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[参考译文] TAS2110EVM:无法使用 STM32U5 + TAS2110EVM 播放.wav 文件(获得噪声/音频损坏)

Guru**** 2826855 points

Other Parts Discussed in Thread: TAS2110EVM, TAS2110

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1561218/tas2110evm-unable-to-play-wav-file-with-stm32u5-tas2110evm-getting-noise-corrupted-audio

器件型号:TAS2110EVM
Thread 中讨论的其他器件: TAS2110

工具/软件:

您好:

我正在尝试玩 .wav 文件 使用 STM32U5 微控制器 通信 TAS2110EVM 放大器板、但我只会收到噪声或音频输出损坏。

硬件设置:

  • STM32U5 I²S(使用 SAI 外设实现 I ² C 音频)

  • TAS2110EVM 板

  • TAS2110EVM 的外部 5V/3A 电源

  • 连接的引脚:

    • FSYNC、SCLK (SBCK)、SDIN →Ω 电阻连接到 TAS2110 的时间为 I²S Ω

    • SDA、SCL I ² C→I²C 接口

  • 连接到 TAS2110EVM 的外部扬声器

  • 已检查 SDZ 引脚→电压为 1.8V(因此器件似乎启用了)

问题:

  • WAV 解析工作正常。

  • TAS2110 初始化(通过 I²C Ω)成功。

  • 播放方式HAL_SAI_Transmit_DMA()仅产生 噪音/音频损坏 而不是 WAV 文件。

SAI 配置:

hsai_BlockA1.Instance = SAI1_Block_A;
HSI_BlockA1.Init.AudioMode = SI_MODEMASTER_TX;
Hsai_BlockA1.Init.Synchro = Sai_synchro;
Hsai_BlockA1.Init.Protocol = Sai_free_Protocol;
Hsai_BlockA1.Init.DataSize = Sai_DATASIZE_16;  
Hsai_BlockA1.Init.FirstBit = Sai_FIRSTBIT_MSB;  
Hsai_BlockA1.Init.ClockStrobing = Sai_CLOCKSTROBING_FALLINGEDGE;  
Hsai_BlockA1.Init.OutputDrive = Sai_OUTPUTDRIVE_ENABLE;
HSI_BlockA1.Init.NoDivider = SI_MASTERDIVIDER_ENABLE;
HSEI_BlockA1.Init.FIFOThreshold = SI_FIFOTHRESHOLD_1QF;
Hsai_BlockA1.Init.AudioFrequency = Sai_AUDIO_FREQUENCY_44K;
Hsai_BlockA1.Init.SynchroExt = Sai_SYNCEXT_DISABLE;
Hsai_BlockA1.Init.MckOutput = SAI_MCK_OUTPUT_DISABLE;
Hsai_BlockA1.Init.MonoSteeoMode = Sai_monomode;
hsai_BlockA1.Init.CompandingMode = SI_NOCOMPANDING;
Hsai_BlockA1.Init.TriState = Sai_output_NOTRELEASED;

示例代码:

if (tas2110_init (&TAS_DATA)!= 0){
HAL_UART_TRANSMIT (&huart1、(uint8_t*)“TAS2110 Init Faile\n“、20,100);
Error_Handler ();
}
tas2110_set_samplerate (&TAS_DATA、wav_info.sample_rate);
tas2110_set_bitwidth (&TAS_DATA、wav_info.bits_per_sample);
TAS2110_set_dai_fmt (&TAS_DATA、0x0020);
tas2110_set_dai_tdm_slot (&TAS_DATA、1、0、1、wav_info.bits_per_sample);
tas2110_set_volume (&TAS_DATA、84);
TAS2110_ReadDVC (&TAS_DATA);
TAS2110_power_on (&TAS_DATA);
TAS2110_MUTE (&TAS_DATA、FALSE);

//测试音调
for (int i = 0;i < audio_buffer_size;i++){
AUDIO_Buffer[i]=(int16_t)(3276 * sinf (2 * M_PI * 1000 * I / 44100.0f);//低振幅
}
HAL_Sai_Transmit_dma (&hsai_BlockA1、(uint8_t*) audio_buffer、audio_buffer_size);

问题:

  • 有任何问题吗 特定的 I²S 格式要求 对于 TAS2110(例如,字长/帧同步极性/时隙配置)?

