ADI ADAU1701JSTZ數(shù)字音頻處理器中文資料

一、型號(hào)與類型

ADAU1701JSTZ是由Analog Devices Inc.（簡稱ADI或亞德諾）生產(chǎn)的一款高性能數(shù)字音頻處理器（DSP）。該型號(hào)屬于ADAU1701系列，結(jié)合了先進(jìn)的SigmaDSP?內(nèi)核技術(shù)，為音頻處理領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的支持。ADAU1701JSTZ是一款單芯片音頻系統(tǒng)，集成了28/56 bit音頻DSP、ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）、DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）以及類似微控制器的控制接口，適用于多種高質(zhì)量音頻應(yīng)用。

　　廠商名稱：ADI

　　元件分類：數(shù)字音頻處理器

　　中文描述： 音頻控制器，數(shù)字音頻接口，1.8V，3.3V，I2C，串行，LQFP，48引腳，0°C

　　英文描述： DSP 28bit/56bit 50MHz 50MIPS Automotive 48-Pin LQFP T/R

　　數(shù)據(jù)手冊：http://syqqgy.com/data/k01-36866287-ADAU1701JSTZ-RL.html

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　　ADAU1701JSTZ概述

　　ADAU1701是一款完整的單芯片音頻系統(tǒng)，包含28/56 bit音頻DSP、ADC、DAC以及類似微控制器的控制接口。信號(hào)處理包括平衡、混音、低音增強(qiáng)、多波段動(dòng)態(tài)處理、延遲補(bǔ)償以及立體聲圖像擴(kuò)展等，可以對現(xiàn)實(shí)世界的揚(yáng)聲器、放大器與收聽環(huán)境的限制進(jìn)行補(bǔ)償，對感受到的音頻質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)改進(jìn)。

　　ADAU1701的信號(hào)處理可以同高端立體聲設(shè)備中的信號(hào)處理相媲美。大多數(shù)處理是由完全的56 bit雙精度模式完成的，因此帶來非常優(yōu)良的低電平信號(hào)性能。ADAU1701是完全可編程數(shù)字信號(hào)處理器。易于使用的SigmaStudio軟件允許用戶利用雙二階濾波器、動(dòng)態(tài)處理器、電平控制以及GPIO接口控制通用等手段，通過圖形配置用戶定制的信號(hào)處理流程。

　　ADAU1701程序可以從串行EEPROM（通過其自引導(dǎo)機(jī)制）或從外部微控制器上電加載。在上電期間，當(dāng)前參數(shù)狀態(tài)可以從ADAU1701寫回到EEPROM，以便在下一次程序運(yùn)行時(shí)重新調(diào)用。

　　2個(gè)∑-ΔADC與4個(gè)∑-ΔDAC向動(dòng)態(tài)的模擬輸出提供98.5 dB模擬輸入。每個(gè)ADC的總諧波失真+噪聲（THD+N）為-83 dB，每個(gè)DAC的總諧波失真+噪聲（THD+N）為-90 dB。數(shù)字輸入與輸出端口允許與額外ADC與DAC的無膠合連接。ADAU1701通過I2C總線或4線SPI?端口通信。

　　應(yīng)用

　　多媒體揚(yáng)聲器系統(tǒng)

　　MP3播放器揚(yáng)聲器

　　汽車音響磁頭單元

　　迷你立體聲音響

　　數(shù)字電視

　　演播室監(jiān)視器

　　揚(yáng)聲器混音調(diào)節(jié)

　　音樂會(huì)演奏效果處理器

　　座位聲音系統(tǒng)（飛機(jī)/交通車）

　　ADAU1701JSTZ中文參數(shù)

　　ADAU1701JSTZ引腳圖

二、工作原理

1. 核心架構(gòu)

ADAU1701JSTZ的核心是一個(gè)高性能的SigmaDSP?音頻處理器，其工作頻率可達(dá)50 MHz，能夠快速且高效地處理音頻數(shù)據(jù)。這款處理器支持完全的雙精度處理模式，即大多數(shù)處理操作在56位雙精度模式下完成，確保了極低的失真和優(yōu)秀的低電平信號(hào)性能。

2. 信號(hào)處理流程

ADAU1701JSTZ的信號(hào)處理流程涵蓋了從音頻輸入到輸出的全過程。在輸入端，它具備2個(gè)模擬音頻輸入通道，支持差分輸入，每個(gè)通道都配備了可編程增益放大器（PGA），增益范圍從-12 dB到34.5 dB，步長為0.5 dB。這樣的設(shè)計(jì)能夠精確匹配不同輸入信號(hào)的幅度，為后續(xù)處理提供優(yōu)化的信號(hào)條件。

音頻信號(hào)經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入SigmaDSP?處理核心。在這里，ADAU1701JSTZ可以進(jìn)行多種音頻處理操作，包括但不限于均衡、混音、低音增強(qiáng)、多波段動(dòng)態(tài)處理、延遲補(bǔ)償、揚(yáng)聲器補(bǔ)償以及立體聲圖像擴(kuò)展等。這些處理功能能夠補(bǔ)償揚(yáng)聲器、放大器和收聽環(huán)境中的實(shí)際局限性，顯著提升音頻的感知質(zhì)量。

處理后的音頻信號(hào)通過DAC輸出，ADAU1701JSTZ提供了4個(gè)DAC通道，每個(gè)通道的輸出動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到103 dB，總諧波失真加噪聲（THD+N）低至-90 dB，確保了高質(zhì)量、低失真的音頻輸出。

