳輸距離的增加，噪聲累積越來越多，以致使傳輸質量嚴重惡化。對于數字通信，由于數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值)，在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾，但當信噪比惡化到一定程度時，即在適當的距離采用判決再生的方法，再生成沒有噪聲干擾的和原發送端一樣的數字信號，所以可實現長距離高質量的傳輸^[2]。

數字通信的信號形式和計算機所用信號一致，都是二進制代碼，因此便于與計算機聯網，也便于用計算機對數字信號進行存儲、處理和交換，可使通信網的管理、維護實現自動化、智能化。數字通信采用時分多路復用，不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路，可用大規模和超大規模集成電路實現，因此體積小、功耗低。便于構成綜合數字網和綜合業務數字網。采用數字傳輸方式，可以通過程控數字交換設備進行數字交換，以實現傳輸和交換的綜合。占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4kHz帶寬，一路數字電話約占64kHz，這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因。隨著寬頻帶信道(光纜、數字微波)的大量利用(一對光纜可開通幾千路電話)以及數字信號處理技術的發展(可將一路數字電話的數碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數碼率)，數字電話的帶寬問題已不是主要問題了^[3]。

以上介紹了數字信號具有很多優點，克服了模擬音響技術的缺陷，數字音響技術應運而生，并從本世紀80年代起獲得了引人注目的發展。

傳統公共廣播系統（如校園、公園、商場等）同時只能播放一個節目，因此聽眾的選擇性較小；并且模擬信號在傳輸的過程中會衰減、易受干擾而增加噪聲。隨著以太網基礎設施日趨完善，數字化信號處理已經成熟。因此本文提出了以太網音箱替代傳統模擬廣播音響，利用網絡傳輸數字音頻，既可以保證音頻信號質量，還可以根據應用環境和區域進行單播、組播，使廣播內容更有針對性。本項目使用PIC32 Ethernet Starter Kit，利用PIC32 Starter Board PIM Adapter外接DA驅動底板。利用以太網通信傳輸MP3碼流和基于PIC32的高性能軟解碼MP3文件，利用SPI接口驅動DA輸出模擬信號，實現了高效、高質量、低成本的以太網音箱。