聽覺是人類各種感覺中的相當(dāng)重要的一種，也是最基本的一種。隨著人們生活水平的不斷提高，便攜式的電子設(shè)備不斷發(fā)展，越來(lái)越多的人追求生活的高品質(zhì)，也隨之對(duì)娛樂設(shè)備的音頻輸出有了更高的期許。

基于 ADI ADAU1452 音視頻高保真方案，本方案提供 4 路高性能 Analog In & Out，一路S/PDIFF In & Out，兩路 I2S In & Out，兩路 DSD In，并帶有 4*2W 功率輸出接口。配有 DSP 在線調(diào)試接口，電位器調(diào)節(jié)，GPIO 按鍵，LED 顯示，復(fù)位，ADC/DAC/AMP 獨(dú)立控制開關(guān)等接口。可實(shí)現(xiàn)基本的音頻系統(tǒng)功能，也可以加載 DSP 音頻算法，多路音頻輸入輸出切換，GPIO 簡(jiǎn)單控制，LED 顯示等功能。

ADI公司的ADAU1452是汽車級(jí)的SigmaDSP音頻處理器，全可編程增強(qiáng)聲音處理，1.2V 32位SigmaDSP處理內(nèi)核工作頻率294.912MHz，每次采樣速率48kHz，超過6144SIMD指令。主要用在汽車音頻處理、導(dǎo)航系統(tǒng)、后排娛樂系統(tǒng)、DSP放大器、商用和專業(yè)音頻處理。ADAU1452汽車音頻處理器處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過早先的SigmaDSP器件。其重構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，可用于高效的音頻處理。其音頻處理算法采用了逐樣本和逐區(qū)塊的模式，可以同時(shí)用于信號(hào)處理流程(采用圖形編程工具，SigmaStudio)。其新型的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)核架構(gòu)，可以運(yùn)行某些類型的音頻處理算法(只采用很少的指令，大大少于以前幾代的 SigmaDSP)，從而大大提高了代碼效率。

ADAU1452 其硬件架構(gòu)經(jīng)過重構(gòu)，針對(duì)高效音頻處理做了優(yōu)化。音頻處理算法采用逐樣本和逐模塊范式實(shí)現(xiàn)，它們可在信號(hào)處理流程中同時(shí)執(zhí)行。1.2 V、32位 DSP 內(nèi)核的工作頻率最高可達(dá) 294.912 MHz，每樣本以 48 kHz 標(biāo)準(zhǔn)采樣速率執(zhí)行最多6144條指令。 另外，除了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)速率，還提供各種寬范圍采樣速率。 整數(shù)PLL和靈活的時(shí)鐘發(fā)生器硬件可同時(shí)生成最多15個(gè)音頻采樣速率。 這些時(shí)鐘發(fā)生器與板載異步采樣速率轉(zhuǎn)換器(ASRC)以及靈活的硬件音頻路由矩陣結(jié)合，使 ADAU1452 成為理想的音頻集線器，極大地簡(jiǎn)化了復(fù)雜的多速率音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.功能框圖

2.功能描述

①數(shù)字音頻信號(hào)處理：

本方案采用高性能高效率 32 位 Sigma300 內(nèi)核音頻 DSP。

②豐富的外圍接口：

本方案支持四通道模擬輸入輸出，雙 I2S 接口，USB 解碼，S/PDIFF 輸入輸出，數(shù)字音頻功放輸出。

③可手動(dòng)配置參數(shù)：

本方案支持 ADC、DSP、DAC、AMP 帶獨(dú)立工作模式，可通過跳線配置相關(guān)參數(shù)。

④ 高性能 OP、ADC、DAC：

本方案采用高性能 24 位 Σ-Δ 型 DAC-AD1955，OP 雙電源供電，輸出可直接推耳機(jī)。

3.重要特征

① 本方案采用 ADI ADAU1452 作為數(shù)字信號(hào)處理器，32位 DSP 內(nèi)核的工作頻率最高可達(dá) 294.912 MHz

