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卫星接收机SPDIF光纤同轴接口的加装及自制外置音频解码器

2011-12-30 13:43| 发布者: 00net| 查看: 22| 评论: 0

摘要: 编者按:这是广东的Stanley Jing师长教师和山东梁兴光师长教师又一篇DIY的力作,这也是这两位高手的聪明和实力的结晶,我们年夜他们合作而暴发出的火花中,看到了他们的能力和水平,发烧友们为他们而欢快,为他们而孤 ...

编者按:这是广东的Stanley Jing师长教师和山东梁兴光师长教师又一篇DIY的力作,这也是这两位高手的聪明和实力的结晶,我们年夜他们合作而暴发出的火花中,看到了他们的能力和水平,发烧友们为他们而欢快,为他们而孤高。我们接待更多的人介入到DIY中来。

今朝的卫星电视,绝年夜年夜都都是数字编码压缩的数字电视节目旌旗灯号,数字编码压缩手艺在各类信盛传送系统中,饰演着主要的脚色。领受卫星数字电视,必然要使用卫星数字领受机才能收看。受今朝各类前提的制约,卫星数字领受机在现阶段仍是一个数字、模拟两种类型电路的“同化体”。虽然今朝人们对卫星数字领受机采用了各类体例来提高它的音质默示,可是卫星数字领受机机箱内复杂的电磁情形,使得电路受到的干扰难以避免。卫星领受机的电路凡是工作在一个极为嘈杂的电磁情形,受电源噪声、机箱内电磁辐射、模拟与数字电路共用电源和地等诸多身分的影响,它的音频DAC(Analog to Digital Converter)及低通滤波缓冲(Low-pass Filter & Buffer)等模拟电路会受到斗劲严重的噪声干扰,输出的模拟音频旌旗灯号会不成避免地带有失踪真。而在这些失踪真中,高次谐波的影响尤为恶劣,致使其音频指标难以进一步提高。那么若何进一步提高平易近用卫星领受机的音质呢?SPDIF接口手艺为我们供给了一个很好的解决方案!

这种方案的根基事理就是数字音频旌旗灯号不再经由卫星领受机内DAC芯片的数/模(DAC)转换以及后续的模拟旌旗灯号措置,直接以LPCM(线性脉冲编码调制)流的形式,使用光纤或同轴SPDIF输出,以数字体例传输到外部的数模转换以及低通等电路零丁做成的一个外置盒,即外置SPDIF DAC解码器中,经由过程SPDIF解码器内置的数/模(DAC)转换器解码,经缓冲放年夜输出至音响功放等设备。这样干扰年夜为减小,音频旌旗灯号的质量自然有所提高。简而言之,使用外置解码器的目的是要提高卫视领受机的音频质量,其具体过程就是以一台整体机能高于机内DAC的外置式解码器来庖代机内音频DAC以取得整机音质的提高。事实也充实证了然此体例简直是行之有用的最佳捷径。

要知道,SPDIF离我们并不遥远,使用过XSAT410的伴侣都知道,在它的机箱背后,有一个黑色的塑料塞帽。在接通电源XSAT410工作时,拨下塑料塞帽,我们可以看到有一束红光年夜它的基座中射出。这就是SPDIF光纤输出接口。在欧洲,绝年夜年夜都家用卫星领受机都带有SPDIF输出接口。

SPDIF是什么

SPDIF严酷的写法是S/PDIF,是“SONY/PHILIPS Digital Interface Format”的缩写,它是由SONY与PHILIPS公司在上世纪80年月制订的一种数字音频信盛传输尺度,可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类数字音频旌旗灯号〔呗躁准的输出电平是0.5Vpp(发送器负载75Ω),输入和输出阻抗为75Ω(0.7-3MHz频宽)。常用的SPDIF接口有光纤、RCA和BNC。我们常见的同轴线接口是RCA插头作同轴输出,可是用RCA作同轴输出是个错误的做法,正确的做法是用BNC作同轴输出。因为BNC头的阻抗是75Ω,刚好适合S/PDIF的格抉择妄想度,但因为历史的原因,在一般的家用机上年夜多用的是RCA作同轴输出。SPDIF最初应用于CD、数字TAPE播放器上的数字音频传送接口,后来逐侥暌功用到其它各类家用电子消费产物上。经由过程SPDIF接口授输数字声音旌旗灯号已经成为了新一代家用电子消费产物上。经由过程SPDIF接口授输数字声音旌旗灯号已经成为了新一代家用数字音响电器普遍拥有的特点。