  • 都需要使用 MCLK TAS2110 与 BCLK/LRCLK/SDIN 一起、或者 TAS2110 是否可以在内部获得时钟?

  • 这可能与单声道配置与立体声配置有关吗?

有关正确的任何指导 I²S Ω+ TAS2110 配置 或指向工作参考的指针会非常有帮助。

提前感谢!

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Jinal:

    • 您应根据主机处理器配置设置寄存器 0x06 至 0x09。
      I2S 通常使用的 RX_OFFSET 为 1。 您可以尝试更改一些其他设置、例如 RX_EDGE 和 FRAME_START、以检查它们是否 有任何改进。
    • 不使用 MCLK、只需要提供 BCLK 和 WCLK。
    • 您是否在主机的两个通道上发送数据? 在 TAS2110 上、您可以选择播放任一通道上的数据、或者根据 RX_SCFG、RX_SLOT_R 和 RX_SLOT_L 对其进行组合

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Ivan:
    感谢您的答复。
    我已经根据主机处理器设置配置了寄存器 0x06 至 0x09。


    我的寄存器写入序列如下:
    tas_write_reg (tas2110_data_t *tas、uint8_t page、uint8_t reg、uint8_t val){
    uint8_t buf[2];

    //设置页面
    Buf[0]= 0x00;//TAS2110_PAGE_CTRL;
    Buf[1]=页面;
    HAL_I2C_addr Master_Transmit (TAS->hi2c、TAS->DEV_addr、buf、sizeof (buf)、HAL_MAX_DELAY);

    //写入寄存器值
    Buf[0]= reg;
    Buf[1]= val;
    HAL_I2C_addr Master_Transmit (TAS->hi2c、TAS->DEV_addr、buf、sizeof (buf)、HAL_MAX_DELAY);
    }

    我的初始配置如下所示:
    TAS_WRITE_reg (TAS、0、0x01、0x01);//复位
    HAL_DELAY (10);//复位后的短延迟

    //将默认电源设置为关断
    TAS_WRITE_reg (TAS、0、0x02、0x02);

    //默认 TDM/I2S 配置
    TAS_WRITE_reg (TAS、0、0x06、0x09);
    TAS_WRITE_reg (TAS、0、0x07、0x02);
    TAS_WRITE_reg (TAS、0、0x03、0x20);

    我目前正在发送邮件 单声道音频 发送数据。
    是否缺少任何额外的配置(对于 RX_OFFSET、RX_EDGE、FRAME_START 或使用 RX_SCFG、RX_SLOT_R、RX_SLOT_L 的通道路由)?

    谢谢、
    Jinal

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    尊敬的 Jinal:

    您可以尝试播放低振幅正弦音调吗、在–16dBFS 时可执行 1kHz 频率、扬声器处产生的信号应为 1Vrms。
    然后您可以录制产生的声音、如果音频不嘈杂、请尝试相同的音频 、以增加几个 dBFS 级别。

    请分享记录、以便我们分析和了解这是削波噪声还是一些随机失真、这可能会导致格式设置不正确。

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

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    你好 Ivan Salazar 

    感谢您的答复。
    我现在能够得到实际的声音,但它是嘈杂的。 您能否提出产生噪音的可能原因?

    这是否与配置相关?

    作为参考、我在 EVK 板和 STM32 板之间连接了一个公共接地。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您是否仅在达到一定音量级别后才会听到嘈杂的音频?

