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[参考译文] TLV320AIC3100:TLV320AIC3100的音频播放配置为32KHz、16位、单声道音频数据

Guru**** 1122710 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV320AIC3100
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https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1278379/tlv320aic3100-audio-playback-configurations-of-tlv320aic3100-for-32khz-16-bit-mono-audio-data

器件型号:TLV320AIC3100

大家好!

我打算将 TLV320AIC3100配置为16位、32KHz 和单声道音频数据。 我将编解码器与微控制器相连、只需要回放。 作为 I2S 主器件运行的微控制器为音频编解码器(配置为 I2S 从器件)提供12 MHz 的 MCLK。 我使用了 PLL 时钟计算器、下图显示了配置。 是否有人可以对其进行审查并确认配置是否正确?

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    尊敬的 Neethu:

    时钟树看起来没有问题。 我注意到的唯一一点是、如果微控制器是 I2S 主器件、则使用 BCLK 作为 PLL_CLKIN 源可能更方便。 由于它是采样率的倍数、您可能能够简化 PLL 系数。 但是、再说一次、我不会看到它有任何问题。 只是一个想法、以防您遇到问题。

    此致、
    J·麦克弗森

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    Jeff、您好!

    规格。 感谢您提供的信息。

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    Jeff、您好!  

    我尝试了上述配置。 如果控制器没有播放任何内容、我仍然得到一个310kHz 的波、如下所示。 I2C 配置是否存在任何问题? 您能否查看上面提到的 I2C 设置?

    亲切地帮助我  

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    尊敬的 Neethu:

    是控制器的模拟输出吗? 我很难理解这个波形的确切含义以及它的去向。 从控制器到 ADC 的模拟输出吗?

    谢谢。
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    是的。这是音频编解码器的 SPKP 输出引脚。它连接到扬声器。

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    尊敬的 Neethu:

    谢谢你。 您能否共享您最新的 I2C 配置脚本以查看我是否可以重新创建或研究它?

    谢谢!
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    以下是我的 I2C 配置

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    尊敬的 Neethu:

    谢谢你。 还需要检查一下如何测量输出? 扬声器输出为 D 类、这意味着当空闲时、正负侧都将以50%的占空比切换、这样以差分方式测量时、它们将抵消为0。 您只测量一侧吗?

    谢谢!
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    感谢您的快速响应。 是的、我从单端角度进行了测量。 在播放正弦音时、我在扬声器一侧没有得到正确的音。 因此、我探测了扬声器端并观察到正弦波在扬声器端不合适。 下面是我在扬声器端获得的正弦波[3 kHz]的图[tlv_spkp 和 tlv_SPKM]之间。

    此外、我还包含了音频编解码器的扬声器连接图。 请参阅随附的图。 我们使用的是 0.7W (典型值)、最大1W 的扬声器。 我在下面附上了数据表供您参考。

    如果没有播放任何内容、我将收到以下波形[Between tlv_spkp & tlv_SPKM]

    如果我正在播放3KHz 的正弦音,

    这是扬声器和音频编解码器之间的连接图。

    e2e.ti.com/.../cms_5F00_160925_5F00_078x_5F00_67_2D00_1777595.pdf

    播放语音时,可以听到音频,但似乎扬声器正在经历过度驱动。是否由于寄存器配置错误?

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    尊敬的 Neethu:

    很难直接使用示波器测量 D 类输出。 比测量扬声器最终播放的正弦波还要测量 PWM 波。 为了正确测量它、您需要对其进行低通滤波(LC 滤波器)至20kHz、然后进行测量。  

    对于扬声器失真、请尝试降低音量链中的音量(例如 SPK 输出级别)、然后查看失真是否仍然存在。 如果失真来自过驱动的扬声器或来自编解码器、它可以帮助您缩小失真范围。 LC 滤波器同样有助于此测量、因为您可以看到扬声器看到的 RMS 电压、并将其与扬声器规格进行比较。

    此致、
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    我将一个低通滤波器连接到音频输出、并检查了1KHz 正弦波。 我最初观察到一个削波的正弦波。 但是、在将 DAC 数字音量增益(页0/寄存器65)调整为-1dB 后、低通滤波器输出端的波形变为下图。

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    尊敬的 Neethu:

    削波可能是您看到的失真的主要原因。 降低音量后、您是否仍能听到失真? 我可以在波形中看到一些奇怪的不连续性。

    谢谢。
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    是。 我可以听到扬声器输出失真。

    我不知道为什么  波形中会出现一些奇怪的不连续性、这是因为寄存器 设置有误吗?