SPDIF使用双相标识表记标帜编码(Bi-phase Mark Coding;BMC)法,属调相(Phase-Modulation)式传输的一种,逻辑0以跨越一次准位0来暗示,逻辑1以跨越两次准位0来暗示。SPDIF仅用一条线路就可进行数字音源传输,同时传递音源信息与时钟信息。但因为它实施Bi-phase Mark双向标识表记标帜的编码传输,因为传递距离的远近与噪声干扰等,送抵领受端并将数据与时钟恢复还原时,因时序的偏误以至相位振幅的取样误差,轻易造成时钟旌旗灯号的微失踪真,此微失踪真也称之为Jitter(抖跳、时基误差)。这时已有误差的数据和时钟再进行DAC转换,转换成模拟音频旌旗灯号,虽然音频旌旗灯号不致完全走样,但确实已非忠厚呈现。为体味决这样的问题,高品质外置DAC的解决体例是在SPDIF领受端设置数据缓冲存储器(Buffer),待整体领受后再年夜头以领受端发生的切确时钟来措置数据,称为:Re-Clock(时基重整)。

就传输介质而言,SPDIF年夜传输介质上来分为光纤和同轴两种,属不服衡传输体例。其实它们传输的旌旗灯号是不异的,只不外是传输载体分歧,接口和毗连线外不美观也有差异。

一种是光纤(Optical Digital Output)SPDIF输出,一般简称为光纤,也叫Toslink。它是在机械内部把SPDIF数字旌旗灯号光纤发射模块改变为光旌旗灯号,并经由过程光纤线送到外部数字设备的光旌旗灯号输进口,后者再把光旌旗灯号改酿成电的旌旗灯号去作进一步的措置。Toslink是日本东芝(TOSHIBA)公司较早开发并设定的手艺尺度,它是以Toshiba link命名的,在器材的后面背板光纤输出口旁边印有“OPTICAL”作标识,此刻几乎所有的数字影音设备都具备这种名目的接口。

另一种是同轴电缆(Coaxial Digital Output)SPDIF输出,常称为同轴输出。在器材的背板上的同轴座边印有“coaxial”作标识。同轴是最早的数字传输规格,尺度阻抗为75Ω,输出电压峰-峰值0.5V。不外早期BNC头不普及,所以厂商以单端的RCA头庖代。

两种常见的家用SPDIF光纤、同轴输出接口毗连器。

光纤的完整名称叫做光导纤维,英文名是OPTIC FIBER,也有叫OPTICAL FIBFER的。光纤是以光脉冲的形式来传输旌旗灯号,它是用纯石英玻璃或有机透明材料以出格的工艺拉成细丝,作为光的传输介质。它由纤维芯、包层和呵护套组成。年夜理论上来说,光纤用来传输数字脉冲信航崆最好的,它的旌旗灯号衰减小、不受电磁波干扰,同年光纤不会辐射电磁波,一般说来传输频宽也较宽。是一个极好的数据传输的前言。可是因为它需要光纤发射和领受端口,问题往往就是出在这里,光纤发射口和领受口的光电转换需要用光电二极管(或其它光电转换器件),因为光纤端面与光电二极管不成能做到很是慎密的对接(或称吻合、耦合),就存在光在前言界面的反射和闲逸,年夜而发生数字股栗(Jitter)类的失踪真,又因它有两个端口(发射口和领受口),所以这种失踪真还会是叠加的。再加上在光电转换过程中存在着光电二极管的非线性及响应等方面的失踪真,同年光纤自己的外径、齐心圆的不平均度、端面加工体例(有球型抛光与平面抛光二种体例,以前者为佳),城市对光脉冲信盛传输发生影响。所以它在几种数字音频SPDIF传送线缆中机能是最差的。可是,光纤毗连可以实现发送设备与领受设备间的电气隔离,阻止噪音经由过程地线传输,有利于降低设备间的电磁干扰。今朝Toslink光纤被年夜量应用在通俗的中低档CD、LD、MD、DVD机及组合音响上,甚至在某此标识表记标帜本型电脑也有。我们熟悉的XSAT410机后背的SPDIF也是这种。Toslink使用的光纤线,其接头分两种类型,一般家用的设备都是用尺度的接头,尺度光纤线及光纤线端头。而便携式的器材如便携式CD、MD、标识表记标帜本型电脑等的Toslink,则是用与3.5㎜耳机接头差不多巨细的迷你光纤接头(Mini-Toslink)。因为光纤有上述的各种缺陷,是以使用这类光纤接口授输SPDIF,音质虽然较为透明,但数码味较浓,缺乏生气,听感显得缺乏一点韵味。