    我必须回到我之前的建议:

    您可以尝试播放低振幅正弦音调吗、在–16dBFS 时可执行 1kHz 频率、扬声器处产生的信号应为 1Vrms。
    然后您可以录制产生的声音、如果音频不嘈杂、请尝试相同的音频 、以增加几个 dBFS 级别。

    请分享记录、以便我们分析和了解这是削波噪声还是一些随机失真、这可能会导致格式设置不正确。

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

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    您好、 e2e.ti.com/.../sine.wave2e.ti.com/.../sine_5F00_audio_5F00_recorded.mp4
    我仍然会在所有音量级别听到噪音。

    根据您的建议、我尝试使用正弦波音频文件、但噪声也仍然存在。
    我附上了录制的正弦波音频文件和原始的正弦波音频文件、以供您参考。

    如果需要任何寄存器更新或配置更改、敬请告知。

    此外、当我使用电路板的 MCU (XMOS) 播放音频时、输出几乎正确。
    您能否建议可能缺少哪种配置?
    如果可能、您能否分享 XMOS 和 TAS2110 配置详细信息?

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    您好、

    感谢您的答复。

    我们使用两者捕获了音频波形 EVK 电路板(具有 XMOS MCU) 和我们的 基于 STM32U5 的外部设置 。 我们注意到、尽管这两种情况下使用了相同的输入音频数据、但波形有很大不同。

    您能否提出导致此行为的原因?
    噪声音频是否可能与相关 时钟或 FSYNC 信号完整性或对齐

    此外、我们将使用来配置采样率 寄存器 0x06 、但我们找不到有关的任何详细信息 寄存器 0x38 在数据表中(版权所有Copyright2019、Texas Instruments Incorporated–提交文档反馈)。

    请查看随附的针对 EVK 和 STM32 设置捕获的波形。

    谢谢、
    Jinal

    e2e.ti.com/.../5148.waveform.zip


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    您好:

    您是否在两个设备上使用相同的脚本? 您可以尝试将 I2S 引脚从 EVM 桥接到电路板、并查看输出是否与 EVM 匹配。 然后我们可以确认音频输入是否是问题。 我们还将并行查看捕获。  

    此致、
    Sydney Northcutt

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    您好、

    我会以相同的方式将 μ I²S 引脚从 EVM 连接到 MCU 板。 但是、似乎是这样 EVM 上的 XMOS MCU 在 TDM 模式下运行 、而我们的 STM32 I²S 配置为 I ² C 协议

    您能否建议所需的正确配置 μ I²S 协议 使用 TAS2110 进行正确的音频播放?

    有关更多详细信息、请参阅所附的波形捕获。

    谢谢你

    Jinal

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    您好、

    是否可以使用播放音频 μ I²S 协议 流经 PPC3 工具
    现在、似乎是 TAS2110 采用的器件 TDM 模式 在音频播放期间。

    您是否有机会回顾我之前分享的波形?

    谢谢、

    Jinal

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    尊敬的 Jinal:

    对延迟的回复表示歉意、 伊凡/悉尼都已离职。

    目前、您无法通过 PPC3 使用 I2S 播放音频、但 可以将 STM32 I2S 信号连接到支持 I2S 的 TAS2110。  

    让我 跟进 这篇文章的其余部分、我会尽快提供更多反馈。  

    此致、

    Sebastian

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    你好 Ivan Salazar  ,悉尼 Northcutt , 塞巴斯蒂安 Muriel 
    只需关注下面的帖子—能否提供有关我们所报告问题的更新或任何见解?

    谢谢、
    Jinal

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    尊敬的 Jinal:

    Ivan 和 Sydney 今天都不在办公室。 Sydney 将能够在明天回到办公室时提供支持。 很抱歉耽误你的时间。

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    尊敬的 Jinal:

    I2S 本质上是偏移为 1 的 TDM、我相信 XMOS 在 I2S 模式下运行。 在 PPC3 中、您可以取消选择“Use USB Audio settings“、TDM 框将取消灰色显示、以便您可以更改设置。 灰色显示、因为选择了 USB 音频设置后、它会自动配置为与 XMOS 设置兼容。

    不过、为了进行确认、在 EVM 和定制电路板上使用了相同的 I2C 脚本。 对于此测试、您将 I2S 从 EVM 桥接至定制电路板、然后运行自定义脚本。 您播放音频数据的结果是什么?  

