摘要：手機(jī)中的midi和弦音樂是通過內(nèi)置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)和弦音樂的播放。文中給出c520的特點(diǎn)、工作原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的電路原理圖和播放midi音樂文件的軟件流程。可作為移動產(chǎn)品和弦音樂開發(fā)的應(yīng)用參考。

    關(guān)鍵詞：和弦芯片 c520 s3c4510b midi

    1 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(guān)系疊置起來的三個或三個以上的音的結(jié)合；而在音頻器材的工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中，和弦指的是多個音源同時發(fā)音，也叫復(fù)音、多音(polyphony)。和弦鈴聲在手機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用，它的音色飽滿圓潤，立體感強(qiáng)，已經(jīng)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(qiáng)，幾乎已經(jīng)成為目前和弦鈴聲手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

    手機(jī)中的midi和弦音樂是通過內(nèi)置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實(shí)現(xiàn)的。和弦芯片使用的聲音合成和音色調(diào)用方式?jīng)Q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(fù)合音來模擬各種樂器的聲音，產(chǎn)生的聲音音色少、音質(zhì)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(jìn)行合成處理，音色好，音域廣。根據(jù)波表產(chǎn)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(shè)備上。

    目前手機(jī)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(diǎn)，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(jī)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(yù)置rom、16位高性能音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和2/4位adpcm***等功能。

    2.1 芯片特點(diǎn)

    相對于市場上的其他手機(jī)和弦芯片，c520具有以下幾個特點(diǎn)：

    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(diào)器對輸入的adpcm信號解調(diào)，然后通過內(nèi)置的dac輸出波形。

    ② 集成了高質(zhì)量的midi gm音色庫，容量高達(dá)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(fù)音——最多同時支持16個音色和64復(fù)音。

    ③ 具有多個功能端口，可支持手機(jī)振動驅(qū)動及l(fā)cd背光驅(qū)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(shù)據(jù)格式的輸入數(shù)據(jù)；片內(nèi)集成不同輸入數(shù)據(jù)的fifo；待機(jī)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(diào)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(nèi)部的fifo以及芯片其他功能接口;形成音樂的midi數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，采用波表合成的方式合成音樂。adec接收經(jīng)過壓縮的pcm數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的控制信號進(jìn)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(chǎn)生內(nèi)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(jìn)行低通濾波以及功率放大的amp。c520芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    3 應(yīng)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(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的，內(nèi)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(yīng)用場合。

    摘要：手機(jī)中的midi和弦音樂是通過內(nèi)置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)和弦音樂的播放。文中給出c520的特點(diǎn)、工作原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，詳細(xì)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(chǎn)品和弦音樂開發(fā)的應(yīng)用參考。

    關(guān)鍵詞：和弦芯片 c520 s3c4510b midi

    1 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(guān)系疊置起來的三個或三個以上的音的結(jié)合；而在音頻器材的工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中，和弦指的是多個音源同時發(fā)音，也叫復(fù)音、多音(polyphony)。和弦鈴聲在手機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用，它的音色飽滿圓潤，立體感強(qiáng)，已經(jīng)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(qiáng)，幾乎已經(jīng)成為目前和弦鈴聲手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

    手機(jī)中的midi和弦音樂是通過內(nèi)置高集成度的和弦芯片播放midi音樂文件來實(shí)現(xiàn)的。和弦芯片使用的聲音合成和音色調(diào)用方式?jīng)Q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(fù)合音來模擬各種樂器的聲音，產(chǎn)生的聲音音色少、音質(zhì)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(jìn)行合成處理，音色好，音域廣。根據(jù)波表產(chǎn)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(shè)備上。

    目前手機(jī)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(diǎn)，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(jī)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(yù)置rom、16位高性能音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和2/4位adpcm***等功能。

    2.1 芯片特點(diǎn)

    相對于市場上的其他手機(jī)和弦芯片，c520具有以下幾個特點(diǎn)：

    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(diào)器對輸入的adpcm信號解調(diào)，然后通過內(nèi)置的dac輸出波形。

    ② 集成了高質(zhì)量的midi gm音色庫，容量高達(dá)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(fù)音——最多同時支持16個音色和64復(fù)音。

    ③ 具有多個功能端口，可支持手機(jī)振動驅(qū)動及l(fā)cd背光驅(qū)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(shù)據(jù)格式的輸入數(shù)據(jù)；片內(nèi)集成不同輸入數(shù)據(jù)的fifo；待機(jī)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(diào)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(nèi)部的fifo以及芯片其他功能接口;形成音樂的midi數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，采用波表合成的方式合成音樂。adec接收經(jīng)過壓縮的pcm數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的控制信號進(jìn)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(chǎn)生內(nèi)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(jìn)行低通濾波以及功率放大的amp。c520芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    3 應(yīng)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(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的，內(nèi)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(yīng)用場合。