光纤接头的外形具有插入的标的目的性,请注重光纤接头上卡榫和两侧切角必需与器材上的光纤插座标的目的吻合,方可插上,否则,接头有可能被卡在插座里难以拔出。如强行把接头拔出,将导致插头损坏而影响讯盛传导的质量。

同轴电缆是欧洲家电最喜欢用的,这可以年夜欧洲厂商出产的家用机上看的出来,凡是稀有字输出的都有同轴输出。年夜手艺指标看,数字同轴传输的时基误差很是小,比光纤的数字股栗小一个数目级。是以这一传输体例对音质有较好的默示。可是使用时请注重传输线材的阻抗匹配,数字同轴接口采用阻抗为75Ω的同轴电缆为传输前言,其利益是阻抗恒定,传输频带较宽。使用75Ω特征阻抗的同轴电缆,可保证阻抗恒定,确保信盛传誓正确。优质的同轴电缆传输频宽可达几百兆赫,也就是耸ё仝传输的线材搭配上,应该是以合用于传输高频率数字讯号的75欧姆同轴线材作为尺度,也就是一般常说的“数字线”。

数字同轴线可用我们常用的卫星天线的高频馈线,两头装上RCA或BNC头廉价。

如不美观浸染通俗的AV RCA毗连线庖代专用的数字同轴线,作为SPDIF同轴传输线,当然也能工作,可是因为通俗的AV RCA毗连线的特征阻抗并不平均,传输带宽不足,会使得听感稍微显的干涩。

卫星领受机的SPDIF接口

前面我们谈到,欧版的XSAT410是带有SPDIF光纤接口的。而我们所熟悉的雷霆、航科430系列卫星数字领受机其实是以XSAT410为基本而设计、出产的。在国内早几年出产的雷霆430S也保留有光纤输出接口。只是近几年因为成本的考虑,国内厂家在雷霆、航科等品牌的4×0系列卫星领受机上慢慢打消了光纤输出接口。

今朝国内厂家出产的内销家用卫星数字领受机绝年夜年夜都都没有SPDIF输出接口,只有出口欧洲的机型才带有SPDIF光纤/同轴输出接口。对于这些没有SPDIF输出接口的卫星领受机,能不能给它们增添SPDIF光纤输出接口呢?

谜底是年夜年夜都机型都能增添SPDIF光纤/同轴输出接口!

说了这么多废话,此刻起头这篇文章的重点,若何增添SPDIF光纤输出接口!

我们首先得找到光纤发射模块。什么是光纤发射模块?简单地说,它是一种使用光纤作为物理媒体而且将数字旌旗灯号转换到光旌旗灯号的转换器。光纤发射模块有良多种型号,其外形、安装体例和引脚数目都分歧,其手艺参数也有差异。在业余前提下它们是可以交流使用,只要引脚毗连正确,在家庭中使用是不会感受到有什么较着的差异。可是出格要注重,不能将光纤发射模块与光纤领受模块搞混。两者的外形不异,但功能恰恰相反,一个是光发射模块,一个是光领受模块。它们分袂处于光纤传线发送和领受的两头。TOSHIBA公司出产的Toslink光发射模块型号命名为TOTX ×××,Toslink光领受模块型号命名为TORX ×××。两者在应用时必然不能搞错!

最常用的光纤发射模块型号是TOSHIBA的TOTX173和TOTX179。TOTX179是3只引脚,TOTX173是4只引脚。TOTX173在应用中,要在其第2脚(限流电阻)到电源间要接入一只8.2KΩ的电阻,其余的旌旗灯号输入、电源和地3只脚,与TOTX179的3只脚一样,分袂毗连到SPDIF旌旗灯号、+5V和GND。

如不美观找不到光纤输出模块该怎么办?我们不要把问题想得过于复杂。Toslink光纤输出模块不外是一个造型不太一样的红色发光LED而已。所谓光纤SPDIF,也不外是把“0”与“1”的数字旌旗灯号酿成LED的明暗(严酷的讲,是改变亮度)。当数字旌旗灯号为“1”时,LED亮一点;当数字旌旗灯号为“0”时,LED暗一点,如斯而已。