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    尊敬的 Neethu:

    在您的设置中、没有任何东西会因为错误而出现在我身边。 我正在等待器件的样片送达、以便我可以自己进行测试。 您分享的图片的顺序是否与应用寄存器写入的顺序相同、还是不同的顺序?

    您正在运行的测试只是 I2S 输入到扬声器输出是否正确?

    谢谢。
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    是的、寄存器写入的顺序与共享映像中提到的顺序相同、I2S 数据作为音频编解码器的输入提供

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    尊敬的 Neethu:

    您能为我仔细核对一下最后一行吗? 该图片显示了从0x08->0x02重复0x26。 这会断开 DAC 输出与扬声器驱动器的连接。

    谢谢。
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    对不起,我忘了删除该行。

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    尊敬的 Jeff:

    我已经验证过、当将正弦信号用作音频编解码器的输入时、耳机输出会产生合适的正弦波。

    激活滤波器来消除低频信号是否可行? 我注意到数据表中的 DAC 数字滤波器系数、但我不确定如何实现这些数字滤波器系数和配置。 我 怀疑低频信号是否会导致扬声器的失真。请引导我

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    尊敬的 Neethu:

    我不确定这是否可行、因为滤波器出现在耳机和扬声器输出之前、您说耳机输出正常。

    但是、如果您想要调查、可以使用 TI Biquad 工具: https://www.ti.com/tool/COEFFICIENT-CALC
    将让您绘制所需的滤波器、并计算 将写入器件的一阶 IIR 或双二阶的系数。 系数位置可在数据表第 7.3.10.1.3.1和7.3.10.1.3.2节中找到  

    此致、
    J·麦克弗森  

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    尊敬的 Jeff:

    我对扬声器规格和音频编解码器有疑问。 我们的扬声器的额定功率为0.7瓦。 其最大功率处理能力为1瓦、阻抗为8欧姆。 该音频编解码器是否支持该扬声器? 它是否会导致任何阻抗不匹配? 扬声器振动很大、可能会导致振动冲击。


    我在滤波器设计方面存在一些困惑。 我查看了 Biquad 计算器、发现7个滤波器允许更改截止频率。 我的目标是消除频率小于100Hz 的信号。 为此、我们如何选择处理块和双二阶滤波器编号? 我选择了 PRB_11、当我调整3个滤波器的滤波器截止频率时、我获得了以下配置:

    文本"*过滤器1 1O"

    0x7EC0
    0x8140
    0x7D81
    文本"*过滤器2 1O"
    0x7EC0
    0x8140
    0x7D81
    文本"*过滤器3 1O"
    0x7F17
    0x80E9
    0x7E2F

    N1、N2、N3和 D1、D2是什么?它们是否具有设置顺序?

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    尊敬的 Neethu:

    支持扬声器阻抗。 最小值为4欧姆。 如果扬声器振动太大、您需要降低功率或重新评估扬声器设计。

    Biquad 工具不知道您的处理块有什么限制、因此它会生成您指定的任何内容。 PRB_11只有1个 IIR 滤波器和3个双二阶滤波器。 您可能使用了 IIR 类型的高通滤波器设置、因此您只能使用其中的一个。 其他两个滤波器需要是双二阶/二阶滤波器(切比雪夫、Linkwitz-Riley 等)。 然后、在"系数"窗口中、您将看到标记为"BQ"的系数

    系数工具会告诉您它所参考的公式以及系数显示的顺序。 "文本"*采用 N0、N1、D1"格式的滤波系数"

    对于第一个滤波器:  

    0x7EC0 = N0
    0x8140 = N1
    0x7D81 = D1

    双二阶滤波器具有相同的

    此致、
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    我仍然面临着这个问题。你有机会测试这个吗?

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    尊敬的 Neethu:

    该设备必须来自海外、因此需要一段时间。 它现在就焊接在 EVM 上了。 我今天或明天会为您提供另一份更新。

    既然我们已经讨论了几个不同的方面、您能否帮我澄清一下、您现在的问题是如何获得干净的 D 类输出?

