Меня заинтересовало это после того, как я увидел, что Square использует разъем для наушников на iPhone для отправки данных кредитной карты.Пропускная способность от разъема для наушников/микрофона
Какова средняя пропускная способность гнезда для наушников на iPhone, среднем ноутбуке и среднем мобильном устройстве?
Можно ли удвоить передачу различных потоков данных на разных каналах (влево/вправо)?
Одной из проблем является пропускная способность аудиокабелей, на которые я не буду входить. Что касается звуковых портов, предположите звуковые карты с максимальной частотой дискретизации 44 100 или 48 000 сэмплов/с в 16 бит/выборке/канале, что приведет к максимальной полосе пропускания 22,05 или 24 кГц (в основном результат Nyquist-Shannon sampling theorem, хотя для выборки звука , дискретизированный сигнал также должен быть непрерывной амплитудой для применения этой теоремы) и скорость передачи 176,4 или 192 кбит/с для стерео.
Согласно Studio Six Digital, линейный вход на iPhone поддерживает максимальную частоту дискретизации 48 кГц. Микрофон в версии 3G также работает на частоте 48 кГц, в то время как микрофон 1-го поколения iPhone отбирается на частоте 8 кГц. Мне не удалось найти спецификации бит-бит для iPhone, но я считаю, что он использует 16-битные образцы. Другая возможность - 24 бит.
В соответствии с Fortuny на Apple forums, который цитировал примечание разработчика Apple Audio, линейный вход на MacBook поддерживает до 24 бит с частотой дискретизации 96 кГц, для скорости передачи данных 576 кбит/с. На странице Apple MacBook External Ports and Connector's приведена максимальная частота дискретизации 192 кГц, но они могут переключаться с максимальной частотой дискретизации для цифрового звука с использованием оптического порта.
Для телефонов rate comparison телефонные системы имели частоту дискретизации 8 кГц с 8 битами/монофоном, что обеспечивало максимальную скорость передачи данных 8 кбит/с. FM имеет частоту дискретизации 22,05 кГц при 16 бит/выборке/канале и является стереофоническим, что приводит к скорости передачи данных 88,2 кбит/с.
Конечно, приведенные выше вычисления игнорируют проблему синхронизации потока данных и обнаружения и исправления ошибок, все из которых будут потреблять часть сигнала.
20Khz - это в значительной степени максимум на любой цепи, предназначенной для переноса звука, потому что это в значительной степени верхняя часть частотной характеристики человеческого уха. Учитывая предел Найквиста, вы, вероятно, смотрите на вершины 10Kb/sec. Конечно, Back In The Day (TM), мы, хотя 9600b/s были высокой скоростью, так что это может быть достаточно хорошо. И да, вы можете удвоить его, используя стерео выход.
Такой простой анализ может иметь место для чистки с частотным переключением, но есть много других вариантов. Учтите, что вы упоминали 9600 бод в явном обращении к телефонной аудиосистеме, которая имела около 3 кГц полосы пропускания звука. Многобитовые кодировки, такие как QAM и выше, которые делают возможным, еще более применимы к каналу с более низким уровнем шума, с более высоким разрешением, например, в вопросе. –
Типичное максимальное аудиоустройство устройства составляет 48 кГц, множество устройств могут обрабатывать 96 кГц.
Но, конечно, то, что выходит из разъема для наушников, является аналоговым, а не цифровым, и оно проходит через некоторые фильтры, а также на выходе, поэтому какой-то способ модуляции тонов - это путь. Между стереоканалами могут быть некоторые перекрестные помехи - сколько перекрестных помех будет очень зависимым от устройства.
0дюймовые телефонные модемы могут отправлять 9600 бод по стандартным аналоговым линиям, которые даже не такие чистые, как у вашего обычного разъема для наушников. И это МОНО. Я думаю, вы могли бы получить 2400 бод на канал, не слишком усердно работая.
Возможно, вам удастся достичь 100K бод, если вы были очень умны при обработке сигнала. Системы проверки кредитной карты были разработаны для запуска в 2400 бод моно в последний раз, когда я смотрел на них. Меня не удивило бы, если бы им еще дали, сколько инерции существует в системах покупки.
48 кГц? Вы используете ADAT? –
DVD - это 48 кГц, поэтому большинство звуковых карт поддерживают это сейчас. CD в прошлом году :) –
Я не уверен, что это правильно для всех систем, но почти все, если не все системы дискретизации используют 1-битную систему дельта-модуляции, которая, скорее всего, встроена в чип dsp, установленный на большинстве переносных устройств. Прореживание (изменение 1 бит до 16,20 или 24 бит) выполняется в программном обеспечении, а также фильтры сглаживания. Имейте в виду, что эти чипы dfp оптимизируются с помощью аппаратного обеспечения, чтобы снизить потребление энергии, поэтому может быть ограничение на то, что они могут производить с помощью программного обеспечения.
Что касается ограничений на nyquist - они не вникают в контекст при передаче цифровой информации по хорошо контролируемым маршрутам данных. Если вы посмотрите на модемы и способ передачи информации - они используют много DSP для отправки более высокой ширины полосы, используя фазовую манипуляцию, которая смотрит на относительный фазовый сдвиг на синхронизацию несущего сигнала и может дифференцировать гораздо меньшие приращения, чем нормальное удвоение предела Найквиста (выборка при 44 кГц при производстве при данных 20 кГц), поэтому dsp может видеть сдвиг в несущей частоте 10 или 20 градусов по сравнению с сдвигом на 180 градусов. это потому, что у вас есть опорный сигнал для сравнения.
Кроме того, поток данных всего широкополосного с расширенным спектром закодирован, который увеличивает плотность целую кучу (поиск Jesse рассел для широкополосных и Хеди Ламарр в расширенным спектром)
Мой ноутбук делает 192kHz в 24 бит (Dell XRS/14z) или так говорят. Обычно я передаю свой звук через сетевое подключение к своему основному студийному ПК с оптикой ADAT для удаленного устройства, поэтому я получаю превосходный уровень шума и перекрестных разговоров. ноутбуки и мобильные смартфоны полны цифрового шума и физически слишком малы, чтобы уменьшить эти проблемы. До тех пор, пока они не получат цифровые наушники (вряд ли скоро), нужно использовать дискретные системы, как в профессиональных студиях звукозаписи.
Я собрал библиотеку, чтобы ответить на этот вопрос для себя. У iPhone довольно типичное обрезание около 20 кГц, поэтому скорость передачи данных, которую вы можете достичь, зависит только от того, насколько хороша ваша SNR. Соответствующей теорией является предел Шеннона-Найквиста. Я сумел поразить примерно 64kbps с этой библиотекой, и я думаю, что более возможно с лучшей настройкой
Если вы хотите, чтобы увидеть библиотеку, это https://github.com/quiet/quiet Живая демонстрация: https://quiet.github.io/quiet-js/lab.html
не должны пик передачи скорость составляет 176,4 кбит/с (бит) вместо kBps (байты)? Вы можете объяснить свои расчеты? – pzo
@ user657429: проверьте свою математику: 44,100 выборок/с * 2 байта/выборка/канал * 2 канала = 176400 байт/с – outis
Вы двое сравниваете яблоки и апельсины: один из вас говорит о данных rade, чтобы * представлять * образцы аудиосигнала, другой говорит о скорости передачи данных, которая может быть * закодирована в * аудиосигнале с помощью простых средств. –