年夜白这个事理后,如不美观图省事或要求不高的话,其实就不必处处找光纤输出模块,简单的只要找个红色LED瞄准光纤线的端口即可,一点也不坚苦。关于这种非凡又省钱的弄法,找一个φ3㎜的红色LED,用一个内径恰当粗细的塑料管将LED和光纤线套在一路就行了。塑料管的长度尽可能地短一些,LED和光纤线距离近一点,以提高LED与光纤线的光耦合效率。

可是这样的“简略单纯”光纤发送装配的光纤线欠好固定,光纤线的拔插都未便利,而且不美不美观。

我们可以找一块电路板(万用洞洞板),在电路板边缘装上一个插孔是通孔的3.5MM耳机插座,耳机插座焊脚只做固定插座之用。在插座后面临准插座后孔装上一只红色发光二极管(LED),注重要使用高亮度红色的LED,再将它们固定在卫星领受机后背板上合适的位置。LED的正极要串入一只680~1K欧姆电阻再接入原光纤输出模块的旌旗灯号输入脚装配,负极接地。使用时可用光纤转换头,再在厥后面插入尺度Toslink光纤线。迷你光纤接头mini-Toslink光纤线直接插入3.5㎜耳机插孔,LED会正好瞄准光纤线的入射窗口。Mini-Toslink光纤线有两头都是Mini-Toslink接头的光纤线,也有一头是Mini-Toslink,另一头是尺度头的光纤线。在选购时可按照设备接口情形选择。不知巨匠注重过没有,有良多型号的标识表记标帜本型电脑(Notebook),它的SPDIF输出就是在它的耳机插孔中。其内部结构根基上是不异的。当然电脑中的“发光管”的电-光转换特征比通俗LED要好的多。

声名一点:上述两种DIY光纤输出模块中使用的LED,必然要选择发光面没有划痕的发光二极管,否则光纤输出模块可能会工作不正常。通俗的红色LED不是专用于这种光电转换的,其光电特征与Toslink光纤输出模块有些差异,所发光的峰值波长与领受端光纤领受模块中光敏管的最佳领受波长也有差异,而且LED与光纤线端口的“光耦合度”也不如光纤输出模块,所以经由过程这种DIY的“输出模块”,SPDIF的JITTER会增年夜一些,对音质会稍有损害。

做好了上述的筹备工作往后,我们就可以起头在我们的卫星领受机上脱手术了。下面按照几类分歧的卫星领受机分袂介绍SPDIF输出接口的加装体例。

1、主板上留有光纤输出模块焊盘位置的雷霆、航科430S领受机的SPDIF输出加装体例。

对于在主板上留有光纤输出模块焊盘位置的卫星领受机,如前几年出产的蓝板雷霆430S及航科430S。只要在主板焊上光纤输出模块,即可为它增添SPDIF光纤输出功能。有个体厂家出产的机械需要再补上几个出厂时未焊的阻容元件。

雷霆430S及航科430S主板所预留的光纤输出模块焊盘,只适合于TOTX179,所要在主板上直接安装光纤输出模块的话,只能使用TOTX179一类的三脚光纤输出模块。如不美观使用其它型号的光纤输出模块或前述的DIY输出模块,则要用飞线毗连,并在机箱恰当位置打孔安装光纤输出模块。

焊好光纤输出模块后,在机械背板挖出光纤输出模块的输出开孔,年夜头装好主板,将机内排线照原本位置插好,搜检无误后,插上光纤线。开机就可看到光纤线的另一端有红光射出。

2、MPEG-2解码(DECODE)芯片有SPDIF输出脚的卫星领受机加装体例。

此刻良多卫星领受机的主芯片都具有输出SPDIF数字旌旗灯号的能力,只不外在出产过程中因为成本等各类原因将其省略了,如不美观你的卫星领受机使用的是MPEG-2解码芯片的话,那么就很是简单,只要将MPEG-2解码芯片的SPDIF输出旌旗灯号引出,送到缓冲放年夜器和光纤输出模块或同轴RCA端子就可以输出数字(S/PDIF)旌旗灯号了。部门常见的卫星数字领受机使用的主芯片(MPEG-2解码芯片)的SPDIF输出脚号及其封装形式。声名一点:因为笔者手中资料有限,可能有良多漏失踪。未列之芯片,并不必然剖明其没有SPDIF数字旌旗灯号输出。

