ADI ADAU1701JSTZ數字音頻處理器中文資料

一、型號與類型

ADAU1701JSTZ是由Analog Devices Inc.（簡稱ADI或亞德諾）生產的一款高性能數字音頻處理器（DSP）。該型號屬于ADAU1701系列，結合了先進的SigmaDSP?內核技術，為音頻處理領域提供了強大的支持。ADAU1701JSTZ是一款單芯片音頻系統，集成了28/56 bit音頻DSP、ADC（模數轉換器）、DAC（數模轉換器）以及類似微控制器的控制接口，適用于多種高質量音頻應用。

　　廠商名稱：ADI

　　元件分類：數字音頻處理器

　　中文描述： 音頻控制器，數字音頻接口，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

　　數據手冊：http://www.tongliao8.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，包含28/56 bit音頻DSP、ADC、DAC以及類似微控制器的控制接口。信號處理包括平衡、混音、低音增強、多波段動態處理、延遲補償以及立體聲圖像擴展等，可以對現實世界的揚聲器、放大器與收聽環境的限制進行補償，對感受到的音頻質量進行動態改進。

　　ADAU1701的信號處理可以同高端立體聲設備中的信號處理相媲美。大多數處理是由完全的56 bit雙精度模式完成的，因此帶來非常優良的低電平信號性能。ADAU1701是完全可編程數字信號處理器。易于使用的SigmaStudio軟件允許用戶利用雙二階濾波器、動態處理器、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處理流程。

　　ADAU1701程序可以從串行EEPROM（通過其自引導機制）或從外部微控制器上電加載。在上電期間，當前參數狀態可以從ADAU1701寫回到EEPROM，以便在下一次程序運行時重新調用。

　　2個∑-ΔADC與4個∑-ΔDAC向動態的模擬輸出提供98.5 dB模擬輸入。每個ADC的總諧波失真+噪聲（THD+N）為-83 dB，每個DAC的總諧波失真+噪聲（THD+N）為-90 dB。數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。

　　應用

　　多媒體揚聲器系統

　　MP3播放器揚聲器

　　汽車音響磁頭單元

　　迷你立體聲音響

　　數字電視

　　演播室監視器

　　揚聲器混音調節

　　音樂會演奏效果處理器

　　座位聲音系統（飛機/交通車）

　　ADAU1701JSTZ中文參數

　　ADAU1701JSTZ引腳圖

二、工作原理

1. 核心架構

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

2. 信號處理流程

ADAU1701JSTZ的信號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個模擬音頻輸入通道，支持差分輸入，每個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。這樣的設計能夠精確匹配不同輸入信號的幅度，為后續處理提供優化的信號條件。

音頻信號經過ADC轉換后，進入SigmaDSP?處理核心。在這里，ADAU1701JSTZ可以進行多種音頻處理操作，包括但不限于均衡、混音、低音增強、多波段動態處理、延遲補償、揚聲器補償以及立體聲圖像擴展等。這些處理功能能夠補償揚聲器、放大器和收聽環境中的實際局限性，顯著提升音頻的感知質量。

處理后的音頻信號通過DAC輸出，ADAU1701JSTZ提供了4個DAC通道，每個通道的輸出動態范圍達到103 dB，總諧波失真加噪聲（THD+N）低至-90 dB，確保了高質量、低失真的音頻輸出。

3. 通信與控制

ADAU1701JSTZ支持多種通信協議，包括I2C和SPI，方便與外部控制器或其他設備進行數據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整音頻處理器的參數，以滿足不同應用場景下的需求。

此外，ADAU1701JSTZ還具備自引導機制，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，當前參數狀態可以從ADAU1701JSTZ寫回到EEPROM，以便在下一次程序運行時重新調用。

三、特點

1. 高性能DSP核心：采用SigmaDSP?內核，工作頻率高達50 MHz，能夠高效處理音頻數據。

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

3. 豐富的信號處理功能：包括均衡、混音、低音增強、多波段動態處理等，顯著提升音頻質量。

4. 靈活的配置能力：支持I2C和SPI通信協議，方便與外部設備進行數據交互和控制。

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

6. 高保真音頻輸出：4個DAC通道，輸出動態范圍達103 dB，總諧波失真加噪聲低至-90 dB。

7. 低功耗設計：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用場景。

四、應用

ADAU1701JSTZ憑借其強大的性能和豐富的功能，在多個領域得到了廣泛應用：

1. 多媒體揚聲器系統：如家庭影院、電腦音箱等，通過ADAU1701JSTZ進行音頻處理，提升音質和聽覺體驗。

2. 汽車音響系統：在車載音響系統中，ADAU1701JSTZ可用于音頻信號的優化和處理，提供高質量的音效體驗。

3. 消費電子產品：如MP3播放器、智能手機等，通過集成ADAU1701JSTZ，實現音頻信號的增強和音效調節。

4. 專業音頻設備：如錄音室監聽音箱、樂器效果處理器等，ADAU1701JSTZ的高性能處理能力能夠滿足專業音頻應用的需求。

5. 其他應用場景：包括數字電視、演播室監視器、音樂會演奏效果處理器以及座椅內音響系統（如飛機、長途汽車等）等。

五、參數

以下是ADAU1701JSTZ的主要參數：

• 制造商：Analog Devices Inc.

• 產品種類：音頻DSP

• 工作電源電壓：1.8 V至3.3 V

• DSP核心頻率：高達50 MHz

• 音頻輸入通道：

• 數量：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

• 模擬到數字轉換器（ADC）：

• 位數：24位（可配置為16位）

• 采樣率：最高可達96 kHz

• 信噪比（SNR）：≥102 dB

• 數字到模擬轉換器（DAC）：

• 通道數：4

• 位數：24位

• 動態范圍：103 dB

• 總諧波失真加噪聲（THD+N）：-90 dB

• 通信接口：

• I2C接口：支持標準模式、快速模式和高速模式

• SPI接口：最高可達32 MHz

• 自引導與配置：

• 支持從串行EEPROM或外部微控制器上電加載程序

• 當前參數狀態可寫回到EEPROM，以便下次上電恢復

• 電源消耗：

• 典型工作電流（取決于具體應用和配置）

• 低功耗待機模式支持

• 封裝類型：JSTZ封裝，適合表面貼裝技術（SMT）

• 工作溫度范圍：根據具體型號可能有所不同，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、調試和定制SigmaDSP?音頻處理器的參數和算法。用戶可以通過拖拽組件的方式構建音頻處理鏈，無需編寫復雜的代碼即可實現復雜的音頻處理功能。

六、總結

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、靈活的配置選項和高保真音頻輸出，在多媒體揚聲器系統、汽車音響系統、消費電子產品以及專業音頻設備等多個領域展現了廣泛的應用前景。其雙精度處理模式和可編程性強大的SigmaDSP?內核，為用戶提供了高質量的音頻處理體驗，并通過SigmaStudio軟件工具簡化了音頻處理鏈的設計和調試過程。此外，低功耗設計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格要求的音頻應用的理想選擇。