Audio 知识体系与复习图谱¶

音频专题不只是一张格式名词表。目标是能从一个采样点追到时钟、缓冲、驱动、算法和扬声器，并用日志、波形与测量结果区分故障原因。原有 13 个模块按以下能力链阅读，不要求先背完所有产品参数。

三个容易混淆的边界¶

音频 Codec 芯片与软件 codec：前者通常指 ADC/DAC、模拟增益与数字接口等硬件；后者指 AAC、Opus 等编解码算法。编码码率不等于 I2S 总线速率。
有效精度、内存容器与总线槽宽：24-bit 有效 PCM 可占 32-bit 内存单元，并通过 32-bit slot 传输。内存布局还涉及端序、对齐与交织，不能只传一个 bits=24 参数。
信号链与控制链：PCM 在数据通路中流动；DAPM、时钟配置、mute 与 PA 使能是控制依赖。把所有方框串起来不表示它们都依次处理 PCM。

能力	正文入口	可以独立回答的问题
系统架构	总体架构	采集与播放各有哪些时钟域、缓冲和生产消费者？
串行接口	I2S/TDM/PDM	从采样率、slot 数和 slot 宽算 BCLK，判断一位错位
模拟链路	AFE/Codec	无声、底噪、削顶、失真分别在哪个测量点定位？
DSP 与数值	Audio DSP	累加器范围、饱和、舍入、block 尺寸如何影响质量与时延？
实时供数	DMA/FIFO	period、buffer、FIFO 与调度最坏延迟是否匹配？
时钟匹配	PLL/ASRC	区分瞬时 jitter、长期频偏与系统调度抖动
电源顺序	低功耗与爆音	mute、bias、时钟、PA 和 DMA 如何有序启停？
声学算法	AEC/ANC/阵列	参考信号、对齐、双讲与非线性分别影响什么？
Linux 驱动	ALSA/ASoC	PCM 参数协商、DAI、路由与 XRUN 状态如何对应？
测量证据	调试与声学测量	dBFS、dBSPL、THD+N 的条件与参考分别是什么？
平台集成	端侧/车载	无线抖动、传输缓存与声学链路预算怎样分开？
RTOS	播放器与内存	队列背压、跨核所有权与停播回收如何避免 UAF？
文件与网络流	编解码与流媒体	容器、编码配置、时间戳、网络分片和 PCM 边界如何转换？

先读 DMA/FIFO → ALSA/RTOS → 时钟 → PCM 端到端案例。与网络相同，需要处理队列、背压、DMA 可见性和复位；与普通吞吐业务不同，音频消费者按采样时钟持续消耗数据，瞬时错过 deadline 可能造成不可恢复的听感缺口。

网络 buffer 缓解包到达抖动，PCM ring 保障播放连续，两者用途不同。加大任一层都可能增加延迟；网络吞吐充裕也不说明播放线程总能在 deadline 前运行。

48 kHz 立体声的 frame 是几个 sample？ 每个 frame 包含同一采样时刻两个声道的 sample，读写 API 的 frame 数不能当字节数。
24-bit 数据为什么 BCLK 可能按 32-bit 算？ 有效位宽与 slot 宽独立配置。
I2S 延迟一位是否多一拍？ WS 提前一拍切换，不是为每个声道额外插入一个时钟周期。
Period 更小一定更低延迟吗？ 看实际排队量、唤醒策略、硬件 FIFO 与算法块大小，同时计 CPU 开销。
DMA 正在跑为什么无声？ 有可能路由断链、mute、PA 未使能或 PCM 本身全零，需逐点验证。
如何区分调度欠载和时钟漂移？ 看水位的瞬时跌落与长期斜率，结合时间戳及实际采样速率。
AEC 与 ANC 能否共用一套时延指标？ 两者信号参考和闭环目的不同，不能用软件通信 AEC 的块长要求代替 ANC 稳定性分析。
Q31 乘法为什么仍会溢出？ 乘积、累加与缩放各有范围，饱和行为及 C 语言有符号溢出要分别检查。
恢复 XRUN 就没有丢音吗？ 状态恢复不意味着已丢失的时间连续性恢复，需要记录 gap 与重启策略。
如何证明“音质提升”？ 固定电平、负载、带宽、加权、设备和算法版本，同时有客观结果与适当听音验证。

Audio 原有章节已覆盖接口、Codec、DSP、Linux、RTOS 与网络播放；本次保留目录，增加贯穿阅读的案例与能力索引。已有博客音频文章继续保留原 URL，不搬移或覆盖。记录/ 中的原始工作笔记不直接复制到公开站点。

每个案例标明它属于手算模型、软件模拟还是硬件实测。没有原始日志和实验条件，就不能写成真实客户验收或认证成绩。虚构寄存器地址和教学驱动片段不可直接在真机执行。现有所有旧文并未因此自动获得完整技术审计背书。

公开一手资料：用 ALSA PCM 文档固定单位、状态和 API 契约；用 ASoC 总览理解组件边界；用 DAPM 文档检查路由与电源依赖。具体 Codec 时序、引脚和电气要求仍以目标芯片手册为准。