因为MPEG-2解码芯片输出的SPDIF旌旗灯号电平较低(0~3V摆布),且输出驱动电流较低,不能直接驱动光纤输出模块和同轴输出。为了能正确地传输SPDIF码流,我们需要增添一个旌旗灯号缓冲放年夜器。只有光纤输出的SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜器电路。

这个SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜器电路中的芯片是74HC04,它是74系列的高速CMOS六反相器。74系列的IC,有良多的厂商在出产。虽然各厂出产的74系列的同型号的IC管全数是兼容的,但它们的最高工作频率及个体参数仍是有些差异。年夜体上,选用最快速的不会有问题。若是速度不够快,就可能工作起来会有不良影响。所以最良多若干好多选择几个分歧厂商出产的74HC04做个斗劲。如不美观工作不正常或音乐听感欠安,就换一个试试。我建议选择PHILIPS出产的74HC04。

由74HC04组成的SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜电路很是简单,第一级是接一个反馈电阻的反相器组成的线性放年夜器,它将我们卫视机内输出的SPDIF旌旗灯号(幅度0~3V摆布)放年夜至TTL电平(就是一般数字旌旗灯号0V、+5V的电压),但此时输出讯号是反相的(因为经由反相器),接着操作74HC04剩下的反相器并联输出,一方面可以将输出讯号再反相回来,另一方面,多只并接的74HC04也可以提高数倍的输出电流,让它更有力敦促光纤输出模块。因为耗用的电流不年夜,+5V的电源可年夜卫视机电源板或主板上直接取用,或另加输出直流5V的变压器整流稳压电源,其余阻容元件的品质其实并不主要,因为都是数字旌旗灯号,只要能正常工作便无口角之分,全数零件加起来仿佛只需十余元。注重:74HC04的14和7两脚要分袂毗连到+5V和地上。现实建造时,必然要注重接上这两脚,否则SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜电路不能工作。

如不美观还但愿加装SPDIF同轴接口。它可同时输出光纤和同轴旌旗灯号。它的事理不异,只不外它的末级分成两部门,分袂驱动光纤和同轴。变压器是数字脉冲变压器。使用脉冲变压器的益处,就是经由过程磁场来耦合旌旗灯号,使输出与输入之间没有任何的电气毗连。此外,脉冲变压器也是一个生成的滤波器,会阻止超高频的噪声串入。输出的串联电阻阻值为75欧姆,它与外置DAC解码器输入端并联的电阻形成一个分压收集,可以藉由这个分压收集获得尺度的SPDIF电平。如不美观找不到数字脉冲变压器,可用电脑网抗亓?收集数字变压器代用,或者打瘦削字脉冲变压器,将C3直接联到RCA插座的芯线上。

今朝在DIY市场上也有制品的SPDIF输出板出售,制品SPDIF输出板是其中之一,它带有光纤、同轴和卡农平衡三种输出。板上已带有整流稳压电路,只要将一个约9V电压的交流电源接入,再接入SPDIF旌旗灯号,就可正常工作。当然我们也可以按照其电路进行廉价。

至此,我们已筹备好Toslink光发射模块和SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜板,再按照自己的卫星领受机所用主芯片(MPEG-2解码芯片)型号,核对芯片型号的SPDIF输出引脚,将MPEG-2解码芯片的SPDIF输出脚小心地用细导线焊好,将SPDIF旌旗灯号送至SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜器,再联接好前面筹备好的光纤输出模块和RCA同轴插座,固定好各个电路板及输出端口,就完成了SPDIF的加装。是不是很简单?下面我们介绍两个安装实例给巨匠。

(1)使用PHILIPS SAA7216芯片的卫星数字领受机

这台卫星数字领受机的MPEG-2解码芯片是PHILIPS的SAA7216。SAA7216的Pin139是SPDIF旌旗灯号的输出。小心地将139脚年夜电路板上焊开拉起,将一根细导线与拉起的139脚焊在一路,并用热熔胶邃密导线固定,以呵护被拉起的IC焊脚不会因为导线的移动而被折断。

将与MPETG-2解码芯片SAA7216的SPDIF输出脚焊接在一路的细导线接至SPDIF缓冲放年夜器的旌旗灯号输入端,并固定好缓冲电路板及同轴端子,年夜机内主板处引出+5V和地线接至缓冲电路板即可。

