Mi sono interessato a questo dopo aver visto Square utilizzare il jack per cuffie sull'iPhone per inviare i dati della carta di credito.Larghezza di banda dalla presa cuffie/microfono
Qual è la larghezza di banda media del jack delle cuffie su iPhone, notebook media, e il dispositivo mobile media?
Può essere raddoppiato inviando diversi flussi di dati sui diversi canali (sinistra/destra)?
Un problema è la larghezza di banda dei cavi audio, che non entrerò qui. Per quanto riguarda le porte audio, assumere una scheda audio con una frequenza di campionamento massima di 44,100 o 48000 campioni/s a 16 bit/campione/canale, con una larghezza di banda massima di 22,05 o 24 kHz (fondamentalmente un risultato dello Nyquist-Shannon sampling theorem, sebbene per il campionamento del suono , il segnale campionato dovrebbe anche essere di ampiezza continua per questo teorema da applicare) e una velocità di trasferimento di 176,4 o 192 kBps per stereo.
Secondo Studio Six Digital, il line-in su iPhone supporta una frequenza di campionamento massima di 48 kHz. Il microfono della versione 3G funziona anche a 48 kHz, mentre il microfono di prima generazione dell'iPhone è campionato a 8kHz. Non sono stato in grado di trovare le specifiche di profondità di bit per l'iPhone, ma credo che utilizzi campioni a 16 bit. I campioni a 24 bit sono l'altra possibilità.
Secondo Fortuny sopra al Apple forums, che stava citando un Developer di Apple Nota Audio, il line-in su un supporto MacBook fino a campioni a 24 bit con una frequenza di campionamento di 96 kHz, per una velocità di trasmissione dati di 576 kbps. La pagina MacBook External Ports and Connector's di Apple elenca la frequenza massima di campionamento come 192 kHz, ma potrebbe averlo cambiato con la frequenza di campionamento massima per l'audio digitale utilizzando la porta ottica.
Per un rate comparison, sistemi telefonici aveva una frequenza di campionamento di 8 kHz a 8 bit/campione mono, risultando in un tasso di dati massimo di 8 kbps. FM ha una frequenza di campionamento di 22,05 kHz a 16 bit/campione/canale ed è stereo, risultando in una velocità di trasmissione di 88,2 kBps.
Naturalmente, i calcoli di cui sopra ignorare il problema della sincronizzazione del flusso di dati e il rilevamento e correzione degli errori, ognuno dei quali consumare una porzione del segnale.
20Khz è praticamente la massima su qualsiasi circuito destinato a trasportare l'audio, perché è praticamente la parte superiore della risposta in frequenza dell'orecchio umano. Dato il limite di Nyquist, probabilmente stai considerando i massimi di 10Kb/sec. Ovviamente, Back In The Day (TM), anche se 9600b/s era ad alta velocità, potrebbe essere abbastanza buono. E sì, potresti raddoppiarlo usando l'uscita stereo.
Un'analisi così semplice potrebbe valere per il puro cambio di frequenza, ma ci sono molte altre opzioni. Si consideri che si menziona 9600 baud in riferimento apparente a un circuito audio telefonico che aveva solo circa 3 KHz di larghezza di banda audio. Le codifiche multi-bit come QAM e oltre che hanno reso possibile ciò sono ancora più applicabili a un canale a bassa risoluzione e un disturbo di ampiezza più elevata, come interessato nella domanda. –
Il massimo del dispositivo audio tipico è di 48 khz stereo, molti dispositivi possono gestire 96 kHz.
Ma ovviamente ciò che esce dal jack per cuffie è analogico, non digitale, e scorre anche attraverso alcuni filtri, così una sorta di modulazione del tono è la strada da percorrere. Potrebbe esserci qualche crosstalk tra i canali stereo - quanta diafonia dipenderà molto dal dispositivo.
0ld modem telefonici stile potrebbe inviare 9600 baud su linee analogiche standard che non sono nemmeno pulita come il jack per le cuffie tipico. E questo è MONO. Penso che potresti ottenere 2400 baud per canale senza lavorare troppo.
Potreste essere in grado di andare più in alto 100K baud se eri molto bravo a elaborazione del segnale. I sistemi di convalida delle carte di credito sono stati progettati per funzionare a 2400 baud mono l'ultima volta che li ho guardati, Non mi sorprenderebbe se avessero ancora ricevuto la quantità di inerzia nei sistemi di acquisto.
48kHz? Stai usando ADAT? –
I DVD sono 48Khz, quindi la maggior parte delle schede audio supporta ora. I CD sono così l'anno scorso :) –
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 chip DSP impostato sulla maggior parte delle unità portatili. La decimazione (cambiando da 1 bit a 16,20 o 24 bit) viene eseguita nel software, così come i filtri anti aliasing. Tenete presente che questi chip Dfp vengono ottimizzati tramite hardware in modo da ridurre il consumo energetico, quindi potrebbe esserci un limite a ciò che potrebbero produrre tramite software.
Per quanto riguarda le limitazioni di nyquist, queste non vengono realmente contestualizzate quando si trasferiscono informazioni digitali su percorsi di dati ben controllati. Se si guardano i modem e il modo in cui trasmettono le informazioni, utilizzano un sacco di DSP per inviare una larghezza di banda più elevata usando la commutazione di sfasamento - che guarda lo sfasamento relativo alla temporizzazione del segnale portante e può differenziare incrementi molto più piccoli rispetto al raddoppio normale del limite di nyquist (campionamento a 44khz mentre si producono a dati a 20 khz) in modo che il dsp possa vedere uno spostamento di 10 o 20 gradi nella frequenza portante rispetto allo spostamento di 180 gradi. questo perché hai un segnale di riferimento con cui confrontarti.
Anche il flusso di dati è tutto a banda larga spread-spectrum codificato, che aumenta la densità di un intero gruppo (ricerca Jesse Russell per la banda larga e Hedy Lamarr in spread-spectrum)
Il mio portatile fa 192kHz a 24 bit (Dell XRS/14z) o così dicono. Di solito trasferisco il mio audio tramite la connessione di rete al mio PC principale in studio, che ha un dispositivo ottico ADAT per un'unità remota in modo da ottenere livelli di rumore e cross talk superiori. computer portatili e smartphone sono pieni di rumore digitale e sono fisicamente troppo piccoli per ridurre questi problemi. Fino a quando non ottengono le cuffie digitali (non molto presto), allora si devono usare sistemi discreti come fanno in uno studio di registrazione professionale.
Ho creato una libreria per rispondere a questa domanda per conto mio. L'iPhone ha un taglio tipico di circa 20kHz, quindi il tasso di dati che puoi ottenere dipende solo da quanto è buono il tuo SNR. La teoria rilevante è il limite di Shannon-Nyquist. Sono riuscito a colpire circa 64kbps 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 demo dal vivo: https://quiet.github.io/quiet-js/lab.html
dovrebbe trasferimento non di picco la velocità è 176,4 kbps (bit) invece di kBps (byte)? Puoi spiegare il tuo calcolo? – pzo
@ user657429: verifica i tuoi calcoli: 44,100 campioni/s * 2 byte/campione/canale * 2 canali = 176400 byte/s – outis
Voi due state confrontando mele e arance: uno di voi sta parlando del rade di dati per * rappresentare * campioni del segnale audio, l'altro sta parlando della velocità dei dati che potrebbe * essere codificata entro * il segnale audio con mezzi semplici. –