方波上的android音频失真

Question

我发现我的智能手机 (android 4.2.2) 无法生成方波(我需要它使用音频输出作为数据传输的串行线)。一开始我以为这是我的应用程序，但后来我做了很多重要的测试。这些是最新的测试。我希望你能找到这个现象的解释。

我生成了一个 wav 文件，里面有一个 500Hz 的方波。我在安卓手机和苹果 iphone 上播放 wav 文件。我用我的笔记本(连接到笔记本音频输入的音频线)记录和分析信号。

然后我用连接蓝牙收发器设备和笔记本音频输入的音频线重复了测试。智能手机通过蓝牙(一次一个)连接到蓝牙收发器设备。

注意:蓝牙收发设备是通过蓝牙接收音频数据并通过标准音频插孔输出音频的设备。

这是直接连接在音频插孔上的 iPhone 产生的信号:

这是蓝牙设备从 iphone 接收数据时产生的信号:

这是直接连接音频插孔的安卓设备产生的信号:

这是蓝牙设备从安卓智能手机接收数据时产生的信号:

易观分析:

-蓝牙设备引入了信号带宽的削减(在我看来可以接受)。

-iphone 的模拟部分非常好(它输出非常好的方波)

-Android 设备的模拟部分非常糟糕(即使它非常适合音乐播放)

-android 手机发送到蓝牙设备的数据不正确，实际上获取的信号与从iphone 获取的数据不同。

我将智能手机恢复为出厂默认设置，但问题并未解决。我也尝试安装 kitkat custom rom 但问题仍然存在。我也尝试过使用 Nexus 5 (android 5) 和 samsung S4 mini (android 4.2.2 就像我的一样)，它们就像 iphone。

我怀疑问题与 DTS 工作室声音有关(我尝试禁用它并以不同的方式设置它但没有成功)。 DTS 似乎是我的手机和三星 s4 mini 之间唯一的软件差异。

问题:我可以理解我的安卓设备的模拟部分不如 iphone，我也可以假设我的安卓设备的模拟部分坏了......但我不明白为什么我不当我插入蓝牙收发设备时得到相同的结果。

Answer 1

为什么要使用方波？这是要求吗？方波在数字系统中是有意义的，但作为模拟信号，它具有各种令人讨厌的特性(如果我记得的话，就像无限频谱)。为什么不在手机音频系统设计的人类可听范围内使用两种音调？

有许多信号和调制技术可用于通过模拟或音频 channel 发送数据。您看过以下任何内容吗？

How could you transfer data over an audio line?

Audio Modem: data over sound

Transfering data using audio signal in android

第三个链接描述了使用 Frequency-shift keying在安卓系统中。这看起来是一个非常好的解决方案。 FSK 的维基百科页面包含以下关于音频 FSK 的评论

Audio frequency-shift keying (AFSK) is a modulation technique by which digital data is represented by changes in the frequency (pitch) of an audio tone, yielding an encoded signal suitable for transmission via radio or telephone. Normally, the transmitted audio alternates between two tones: one, the "mark", represents a binary one; the other, the "space", represents a binary zero. ... AFSK has the advantage that encoded signals will pass through AC-coupled links, including most equipment originally designed to carry music or speech.