(2)使用CHEERTEK CT212芯片的卫星数字领受机

这台机的MPEG-2解码芯片是CHEERTEK的CT212。CT212的Pin82是SPDIF旌旗灯号输出脚。

我们要做的仅仅是焊接一块为该机配套的SPDIF旌旗灯号缓冲放年夜板,用洞洞板建造的缓冲放年夜器布线,缓冲芯片为74HC04U,红外线发射头为TOTX179。

拆除原主板附带的射频调制器,在其空出的部位用于安装SPDIF旌旗灯号缓冲器,缓冲器的5V电源就近取自原调制器焊脚上的5V电源。

在原调制器的屏障焊盘位置接2条粗铜线,用于缓冲板的辅助固定。红外线发射头的完全固定是依靠于穿事后部机壳固定红外线发射头的螺丝。

需要注重的是CT212S主芯片82脚的引线焊接,要拔取优柔较细的多股导线,最后的焊接头只留一根铜丝,预先上好锡,用不带焊锡的25W烙铁按压到CT212S的82脚上,并稍用力拉一下焊接头,以磨练是否焊接精采,用放年夜镜和万用表测量引出线与其相邻的81脚和83脚是否有短路。确认焊接正常后,在导线与芯片引脚焊接处点一点热熔胶或502快干胶,固定导线及呵护芯片引脚焊点。

小结

此类加装最关头的是要把握必然的焊接技巧,而且在焊接引脚时焊锡必然不能过多,否则极易造成芯片引脚锡桥短路。对于BGA封装的MPEG-2芯片,如SC2005,如不美观厂商在PCB LAYOUT时没有将SPDIF脚引出的领受机,例如雷霆430XP,因为BGA封装的芯片引脚在芯片底面,我们很难将SPDIF旌旗灯号引出,所以像这类领受机要加装SPDIF输出接口将很是坚苦。

3、采用MPEG-2解码芯片没有SPDIF输出的卫星领受机加装体例。

对于使用MPEG-2解码芯片没有SPDIF旌旗灯号输出的领受机,或者是查找不到该MPEG-2解码芯片资料,不知道SPDIF输出是芯片的阿谁引脚,我们就不能采用前述的体例了。

让我们稍稍反向思虑一下,SPDIF是由PCM数字音频旌旗灯号DATA、BCLK和LRCK编码而成,只要卫视机的MPEG-2芯片有DATA、BCLK和LRCK三个旌旗灯号输出,或许可以增添一个电路,将PCM数字音频旌旗灯号转换为SPDIF旌旗灯号,赠予至光纤输出模块或同轴输出RCA端口,同样可觉得卫视机增添SPDIF输出功能。所以,只要卫星领受机不是使用主芯片内置的音频DAC,即主芯片有DATA、BCLK和LRCK三个旌旗灯号输出,也就是卫星领受机主板上焊有零丁的音频DAC芯片的机型,都可使用这种体例加装SPDIF光纤/同轴输出。

今朝可找到的PCM/SPDIF转换(Digital Audio Transmitter)芯片有ADI公司的AD1892、CRYSTAL公司的CS8402以及Burr-Rrown公司的DIT4096和DIT4192等。

AD1892和DIT4192价钱太高,CS8402的手艺参数指标又太低,权衡利弊,我们选用了Bur-Brown公司的DIT4069组成我们的SPDIF转换电路。

DIT4096是美国TI公司旗下的But-Brown公司出产,它撑持24 bit 96 kHz的SPDIF数字音频转换芯片,可应用在专业和家用消费类数字音频产物。DIT4096有硬件和软件两种节制模式,可以便利地应用在多种场所。撑持多种音频数据名目。

DIT4096首要特点:

·合适AES-3、IEC-60958和EIAJ CP1201尺度

·撑持最高96KHZ采样频率

·撑持单声道模式

·内置线驱动器

·矫捷的输入音频接口设置:

