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[参考译文] PCM5102A:DAC 可产生音乐、但失真较大

Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: PCM5102A, PCM5122, PCM5102, PCM5242

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/922182/pcm5102a-dac-producing-music-but-with-heavy-distortion

器件型号:PCM5102A
主题中讨论的其他器件: PCM5122PCM5102PCM5242

大家好、我有一个 AudioB I2S 蓝牙音频模块、它连接到基于 PCM5102A 的芯片、输出虽然可识别为音乐、但严重失真。

模块: https://www.tinyosshop.com/audiob-i2s-bluetooth-digital-audio-receiver-module

基于 PCM5102A 的 DAC 芯片: https://www.amazon.com/gp/product/B075B44CL6/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1

我使用 BCK、DIN、 LRCK 和我能够听到音乐、但我怀疑 DAC 对位流的解释有问题、因为存在失真、我无法通过蓝牙音量控制降低音量。 音乐暂停时、DAC 会静音、但如果音乐音量更改为零、我将获得强烈的嗡嗡声输出。

蓝牙模块的数字输出已知为左对齐格式、因此我使用  DAC 上提供的3.3V 引脚来生成 FMT 引脚。 (参考 FMT 的引脚说明:音频格式选择:I2S (低)/左对齐(高))

为了关闭静音、我还使用同一引脚将 XSMT 引脚升高到3.3V。 (供参考: 软静音控制(1):软静音(低)/软取消静音(高))

作为参考、下面列出了 DAC 上的最后三个引脚、并且我没有成功地将它们接地或3.3V。

 过滤器选择标志:正常延迟(低)/低延迟(高)

针对44.1kHz 采样率进行去加重控制的 DMP (1):关闭(低)/打开(高)

针对系统时钟输入(1)的 SCL (或 PCM5102A 引脚输出上的 SCK)、注释为(1):故障保护 LVCMOS 施密特触发输入。

当然、我想让这种禁忌发挥作用、但深入了解如何进行故障排除和显示问题的方法是 AudioB、而不是 PCM5102A 也是一个好方法。 我有一个简单的示波器、如果这应该很方便的话。

提前感谢您。  

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    尊敬的 Tobin:

    严重失真通常由以下两个因素之一引起:1. 您的时钟未精确同步或不符合 DAC 的要求、或、2. 输出上的负载太大。

    对于第一个问题、我向您推荐 LRCK 和 BCK 的时钟速度。  如果您不使用 SCK、则应将其接地。  BCK 必须是连续时钟,32*FS 或64*FS,如下表所示。

    对于输出负载、PCM5102A 仅支持1kΩ Ω 的最小负载(线路输出)。  这意味着它无法直接驱动耳机或扬声器、并且必须具有输出放大器。  如果您使用的是放大器、请验证它是否未加载输出。

    共享原理图也很有用。

    谢谢、

    Paul

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    感谢您的回复。 我已将 SCK 接地、并在48-49kHz 频率下测量了 AudioB 芯片的 LRclock。 我以198kHz 的频率测量了 bck、但我认为它已经超过了我20$ DIY 示波器套件的限制(在最小的时间分段10us 处没有尖锐的波形)。 相反、我参考制造商数据、发现表中未包含公布的费率。 对于48kHz 采样率、列出的速率为2.304MHz -接近、但不完全是1.536MHz 或3.072MHz。 有什么可以做的?

    如需 AudioB 芯片制造商的参考:
    "... I2S 数字输出和音乐重采样频率为48kHz ...

    模块 PIN7、8、9、10为 I2S 输出引脚、I2S 电压为1.8V。

    • 7 - GND
    • 8 - BCK I2S 同步数据时钟、它是个2.304MHz 方波信号。
    • 9 - SD  I2S 同步数据输出。
    • 10 - LRCK  I2S 字选择、48kHz。 1 -左通道数据、0 -右通道数据。'

     我不确定如何测量负载、但我正在通过其线路输入辅助输入使用微型 Jambox 便携式扬声器、因此它不会驱动任何东西。  

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    尊敬的 Tobin:

    我怀疑器件由于这种情况而出现时钟错误。  您能否确认 bck 是连续的? 这意味着 BCK 信号只是一个标准方波、在门控操作中没有任何间隙?