3. 通信與控制

ADAU1701JSTZ支持多種通信協(xié)議，包括I2C和SPI，方便與外部控制器或其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的交互。通過這些接口，用戶可以靈活地配置和調(diào)整音頻處理器的參數(shù)，以滿足不同應(yīng)用場景下的需求。

此外，ADAU1701JSTZ還具備自引導(dǎo)機(jī)制，程序可以從串行EEPROM或通過外部微控制器上電加載。在上電期間，當(dāng)前參數(shù)狀態(tài)可以從ADAU1701JSTZ寫回到EEPROM，以便在下一次程序運(yùn)行時(shí)重新調(diào)用。

三、特點(diǎn)

1. 高性能DSP核心：采用SigmaDSP?內(nèi)核，工作頻率高達(dá)50 MHz，能夠高效處理音頻數(shù)據(jù)。

2. 完全雙精度處理：大多數(shù)處理操作在56位雙精度模式下完成，帶來極低的失真和優(yōu)秀的低電平信號(hào)性能。

3. 豐富的信號(hào)處理功能：包括均衡、混音、低音增強(qiáng)、多波段動(dòng)態(tài)處理等，顯著提升音頻質(zhì)量。

4. 靈活的配置能力：支持I2C和SPI通信協(xié)議，方便與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和控制。

5. 可編程性強(qiáng)：通過SigmaStudio軟件，用戶可以圖形化配置自定義的信號(hào)處理流程。

6. 高保真音頻輸出：4個(gè)DAC通道，輸出動(dòng)態(tài)范圍達(dá)103 dB，總諧波失真加噪聲低至-90 dB。

7. 低功耗設(shè)計(jì)：電源電壓范圍為1.8 V至3.3 V，適合對電源效率有要求的應(yīng)用場景。

四、應(yīng)用

ADAU1701JSTZ憑借其強(qiáng)大的性能和豐富的功能，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用：

1. 多媒體揚(yáng)聲器系統(tǒng)：如家庭影院、電腦音箱等，通過ADAU1701JSTZ進(jìn)行音頻處理，提升音質(zhì)和聽覺體驗(yàn)。

2. 汽車音響系統(tǒng)：在車載音響系統(tǒng)中，ADAU1701JSTZ可用于音頻信號(hào)的優(yōu)化和處理，提供高質(zhì)量的音效體驗(yàn)。

3. 消費(fèi)電子產(chǎn)品：如MP3播放器、智能手機(jī)等，通過集成ADAU1701JSTZ，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的增強(qiáng)和音效調(diào)節(jié)。

4. 專業(yè)音頻設(shè)備：如錄音室監(jiān)聽音箱、樂器效果處理器等，ADAU1701JSTZ的高性能處理能力能夠滿足專業(yè)音頻應(yīng)用的需求。

5. 其他應(yīng)用場景：包括數(shù)字電視、演播室監(jiān)視器、音樂會(huì)演奏效果處理器以及座椅內(nèi)音響系統(tǒng)（如飛機(jī)、長途汽車等）等。

五、參數(shù)

以下是ADAU1701JSTZ的主要參數(shù)：

• 制造商：Analog Devices Inc.

• 產(chǎn)品種類：音頻DSP

• 工作電源電壓：1.8 V至3.3 V

• DSP核心頻率：高達(dá)50 MHz

• 音頻輸入通道：

• 數(shù)量：2

• 輸入類型：差分輸入

• 可編程增益放大器（PGA）增益范圍：-12 dB至34.5 dB，步長0.5 dB

• 模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）：

• 位數(shù)：24位（可配置為16位）

• 采樣率：最高可達(dá)96 kHz

• 信噪比（SNR）：≥102 dB

• 數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）：

• 通道數(shù)：4

• 位數(shù)：24位

• 動(dòng)態(tài)范圍：103 dB

• 總諧波失真加噪聲（THD+N）：-90 dB

• 通信接口：

• I2C接口：支持標(biāo)準(zhǔn)模式、快速模式和高速模式

• SPI接口：最高可達(dá)32 MHz

• 自引導(dǎo)與配置：

• 支持從串行EEPROM或外部微控制器上電加載程序

• 當(dāng)前參數(shù)狀態(tài)可寫回到EEPROM，以便下次上電恢復(fù)

• 電源消耗：

• 典型工作電流（取決于具體應(yīng)用和配置）

• 低功耗待機(jī)模式支持

• 封裝類型：JSTZ封裝，適合表面貼裝技術(shù)（SMT）

• 工作溫度范圍：根據(jù)具體型號(hào)可能有所不同，但通常為-40°C至+85°C

• 軟件支持：

• SigmaStudio?：ADI提供的圖形化軟件工具，用于配置、調(diào)試和定制SigmaDSP?音頻處理器的參數(shù)和算法。用戶可以通過拖拽組件的方式構(gòu)建音頻處理鏈，無需編寫復(fù)雜的代碼即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的音頻處理功能。

六、總結(jié)

ADAU1701JSTZ作為一款集成了高性能DSP、ADC、DAC和豐富通信接口的音頻處理器，以其卓越的處理能力、靈活的配置選項(xiàng)和高保真音頻輸出，在多媒體揚(yáng)聲器系統(tǒng)、汽車音響系統(tǒng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品以及專業(yè)音頻設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。其雙精度處理模式和可編程性強(qiáng)大的SigmaDSP?內(nèi)核，為用戶提供了高質(zhì)量的音頻處理體驗(yàn)，并通過SigmaStudio軟件工具簡化了音頻處理鏈的設(shè)計(jì)和調(diào)試過程。此外，低功耗設(shè)計(jì)和高效率的電源管理特性，使得ADAU1701JSTZ成為許多對性能與功耗有嚴(yán)格要求的音頻應(yīng)用的理想選擇。