由于目前大部分操作系統(tǒng)都是分時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)，由上層的進(jìn)程調(diào)度，到底層的中斷調(diào)度，之后才能送達(dá)硬件。多數(shù)操作系統(tǒng)的中斷以100Hz左右作為一個(gè)時(shí)鐘滴答。也就說(shuō)至少每10ms應(yīng)用程序才能得到調(diào)度，而且由于系統(tǒng)有大量的應(yīng)用，音頻應(yīng)用的優(yōu)先權(quán)并不是首位的。而底層方面，則有各種中斷需要處理，其中網(wǎng)絡(luò)中斷，顯示 / 視頻中斷都需要大量的數(shù)據(jù)處理，音頻處理優(yōu)先級(jí)一般都會(huì)較前兩者低。因而產(chǎn)生大量的Jitter，這也是PCHiFi無(wú)法和CDP相比的關(guān)鍵原因，用操作系統(tǒng)的播放器就等同于獨(dú)立的Mini PCHiFi。

在操作系統(tǒng)中，音頻應(yīng)用（播放器）是應(yīng)用層的程序，它每隔一段時(shí)間會(huì)將一段音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到操作系統(tǒng)中。而應(yīng)用層還有許多其它的應(yīng)用，也會(huì)間歇占用CPU等系統(tǒng)資源。播放器必須等待CPU等資源空閑才能將音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到操作系統(tǒng)中 。所以，如果系統(tǒng)中各種應(yīng)用越多，音頻應(yīng)用就會(huì)不能得到及時(shí)調(diào)度，無(wú)法及時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到操作系統(tǒng)中。

再往下，就是內(nèi)核發(fā)送數(shù)據(jù)到硬件，內(nèi)核是通過(guò)調(diào)用音頻設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序和硬件進(jìn)行交互的。而這一切的動(dòng)力來(lái)源，便是系統(tǒng)的中斷。每次硬件發(fā)出中斷，CPU會(huì)進(jìn)行響應(yīng)，查看是哪個(gè)設(shè)備的中斷，然后調(diào)用中斷程序進(jìn)行處理，或者從硬件讀入數(shù)據(jù)，或者又是寫(xiě)入數(shù)據(jù)到中斷。這里可以看到，系統(tǒng)中有各種各樣的中斷，低優(yōu)先級(jí)中斷處理到一半，如果有高優(yōu)先級(jí)中斷發(fā)生，就會(huì)暫停下來(lái)，處理高優(yōu)先級(jí)中斷 。很多中斷都比音頻中斷優(yōu)先級(jí)高。因此音頻響應(yīng)在操作系統(tǒng)中可能會(huì)得不到及時(shí)處理，這樣會(huì)導(dǎo)致jitter的產(chǎn)生。

有個(gè)USB解碼器，它是異步的，為了處理這個(gè)異步的問(wèn)題，集成了8M的緩存，必要的時(shí)候可以緩存近3秒的音頻數(shù)據(jù).呵呵，這東西聲音怎么樣先不說(shuō)，但是這個(gè)緩存近3秒的做派，說(shuō)明設(shè)計(jì)師對(duì)操作系統(tǒng)音頻輸出的實(shí)時(shí)性抱以極大的不信任。

單片機(jī)單線程純音播放程序有什么好處？

我們?cè)谟秒娔X作為播放音樂(lè)的朋友可能會(huì)深有體會(huì)，當(dāng)電腦運(yùn)行程序較多時(shí)或者用不同播放軟件播放音樂(lè)時(shí)輸出的聲音差異是非常大的。比如cPlay這個(gè)軟件就是因?yàn)椴捎昧吮M量少的線程運(yùn)行，簡(jiǎn)易的界面功能而能獲得比Foobar2000好很多的音質(zhì)，另外cPlay+cmp這個(gè)組合則做到盡量完全關(guān)閉Windows的其它所有線程，從而音質(zhì)上更會(huì)脫胎換骨的提升。但是PCHiFi即使是cPlay+cmp這個(gè)組合播放，仍存在無(wú)法克服的震動(dòng)和各種電磁干擾對(duì)聲音造成的致命影響。