    谢谢。
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    我在通过扬声器获取干净音频时遇到问题。 我连接了一个3W、4 Ω 的扬声器、音频质量得到了提高。 不过、我的预期扬声器具有最大1W 和8欧姆阻抗。 我降低了增益、从而调整了模拟和 DAC 音量。 当前模拟音量为6dB [最小值]、DAC 左侧音量设置为-1dB。 尽管进行了这些调整、音量仍然很低、扬声器回放仍然有问题

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    尊敬的 Neethu:

    我要进行一个测试。 该 EVM 在我的时钟配置中限制、因此它与您的时钟配置不匹配。 然而,因为你说耳机输出是干净的,我怀疑这是一个时钟问题。 下面是我使用的脚本:

    W 30 01 01
    W 30 04 07
    W 30 05 91
    W 30 06 20
    W 30 07 00
    W 30 08 00
    W 30 1b 00
    宽30 0b 84
    宽30 0c 84
    宽30 0d 00
    宽30 0e 80
    W 30 44 00
    W 30 41 00
    W 30 42 00
    W 30 00 01
    宽30 23 44
    W 30 00 00 00
    宽30 3c 0b
    W 30 00 08
    W 30 01 04
    W 30 00 00 00
    宽30 3f d6
    W 30 40 00
    W 30 00 01
    宽30 2a 14
    宽30 2b 1c
    宽30 20 C6
    W 30 26 00

    这样、我就在您需要的输出功率处得到了一个干净的正弦波。 我的负载是一个8 Ω 电阻负载、带有33uF 电感器、用于模拟扬声器电感。 为了排除扬声器缺陷、您是否使用正常电阻负载进行了测试?

    此致、
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    对延迟回复深表歉意。 我已经查看了上述配置、看来所需的采样频率为32kHz。 因此、BCLK 频率应设置为1.024 MHz。 不过、检查提供的 NDAC 和 MDAC 值后、时钟计算器工具中的时钟标准不符合所需规格。

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    尊敬的 Neethu:

    我在前面提到过、时钟设置与您的时钟设置略有不同。 您能否为我突出显示您的设置不符合哪些条件?

    谢谢!
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    我根据上述寄存器配置[PLL 输入时钟为 BCLK=PL]配置了时钟设置1.024MHz。 请参考下图。 此图中的标准不符合,DAC_FS 不在所需频率[32KHz],请更正我,如果我误解了

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    尊敬的 Neethu:

    您理解正确。 我没有注意到系数与您原始图片不同。 这就是您看到音频中存在干扰的原因。

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    尊敬的 Jeff:

    我是否需要 更改 任何配置? 要调节输送到扬声器的功率、我们可以降低模拟 D 类放大器的音量、也可以降低数字音量。我们有没有其他方法可以降低输送到扬声器的功率?

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    尊敬的 Neethu:

    没有可编程电流限制或类似的东西来调节功率输出。 您需要调整 D 类扬声器驱动器的音量、使您所期望的最大信号不会超过您的功率限制。 如果您不介意影响耳机输出、也可以用 DAC 上的数字音量完成此操作。

    此致、
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    我通过降低 D 类增益和 DAC 数字音量来降低音量。 但静止的扬声器会产生很大的振动。 我将模拟 D 类增益设置为6dB、将 DAC 音量设置为-1dB。Voulme 降低了很多。仍有问题。您对此有什么建议吗?

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    尊敬的 Neethu:

    这可能是扬声器的机械问题。 您是否尝试过跨频率进行测试? 您可能会接近扬声器的谐振频率、从而导致强烈的振动。

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    尊敬的 Jeff:

    我尝试了从100Hz 到10KHz 的正弦音。但是在所有这些频率中、我观察到了这个问题。

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    尊敬的 Neethu:

    您能否发送您听到的振动记录? 此外、您能否再次测量放大器(使用 LC 滤波器)的输出、以确认正弦波中的干扰是否已得到解决?

    谢谢!
    J·麦克弗森

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    尊敬的 Jeff:

    很抱歉响应延迟。 我连接好了音频剪辑并使用了如下所示的 RC 低通滤波器、计算得出的功率为0.68w。

    e2e.ti.com/.../sine-_2800_1_2900_.mp3e2e.ti.com/.../speech-_2800_2_2900_.mp3

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    尊敬的 Neethu:

    我们需要确认传送到扬声器的信号是纯净的。 我听到的是高频谐波/失真。 您是否可以用负载替换扬声器并对其进行测量?

    谢谢。
    J·麦克弗森