-撑持主体例或细腻式

-撑持尺度(EIAJ)、12S及左对齐数据名目

·软件节制模式:经由过程SPI串口对片内寄放器进行R/W操作

·硬件节制模式:经由过程设定硬件节制脚电平

·内置CRC编码发生器

·主时钟频率规模:256FS、384FS和512FS

·内核工作电压+5V

·逻辑I/O口工作电压+2.7V~+5V

·TSSOP28封装

DIT4096可工作在软件和硬件两种节制模式下,其Pin28 MODE=0时闻敉件模式,MODE=1时为硬件模式。在两种节制模式下其引脚功能和内部旌旗灯号措置流程都稍有分歧。在软件节制模式下MCU是经由过程DIT4096的SPI串行节制口,对片上的模式寄放器进行写入或读出节制指令字来实现功能节制。其中CDIN脚是串行数据输入,用来写洌式寄放器;CCLK脚是串行字时钟,用来节制数据的读写时序;CDOUT脚是串行数据输出,可应答CPU及将模式寄放器状况数据回送MCU。所有的串行节制口的读写操作都是采用16Bits数据长度。在硬件节制模式下,可经由过程设定DIT4096的几个硬件节制引脚电平来实现节制功能。

因为本文的SPDIF转换电路在应用DIT4096时,都仅将其设定在硬件节制模式,所以DIT4096的软件在硬件节制模式下的工作状况我们将不赠予陈,有乐趣的读者可参考DATASHEET自行研究。下面的谈判全数局限在DIT4096硬件模式前提下。

对于音频PCM的SYNC(LRCK)和SCLKK(BCK)两个时钟旌旗灯号,DIT4096可工作在主模式和年夜模手站种状况。当DIT4096工作在主模式时,DIT4096输出SYNC(LRCK)和SCLKK(BCK)两个时钟旌旗灯号送至MPEG-2解码芯片,MPEG-2解码芯片按照DIT4096送出的两个时钟旌旗灯号时序,向DIT4096挨次发送DATA串行数字音频数据。当DIT4096工作在年夜模式时,SYNC、SCLKK及DATA旌旗灯号全由MPEG-2芯片向DIT4096发送。DIT4096的主、年夜模式设定体例由DIT4096 Pin14设定。

DIT4096可在256 FS、384 FS和512 FS三种主时钟前提下工作。其工作时钟设定由CLK0和CLK1两脚设定。

DIT4096可领受24Bits左对齐、24Bits I2S、24 Bits右对齐和16Bits右对齐几种数字音频数据名目,其输入的数据名目选择由FMT0和FMT1两脚设定。

DIT4096组成的PCM/SPDIF转换电路,它有光纤及同轴两路输出。S1数位开关用于设定DIT4096的接神通字音频数据名目和主时钟频率。可按照卫视机主芯片输出的数字音频数据名目和主时钟频率,设定DIT4096的数字音频数据名目和主时钟频率。这样本电路根基上可以合用于绝年夜年夜都卫星领受机的SPDIF加装。考虑到有部门卫星数字领受机的主芯片没有音频主时钟(MCLK)输出,所以我们在设计电路时增添了一个PLL电路,用来年夜音频PCM的SYNC时钟(LRCK时钟)恢复MCLK时钟。PLL电路芯片选用廉价的74HC4046,分频器选用74HC4040,电路倍频系数256,输出频率256FS。如卫视机主芯片有MCLK时钟输出,可拆下74HC4046和74HC4040,由卫视机主芯片的MCLK时钟送到PCM/SPDIF转换电路。74HC4046PLL电路工作事理可参阅本刊2006年第15、16期的《基于PCM1716E的音频解码板的设计与应用》一文。

本俭仆装SPDIF的卫星领受机主芯片是STi5505(假百胜P3800),其使用的音频DAC是TDA1311。年夜TDA1311的DATASHEET可知,TDA1311的输入音频数据名目为右对齐16Bits,由此可知在此机中Sti5505输出的音频数据名目为右对齐16 Bits,设定DIT4096的FM1=1、FM0=1,即将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板上的数位开关的1、2两位推至OFF位置。因为STi5505没有输出MCLK时钟,我们需使用PCM/SPDIF转换电路板上的PLL电路。设定DIT4096时钟为256FS,设DIT4096C的CLK1=0、CLK0=1,数位开关的3位推至ON位置、4位推至OFF位置。

为保证BCK、LRCK和DATA旌旗灯号前、后沿不变坏,要尽可能缩短BCK、LRCK和DATA三个旌旗灯号引线长度,所以将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板架空固定于卫视机主板之上。操作卫视机主板的固定螺孔旋入一个长螺柱,将DIT4096 PCM/SPDIF转换电路板固定。拆下P3800卫视机主板上的TV调制器,原TV调制器在机壳后板的两个孔正好安装SPDIF光纤和同值奔年夜PCM/SPDIF转换电路板引线至光纤和同轴的安装处。因为且则筹算只采用光纤传输体例,所以同轴输出的RCA座未装。