    如果是连续的、您可以尝试将 BCK 连接到 PCM5102A 上的 SCK。  这将使器件处于4线模式。  虽然在这种模式下实际上不支持48×FS、但我怀疑器件仍会正确自动配置、因为2.304MHz 足够快。

    谢谢、

    Paul

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    它是连续的、虽然我的示波器似乎无法将信号转换为方波、但 bck 看起来是正弦波、有一些变化、大约190-199kHz。 相比之下、LRCK 信号看起来像是一个 batman head silhouettes 链、示波器本身的1kHz 测试信号是一个很好的平方、因此我怀疑示波器是由于未能以足够的精确度读取 MHz 读数而造成的。 无论如何、当 SCL 和 BCK 与蓝牙模块上的 BCK 引脚连接在一起时、输出将变为静音状态。

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    尊敬的 Tobin:

    如果您发现边缘质量非常差、那么我希望两个模块之间的接线不理想。 如果您使用导线连接它们、则需要确保它们是短而直接的。  此外、验证两个电路板之间的接地是否连接良好。

    谢谢、

    Paul

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    我断开了 DAC 连接、只使用超小型探针导线查看 BCK 引脚、如此处所示。 信号看起来是这样的、因此实际上、芯片无法提供与 DAC 同步的良好信号是一个问题吗?

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    Tobin、您好、看起来附件不起作用。  PCM5102A 需要在3线模式下使用干净且精确的 BCK、以便与 PLL 一起生成系统中的所有其他时钟。  如果没有连续时钟、您可能会遇到时钟错误、器件必须重新同步。  这可能会导致低质量性能。

    谢谢、

    Paul

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    我想我们已经将该问题确定为时钟同步误差、它是该模块和 DAC 组合的死区。 可以肯定地说我有一个好芯片,但是没有能力解释 bck 上的 anamalies。 无论如何、数据表提到使用 PCM5102可能无法用于2.304MHz 的非典型 bck、还提示了 AudioB 兼容的 DAC 为何使用 PCM5122。 摘录如下。 AudioB 专有 DAC 可在此处找到:  

    如需参考、请参阅 PCM5102A 数据表(以粗体为重点:)

    9.3.5.2具有主/系统时钟(SCK)输入的时钟受控模式(4线 I2S)
    PCM510xA 需要一个系统时钟来操作数字内插滤波器和高级分段 DAC
    调制器。 系统时钟应用于 SCK 输入并支持高达50MHz 的频率。 PCM510xA 系统时钟
    检测电路自动感测系统时钟频率。 中的常见音频采样频率
    8kHz、16kHz、(32kHz - 44.1kHz - 48kHz)、(88.2kHz - 96kHz)、(176.4kHz - 192kHz)和384频带
    支持容差为±4%的 kHz 频率。 检测到括号中的值时、将对其进行分组、例如88.2kHZ 和
    96kHz 被检测为"双速率"、32kHz、44.1kHz 和48kHz 将被检测为"单速率"。
    采样频率检测器设置数字滤波器、Δ-Σ 调制器(DSM)和的时钟
    负电荷泵(NCP)。 表10显示了常见系统时钟频率的示例
    音频采样率。
    标准音频时钟不常见的 SCK 速率、介于1MHz 和50MHz 之间、仅在中受支持
    通过配置各种 PLL、软件模式只在 PCM512x、PCM514x 和 PCM5242器件中可用
    和时钟分频器寄存器。 这种可编程性使器件成为时钟主控器件并驱动主机
    具有 LRCK 和 BCK 的串行端口、来自非音频相关时钟(例如、使用12MHz 生成44.1kHz
    [LRCK]和2.8224MHz [bck])。


    无论如何,这一切都很有教育意义,感谢您的投入。 接下来、我准备了一个 CSR 编程器模块来播放 AudioB 模块、如果能够控制时钟速率、也许可以保存这个项目。