    此致、
    Sydney Northcutt

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    您好、 Sydney Northcutt 


    您是否有机会查看波形?
    如果您可以查看从捕获的波形、将会很有帮助 EVK 桥接 STM32 板 因为您的观察可能会帮助我们确定问题。

    谢谢、  

    Jinal

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    您好:

    我没有注意到这些波形有任何不正确的地方、但是当将 I2S 从 EVM 跳转到您的电路板时、结果是什么? 噪音问题是否仍然存在?  

    此致、
    Sydney Northcutt

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    您好、

    您 I²S 建议需要进行哪些配置更改才能将设置从 TDM 模式修改为 I ² C 通信?

    我们想更改 SCLK 与 FSYNC 的比率;但是、在 PPC3 工具中、该比率似乎是固定的。 是否有任何方法可以修改该比率? 我们要将其设置为 128

    谢谢、

    Jinal

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    您好、

    在将 I²S Ω 线从 EVM 桥接到我们的电路板时、噪声问题仍然存在。 在此设置中、从 STM32 播放音频数据时使用 XMOS 配置。

    如果波形看起来不错、那么我们在 TDM (XMOS) 音频清晰的情况下使用 I²S (STM32) 获得噪声的原因可能是什么? 这种差异是否有任何具体原因?

    您能否给出建议、我们应该检查哪些方面或步骤来确定噪声或失真问题的根源?

    谢谢、
    Jinal

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    尊敬的 Jinal:

    您的字长和时隙长度配置是多少?
    您提到需要 128 的比率、但 I2S 格式仅为 2 个通道。 可能您实际使用的比率是 64、 2 个通道、每个通道 32 位?
    您还可以测试接收器偏移量从 0 变为 1、边沿极性从上升变为下降、或者帧起始极性也从下降变为上升。

    您可以指定这些值、以便我可以使用 Audio Precision 和 EVM 检查以获取 PPC3 配置:

    • 格式:正如我所理解的、它应该是标准 I2S
    • 频道数:通常 I2S 仅为左侧和右侧、请告知我其他情况。
    • 插槽 长度:16、24 或 32 位
    • 字长:16、20、24 或 32 位
    • SBCLK 频率
    • FSYNC 频率(这些频率值有助于验证时钟比率)

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

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    你好 Ivan Salazar 

    我们当前的 STM32 配置如下:

    • 时隙长度: 16 位

    • 字长: 16 位

    • SBCLK 频率: 3MHz

    • FSYNC 频率: 48kHz

    请在下面找到相关的 SAI 配置片段:


     hsai_BlockA1.Instance = SAI1_Block_A;

     HSI_BlockA1.Init.AudioMode = SI_MODEMASTER_TX;

     Hsai_BlockA1.Init.Synchro = Sai_synchro;

     Hsai_BlockA1.Init.OutputDrive = Sai_OUTPUTDRIVE_DISABLE;

     HSI_BlockA1.Init.NoDivider = SI_MASTERDIVIDER_ENABLE;

     HSEI_BlockA1.Init.FIFOThreshold = SI_FIFOTHRESHOLD_EMPTY;

     Hsai_BlockA1.Init.AudioFrequency = Sai_AUDIO_FREQUENCY_48K;

     Hsai_BlockA1.Init.SynchroExt = Sai_SYNCEXT_DISABLE;

     Hsai_BlockA1.Init.MckOutput = SAI_MCK_OUTPUT_DISABLE;

     Hsai_BlockA1.Init.MonoStereoMode = Sai_STEREOMODE;

     hsai_BlockA1.Init.CompandingMode = SI_NOCOMPANDING;

     Hsai_BlockA1.Init.TriState = Sai_output_NOTRELEASED;

     if (HAL_Sai_InitProtocol (&hsai_BlockA1、Sai_I2S_standard、Sai_Protocol_DATASIZE_16BIT、4)!= HAL_OK)

     如果您需要任何其他信息、敬请告知。

    请用看看波形 64x 的比率 —我们观察到、频率偶尔出现意外行为。 这可能与有关 噪声问题 面临的挑战?