我們?cè)賮?lái)看看現(xiàn)售的其它數(shù)碼 / 音樂(lè)播放器大多都是采用操作系統(tǒng)多線程來(lái)運(yùn)放播放軟件，優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)的功能多、可以支持的格式多，并且有較多的方案公司可提供項(xiàng)目支持，無(wú)需自己研發(fā)軟件，產(chǎn)品上市時(shí)間快 、研發(fā)投入小、風(fēng)險(xiǎn)小，缺點(diǎn)就是聲音受到系統(tǒng)的影響較大，這種多線程的操作系統(tǒng)就等同于在運(yùn)行多線程軟件的一臺(tái)電腦，它頂多是沒(méi)有了硬盤(pán)與開(kāi)關(guān)電源的影響，但多線程的影響會(huì)對(duì)播放器的源頭（數(shù)字輸出）帶來(lái)較大的Jitter（時(shí)基抖動(dòng) ），從而影響到每一個(gè)音頻口的聲音素質(zhì)。一些公司則通過(guò)了調(diào)音增加音染來(lái)試圖掩蓋Jitter帶來(lái)的聲音缺陷，這與HiFi有些背馳而行了。針對(duì)這些問(wèn)題QLS-HiFi投入了較大的精力利用自己在單片機(jī)編程方面的優(yōu)勢(shì) ，在首代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上再歷時(shí)3年，實(shí)現(xiàn)了新一代基于單片機(jī)的單線程純音播放器，沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有多線程影響，實(shí)時(shí)性高，音頻源頭數(shù)字輸出Jitter超低，整體音質(zhì)上 、支持文件格式上、功能上、界面上相對(duì)于前一代產(chǎn)品都取得了較大突破。

為什么我們要花數(shù)年時(shí)間一行一行敲出數(shù)萬(wàn)行的單片機(jī)單線程程序？為什么我們要投入數(shù)十萬(wàn)研發(fā)費(fèi)用在軟件這個(gè)產(chǎn)品上不容易看出價(jià)值的部分？這是對(duì)HiFi的執(zhí)著，對(duì)追求高音質(zhì)的執(zhí)著。因?yàn)槲覀兩钚乓魳?lè)不被扭曲，徹底還原，乃數(shù)字播放器的首要任務(wù)。

一個(gè)簡(jiǎn)單的比方：多線程等同于一個(gè)人同時(shí)需要做很多件事情，而且很多事情具有相同優(yōu)先級(jí)別，并且重要的事情處在較低的優(yōu)先級(jí)別，那么這個(gè)重要的事情就會(huì)被其它事情給耽誤掉，致使這個(gè)人沒(méi)有足夠的精力來(lái)很好的去完成它。單線程就是我要做幾件事情時(shí)我會(huì)一件一件做完 ，同時(shí)我會(huì)把音頻處理設(shè)為首位優(yōu)先級(jí)別，只要音頻處理需要，我們隨時(shí)會(huì)放下手上的其它活先去處理音頻部分，使得音頻輸出不受任何操控的影響。我們的單片機(jī)會(huì)專(zhuān)心讀文件、解碼，每到一定量的數(shù)據(jù)然后送到I2S乒乓緩沖區(qū)，這個(gè)過(guò)程不受任何外界指令影響，單片機(jī)內(nèi)部會(huì)有硬件I2S自動(dòng)提取乒乓緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出，我們會(huì)精確計(jì)算好時(shí)間，確保有200%以上的余量時(shí)間等待為緩沖區(qū)送數(shù)，為了確保這個(gè)時(shí)間足夠充裕我們將遙控解碼等耗單片機(jī)時(shí)間的功能又由另外的獨(dú)立芯片來(lái)完成，以確保極低Jitter輸出。