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如何用BB Black制作DAC系統

文章出處:立薩科技 人氣:9
摘要 : I2S接口從AM3359處理器引出連接到一個HDMI芯片(TDA19988)上,但是該接口的使用并非必須連接到HDMI上才能實現。I2S接口還通過P9端口擴展到幾個引腳上(如下圖)。下面我們來看看如何在BBB上通過I2S接口制作DAC系統。

  BB Black(以下簡稱BBB)板載了一路I2S接口,可以很方便地外接DAC。I2S接口從AM3359處理器引出連接到一個HDMI芯片(TDA19988)上,但是該接口的使用并非必須連接到HDMI上才能實現。I2S接口還通過P9端口擴展到幾個引腳上(如下圖)。下面我們來看看如何在BBB上通過I2S接口制作DAC系統。

  由于該接口支持24-bit/192KHz音頻信號,所以為BBB選擇一個高品質DAC正應了那句廣告詞“你值得擁有”。當然也要考慮到質量上乘但是又不奢侈的DAC器件,TI的PCM5101可以作為候選之一,這款芯片性能不錯,技術規格比較實用,并且帶有內建的電荷泵(Change Pump),能夠依靠單電源進行工作。另外還需要連接一個耳機放大器,我用的是ON Semi的NCP2811A。這種器件組合可以在BBB提供電源的情況下工作,即便BBB用鋰電池供電也沒有問題,并且可以保證低噪聲和低失真。唯一的存在的問題是PCM5101的輸出較高(這當然是好事),而音頻放大器的最低推薦增益為1,芯片無法達到電壓輸出的要求,也就意味著在音量較高時會出現失真。低音量(較低的SNR)時沒有問題。

  以下是DAC板原型:

  以下是整個完整的系統:

  下面是DAC板的背面,看起來有點亂…!板子用的是SMD-to-DIP轉接板,上面的兩條銅條用于供電。

  下面是音頻放大器,看起來簡潔一些了,這歸功于板子本身的設計。

  我嘗試了一下錄音功能,但是效果不太好。音源來自攝像頭內建的麥克風,然后從一個小型64歐姆擴音器播放,所以聽起來“難以入耳”, 但是用耳機聽的效果截然相反,音質可以和iPod媲美(當然這是我個人感受)。另外,一開始我以為在BBB上數據的讀取發生位時鐘的下降沿,但I2S總線數據標準正好相反。也許是我弄錯了,但是總的來說電路工作正常。

  BBB的系統是以前下載的Angstrom,在聽回放的時候貌似還有些問題,如果你仔細聽,中間偶然會有幾十毫秒的停頓。希望在最新的系統中能夠解決。(也可能是因為ffmpeg的問題,也許avconv能夠表現好些)

  注:我以前一直用mplayer(命令是mplayer -ao alsa -volume 4 AmyWinehouse-BackToBlack.mp3),沒有遇到過這種情況。音頻效果至少和我的舊iPod Touch差不多,可能更好些。

  我用的命令是:

  ffmpeg -i AmyWinehouse-YouKnowImNoGood.mp3 -f alsa “default:CARD=Black” -re -vol 150

  音頻信息顯示為:

  Stream #0.0: Audio: pcm_s16le, 44100 Hz, stereo, s16, 1411 kb/s

  以下是原理圖。所有的3.3V電源都連接到原型板上(盡管看起來不錯,但實際情況中我沒有這么做)。放大器的V+可以連接到3.3V或者5V電源(或者直接連接到鋰電池)。PCM5101的SCK引腳與0V斷開,并連接到BBB的P9上的引腳25。這樣通過禁用DAC的內部PLL,可以保證最小的抖動。

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