    是否可以安排日程安排 远程调试会话 以帮助分析配置并确定噪声问题的根本原因?

    谢谢、
    Jinal

    e2e.ti.com/.../STM_5F00_TAS2110.zip

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    我使用以下输入时钟设置进行了测试:

    I 仅将 SBCLK = 3.072MHz、FSYNC = 48kHz 且 SDIN 连接到 EVM。 MCLK 保持断开状态。

    我使用 PPC3 配置(已连接)在 EVM 上进行测试。

    e2e.ti.com/.../TAS2110_5F00_48k_5F00_64ratio_5F00_16dBV.ppc3

    下面还介绍了使用相同 PPC3 配置生成的配置脚本。

    # ch1
    # CHECKSUM 0
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Reset
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Page 0
    w 98 00 00
    # Book 0
    w 98 7f 00
    # Page 0
    w 98 00 00
    # Reset Device
    w 98 01 01
    # 1mS Delay
    d 01
    #Test bits Page fd
    w 98 00 00
    w 98 7f 00
    w 98 00 fd
    #Password
    w 98 0d 0d
    w 98 19 80
    w 98 32 49
    w 98 3f 21
    w 98 51 c1
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Begin Device Memory
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Book 0 Page 0 (0x00) Dump
    w 98 00 00
    w 98 7f 00
    w 98 00 00
    w 98 0a 03
    w 98 0b 00
    w 98 11 00
    w 98 14 00
    w 98 16 00
    w 98 17 00
    w 98 18 00
    w 98 35 84
    w 98 38 11
    w 98 3e 00
    w 98 40 b6
    # Book 0 Page 1 (0x01) Dump
    w 98 00 00
    w 98 7f 00
    w 98 00 01
    w 98 08 00
    #Book 0 Page 2
    w 98 00 00
    w 98 7f 00
    w 98 00 02
    w 98 0c 40
    w 98 0d 00
    w 98 0e 00
    w 98 0f 00
    w 98 10 03
    w 98 11 4a
    w 98 12 51
    w 98 13 6c
    w 98 14 2d
    w 98 15 6a
    w 98 16 86
    w 98 17 6f
    w 98 18 47
    w 98 19 5c
    w 98 1a 28
    w 98 1b f6
    w 98 1c 16
    w 98 1d 66
    w 98 1e 66
    w 98 1f 66
    w 98 20 34
    w 98 21 cc
    w 98 22 cc
    w 98 23 cd
    w 98 24 10
    w 98 25 00
    w 98 26 00
    w 98 27 00
    w 98 28 2e
    w 98 29 66
    w 98 2a 66
    w 98 2b 66
    w 98 2c 2b
    w 98 2d 33
    w 98 2e 33
    w 98 2f 33
    w 98 30 7f
    w 98 31 fb
    w 98 32 b6
    w 98 33 14
    w 98 34 80
    w 98 35 04
    w 98 36 49
    w 98 37 ed
    w 98 38 7f
    w 98 39 f7
    w 98 3a 6c
    w 98 3b 28
    w 98 3c 3f
    w 98 3d ff
    w 98 3e 7e
    w 98 3f a3
    w 98 40 01
    w 98 41 01
    w 98 42 5b
    w 98 43 4c
    w 98 44 00
    w 98 45 00
    w 98 46 03
    w 98 47 1f
    w 98 48 02
    w 98 49 46
    w 98 4a b4
    w 98 4b e4
    w 98 4c e0
    w 98 4d 00
    w 98 4e 00
    w 98 4f 01
    w 98 50 6e
    w 98 51 d9
    w 98 52 eb
    w 98 53 a1
    w 98 54 00
    w 98 55 00
    w 98 56 00
    w 98 57 04
    w 98 58 08
    w 98 59 09
    w 98 5a bc
    w 98 5b c4
    w 98 5c 01
    w 98 5d c9
    w 98 5e 24
    w 98 5f 92
    w 98 60 00
    w 98 61 12
    w 98 62 49
    w 98 63 25
    w 98 64 00
    w 98 65 20
    w 98 66 c4
    w 98 67 9c
    w 98 6c 00
    w 98 6d 00
    w 98 6e 12
    w 98 6f c0
    w 98 70 7f
    w 98 71 fb
    w 98 72 b6
    w 98 73 14
    w 98 74 80
    w 98 75 04
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    w 98 77 ed
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    在这些设置下、EVM 可以正常工作、因为简单的测试 I feed –16dBFS 信号会产生 1Vrms 输出信号。

