常见数字音频协议（PDM/PCM/I2S/TDM）的特性及区别介绍
简介
在数字音频处理和传输领域，PDM、PCM、I2S以及TDM是四种非常关键且广泛使用的协议。对于电子工程师而言，深刻理解这些协议的特性和它们之间的差异至关重要，尤其是在设计音频接口和系统集成时。本文旨在为电子工程师提供一份精华的指南，帮助大家快速掌握这四大数字音频协议的核心知识。
PDM（脉冲密度调制）
- 特点: PDM是一种单位率编码技术，通过高频率的单一位宽脉冲来表示模拟信号的密度。它具有电路结构简单，易于实现低功耗的特点。
- 应用: 主要应用于小型化设备，如麦克风，因其能有效降低噪声干扰并简化硬件设计。
PCM（脉冲编码调制）
- 特点: PCM是最基础的数字音频编码方式，将模拟信号转换成数字信号，通过采样、量化和编码三个步骤完成。支持多种采样率和位深度，灵活性高。
- 应用: 广泛用于CD、DVD等存储媒介和多数数字音频传输，是数字音频的基础格式。
I2S（Inter-IC Sound）
- 特点: 专为集成电路间高效传输音频数据而设计的协议，它分离了时钟、帧同步信号和数据信号，减少了外部时钟的需求，降低了干扰。
- 应用: 在便携式音乐播放器、手机、音响设备中的音频编解码器与DSP之间传输音频数据。
TDM（时分复用）
- 特点: TDM是一种允许在同一条物理通道上同时传输多路数字信号的技术。每一帧被分割成多个时间槽，每个槽代表一路信号，适用于多通道通信系统。
- 应用: 广泛应用于专业音频设备、电话交换系统及需要多通道数据传输的复杂电子系统。
总结
选择合适的数字音频协议依赖于具体的应用场景、性能要求和成本考量。PDM以其简洁高效适用于微型化应用；PCM作为通用标准，适合多种存储和传输需求；I2S优化了接口复杂度，适合高质量音频的内部传输；而TDM则是多通道同步传输的理想选择。了解这些协议的特性，有助于工程师更精准地进行系统设计和选型。