[参考译文] 如何设计耳机音频 DAC

尊敬的 Duy：

这听起来像是一个有趣的项目！

将方框图视为如下所示：

 USB 源可以是很多东西。  某些 DSP 和微控制器具有 I2S 接口、但这些接口需要为其开发固件。  这可能是一项重大工作。  XMOS 和 CMTI 的常见 USB DAC+HP 驱动器解决方案中提供了一些解决方案。  如果 DAC 具有一些高级功能(例如集成音量控制)、这还可以为您提供 SPI 或 I2C 主设备来配置 DAC。   

如果您希望将此项目保持为简单项目、请查看 PCM2706C、它是一个具有 DAC 输出的 USB 接口。  虽然您可以仅使用该输出、但通常外部 DAC 器件会为您提供更好的性能。  但 PCM2706C 的特殊之处在于它还具有以44.1kHz 的频率进行采样的 I2S 输出。  这是一种将 USB 转换为 I2S 的非常简单的方法。   

2. 有些 DAC 具有一些高级数字功能，如集成 DSP、音量控制和时钟配置(PCM5122/42)。  这些器件需要某种 MCU 来配置它们。  但为了获得相同的模拟性能、您可以使用由硬件控制的 PCM5102A。  

电源也是需要考虑的问题。  一些 USB 器件由总线供电、但 DAC 和耳机驱动器需要自己的电源。  大多数耳机驱动器都是 AB 类放大器、这意味着它们需要双极电源。  由于负电源需要某种开关模式电源、这可能会带来问题。  这增加了设计的复杂性。   

像 PCM5102A 这样的器件的优势在于它是"DirectPath"、这意味着该器件会产生自己的负电源。  这意味着它只需要3.3V 电压即可运行。

我不是电源方面的专家、因此我建议在电源论坛上发布有关良好电池充电参考设计的问题。

4.耳机驱动器也很重要，因为它还需要双极电源。  幸运的是、TI 还提供了广泛的 DirectPath 放大器系列。  以 TPA6133A2为例。

因此、如果您问我最简单的解决方案是什么样子、可以说 PCM2706+PCM5102A+TPA61xxx+电源管理。

希望这对您有所帮助！

Paul

1.我不确定严格的音频 DSP。 我已经看到一些使用 TI C6000 DSP 的实现。  还有一些其他 IC 公司也生产音频 DSP。  请注意、PCM5122/42具有集成 DSP。  您可以在该 DSP 上实现一些相当复杂的处理流程。  如果您想做一些简单的事情、例如双二阶滤波器、DRC、低音升压等、您可以考虑这一点。  您只需要一个微控制器在启动时对 DAC 进行编程、因为它没有非易失性存储器。

ADC 可用于麦克风输入或一些高级功能、如噪声消除。 但我怀疑您在该解决方案中需要一个 ADC。  大多数编解码器都有、因为它们用于通常具有扬声器和麦克风的个人电子产品(手机)。

谢谢、

Paul