    如果您怀疑输入时钟有问题、您可以尝试轻触 TAS2110 的输入时钟、并使用 AP 或其他已知良好的时钟源直接连接。

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    你好 Ivan Salazar 

    • 根据音频分析仪的结果、比率似乎为 256 而在我们的设置中是 64

    • 根据 TAS2110 数据表、 第 0 页、寄存器 0x11 标记为 只读 但我们注意到了 PPC3 正在写入此寄存器 —请说明原因吗?

    • 我们已经使用进行了测试 最新的 PPC3 配置 但问题仍然存在。

    • 我们还分享了 音频分析仪数据 这是 MCU 侧配置捕获的数据、以供您审阅。

    • 请查找 附加的音频文件 供参考。

    • 是否可以安排日程安排  远程调试会话  以帮助分析配置并确定此 问题的根本原因?

    谢谢、  

    Jinal

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    你好 Ivan Salazar 

    您可以查看上面共享的调试数据并建议问题可能发生的位置。

    我们还想请求远程调试会话、以帮助加快调查速度并快速解决问题。 过去三周、我们一直坚持解决这个问题、无法取得进一步进展。 请告知我们您的合适连接时间—我们处于 IST 时区。

    感谢您在这方面的理解和支持。

    谢谢您、

    Jinal

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我 AP 捕捉的 256 之比适用于 MCLK、如前所述、这不用于 MCLK 引脚悬空。 SBCLK 的比率由字宽乘以通道数= 16 * 4 = 64 给出。

    在器件启用且采样率自动检测功能激活后、第 0 页寄存器 0x11 将自动更新。 无需写入此寄存器、但不应影响器件运行。

    SBCLK 与 FSYNC 自动检测功能默认禁用、该比率由页 0 寄存器 0x38 设置。 对于提供的 PPC3 配置文件、它已设置为 64。

    我们还可以尝试禁用采样率 Audo 检测功能并将固定值设置为 48kHz。 下面附上了 PPC3 和相应的配置脚本。

    e2e.ti.com/.../TAS2110_5F00_48kFix_5F00_64ratio_5F00_16dBV.ppc3

    # ch1
    # CHECKSUM 0
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Reset
    # -----------------------------------------------------------------------------
    # Page 0
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    d 01
    #Test bits Page fd
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    #Password
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    # Begin Device Memory
    # -----------------------------------------------------------------------------
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    我将通过电子邮件联系、讨论电话可用性。

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师

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    您好、

    感谢您的答复。

    我们将根据您的建议验证设置并分享结果。
    我们将等待您发送后续电子邮件、以便进一步沟通。

    谢谢、

    Jinal

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    我们的 FAE 将联系进行离线讨论。

    此致、
    -伊凡·萨拉扎尔
    应用工程师