因为原机已经安装有PCM1716 DAC板,所以BCK、LRCK和DATA三个旌旗灯号由PCM1716板上引出,DIT4096 PCM/SPDIF转换电路电源直接引主板上+12V电源。

4、NOKIA9500S的SPDIF加装体例。

NOKIA9500S卫星数字领受机是“亚洲2号”卫星刚刚起头试播卫星数字节目时,广电总局许可进网的首批卫星数字电视领受机之一,它以优异的解解救像和友善的操作界面,深受泛博用户喜爱,成为昔时风行一时的卫星领受机。诺基亚系列的领受机9500S/D-box、9500S、9600S,都采用不异的主电路板,主芯片全都采用Motorola 68340。在分歧时代出产的NOKIA9500S卫星数字领受机,其音频DAC芯片,先后采用过CS4920和CS4922两种芯片,两种芯片都是CRYSTAL公司的产物。

CS4920和CS4922,两者都是音频措置芯片。两芯片的内部结构根基不异,两者内部都包含一个通用DSP核、一个可编程时钟PLL、一个高音质的音频DAC、一个SPDIF编码发送以及外部节制用的SPI或I2C(二选一应用)串行节制接口。只是CS4922多了一组辅助的音频PCM数据输入/输出管脚。

CS4920和CS4922两芯片的第5脚是SPDIF旌旗灯号输出脚。因为CS4920/CS4922芯片内有SPDIF旌旗灯号缓冲器,不再需要另加缓出器。是以,只要将SPDIF旌旗灯号送至光纤输出模块就可完成NOKIA9500S卫星数字领受机的SPDIF光纤输出接口的硬件加装。是以这里只需筹备四个零件:一只10μF电解电容、一只100nF瓷介电容、一只8.2KΩ的电阻以及一枚TOTX173模块,用一小块万能板将这四只零件连线焊好,就等于做好了光纤输出模组。模组与主板之间只有3根线需要毗连,分袂是SPDIF旌旗灯号线、+5V和地。固定好光纤输出模块,搜检毗连无误之后,年夜头开机就可看到TOTX173发出的红光,这就完成了SPDIF光纤输出接口的硬件加装。当然,也可使用TOTX179或廉价的光纤输出模块,响应的连线做恰当的改削即可。

因为CS4920/CS4922的SPDIF输出是受CPU节制的,诺基亚9500S的软件并不撑持CS4920/CS4920的SPDIF输出。所以要想使加装的光纤输出模块正常工作,需要将诺基亚9500S进级到DVB2000。进级成为DVB2000的NOKIA9500S,原NOKIA9500S遥控器按键功能界说有所改变,而且菜单等人机对话介面、机械的操控和功能也有很年夜转变。关于NOKIA9500S进级成DVB2000的体例,在良多资料中已有介绍,在此不再一再。关于原NOKIA9500S遥控器对DVB2000的按键功能界说以及DVB2000的使用,可参阅“DVB2000操作仿单”等相关资料。

诺基亚9500S的软件进级到DVB2000后,按动遥控器的按键【GUIDE】挪用DVB2000的主菜单(menu)并按键【8】-【9】,在开启的菜单中开启AC3,并设置所有频道为自动PID,之后,再次用遥控器按键【GUIDE】,挪用DVB2000的主菜单(menu),按键【9】-【4】-【4】设置装备摆设:

XMTCN:0168

按遥控器按键【GUIDE】挪用DVB2000的主菜单(menu)和按遥控器按键【GUIDE】挪用DVB2000的主菜单(menu),按键【9】-【4】-【6】分袂设置装备摆设:

XMTCS MP2:A086

XMTCS AC3:A0C4

完成DVB2000的软件配制。

软件设置装备摆设好之后,如SPDIF输出不正常,可以考试考试年夜头启动DVB2000机械,或者用遥控器按键【GUIDE】挪用DVB2000的主菜单(menu),按键【9】-【0】来发生正常的音频旌旗灯号。

卫视机加装SPDIF小结

卫星数字领受机的SPDIF光纤/同轴加装并不复杂,只是要注重焊接一些管脚很密的IC时,小心不要短路IC相邻的管脚。在加装之前,首先确认自己的卫星领受机的机型及所用的主芯片型号,再抉择采用的加装方案。


路过

雷人

握手

鲜花

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