② 雙 DAC 輸出，123dB 信噪比，DSD 輸入

③ 高達(dá) 300mA 電流耳機(jī)驅(qū)動(dòng)能力

④ 四路模擬，四路數(shù)字，一路光纖輸入

ADAU1452 內(nèi)核工作頻率294.912MHz，每次采樣速率48kHz，而且，除了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采樣率外，它還具有各種各樣的其它采樣率。其靈活的，整數(shù)PLL時(shí)鐘發(fā)生器硬件可同時(shí)產(chǎn)生多達(dá)15個(gè)音頻采樣率。這些時(shí)鐘發(fā)生器，以及主板上的異步采樣率轉(zhuǎn)換器(ASRC)和靈活的硬件音頻路由矩陣，使ADAU1452成為一個(gè)理想的音頻中心，極大地簡(jiǎn)化了復(fù)雜的，多采樣率音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

由于其高度可配置的串行端口，S/PDIF接口，以及多功能輸入/輸出引腳，ADAU1452可用于各種模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、數(shù)字音頻設(shè)備、放大器和控制電路。它也可以直接與PDM輸出的MEMS麥克風(fēng)相接(這要?dú)w功于專為這一目的而設(shè)計(jì)的，集成抽取濾波器)。其獨(dú)立的主/從I2C/SPI控制端口，不僅可以允許ADAU1452進(jìn)行編程(通過外部主設(shè)備配置)，也可以直接編程和配置外部從屬設(shè)備。以上這些功能，加上其自引導(dǎo)功能，可以不需要任何外部輸入操作，所以是設(shè)計(jì)獨(dú)立的系統(tǒng)。

其節(jié)電的DSP核，可執(zhí)行完整的程序，而功耗只有幾百毫瓦，并且可以最大程序加載運(yùn)行，而功耗小于一瓦(即使在最壞的情況下，溫度超過100℃)。這種相對(duì)較低的功耗和較小尺寸，使得ADAU1452成為通用DSP(消耗更多的功率)的理想替代品。

ADAU1452

主要特性

•汽車應(yīng)用

•完全可編程音頻DSP，用于增強(qiáng)聲音處理

•具有SigmaStudio的特性，專有的圖形化編程工具，用于自定義信號(hào)流的開發(fā)， 294.912MHz，

•3 2位SigmaDSP核，1.2V

•最高6144 SIMD指令/每樣，48kHz 40kWords(參數(shù)/數(shù)據(jù)RAM)

•最高800ms數(shù)字音頻延 時(shí)池(在48kHz)

•音頻I/O和路由

•4串行輸入端口，4個(gè)串行輸出端口48通道，32位數(shù)字I/O最高192kHz的采樣率

•TDM的靈活配置，I2S，左、右對(duì)齊格式和PCM

•最多8個(gè)立體聲ASRCs(1:8)高達(dá)7.75:1的比例，139dB DNR

•立體聲S/PDIF輸入和輸出

•4個(gè)PDM麥克風(fēng)輸入通道

•多通道，字節(jié)尋址TDM串行端口

•時(shí)鐘振蕩器用于產(chǎn)生主時(shí)鐘(從晶體整數(shù)PLL和靈活的時(shí)鐘發(fā)生器)

•集成芯片溫度傳感器

•I2C和SPI控制接口(兩個(gè)slave和master)

•獨(dú)立操作

•從串行EEPROM自啟動(dòng)

• 6聲道，10位SAR輔助控制ADC

•14個(gè)多用途引腳，用于數(shù)字控制和輸出

•片上穩(wěn)壓器，產(chǎn)生3.3V~1.2V電源

• 72引腳，10mm×10mm LFCSP封裝與5.3mm裸露焊盤

•溫度范圍：-40℃~+105℃

ADAU1452應(yīng)用

•汽車音頻處理

•主系統(tǒng)

•導(dǎo)航系統(tǒng)

•后座娛樂系統(tǒng)

• DSP放大器(音響系統(tǒng)放大器)

•商業(yè)和專業(yè)音頻處理