杭州杭电集成电路设计有限公司 PT2314
四输入音质处理器 IC
简介
PT2314 是一个使用CMOS制造工艺的四输入音质处理器IC。PT2314 将音
量(Volume)、左右声道平衡(balance)、高低音质(Treble&Bass)、响度(Loudness)
等控制及可选择增益输入(selectable input gain)内建于单一晶片中,使得PT2314
具有高效能及高可靠度,且只需运用少许的周边元件,便可达高效率的音质处理
功能。PT2314 的所有功能均可籍由I2C总线接口来完成。PT2314 的引脚功能和
应用电路是利于作PCB布局的简易化,并能为相关音响应用节省成本。
主要特点
◆ 简化外部元件
◆ 高低音控制
◆ 响度控制
◆ 可选择 4 个立体声的增益输入
◆ 可降低外部杂音的输入/输出系统
◆ 可左右平衡的 2 个独立扬声器控制
◆ 独立静音功能
◆ 音量控制每次为 1.25dB
◆ 低失真
应用
◆ 汽车音响
◆ 立体声音效系统
引脚构造图
PT2314
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方块图
引脚叙述
引脚名称 I/O 叙述 引脚号
VDD — 供应电压 1
AGND — 类比接地 2
TREB_L I 3
TREB_R I
左/右、声道高音控制引脚
4
RIN I 右声道音效处理器之输入端引脚 5
ROUT O 右声道音源经选择器增益放大后的输出引脚 6
LOUD_R I 右声道响度控制引脚 7
RIN4 I 8
RIN3 I 9
RIN2 I 10
RIN1 I
右声道音源的第四/三/二/一输入
11
LOUD_L I 左声道响度控制引脚 12
LIN4 I 13
LIN3 I 14
LIN2 I 15
LIN1 I
左声道音源的第四/三/二/一输入
16
LIN I 左声道音效处理器之输入端引脚 17
LOUT O 左声道音源经选择器增益放大后的输出引脚 18
BIN_L I 左声道低音控制之输入/输出引脚 19
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BOUT_L O 20
BIN_R I 21
BOUT_R O
右声道低音控制之输入/输出端引脚
22
OUT_R O 右声道输出 23
OUT_L O 左声道输出 24
DGND — 数位接地 25
DATA I 序列传输的控制数据(Data) 26
CLK I 序列传输的时脉(Clock)输入 27
REF — 参考电压(1/2VDD) 28
功能叙述
数据确认(Data Validity)
当 CLK 信号是在“高电位”时,DATA Line 上的数据才会被视为正确且稳
定的数据。而只有当 CLK 信号在“低电位”时 DATA Line 才可做高、低电位
的切换。请参阅下图:
开始和结束(start and stop conditions)
当⑴CLK 信号设定在高电位,且
⑵DATA Line 信号由高电位转换成低电位时:则
示序列数据的“开始”。
当⑴CLK 信号设定在高电位,且
⑵DATA Line 信号由低电位转换成高电位时:则表示序列数据的“结束”。
请参阅下列时序图:
位元组格式(Byte format)
每一个传输到 DATA Line 的位元组(byte)有八个位元(bit),每一位元
组后面需有一“认可”位元,且以最大符号位元(MSB)为首的方式传送出去。
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“认可”信号
在第九个时钟时先将 DATA Line 设定为电阻性的高电位,若周边设备
(PT2314)认可此信号,则 DATA Line 将会被周边设备(PT2314)拉至低电
位,使 DATA Line 在此时钟中保持一稳定的低电位状态。请参阅下图:
这个已被定址的音质处理器(PT2314)在收到每一位元组(BYTE)后,
即产生一“认可”的动作,否则在第九个时钟(CLOCK)的时间内 DATA Line
将会一直保持着高电位状态。
无“认可”信号发传输(Transmission without Acknowledge)
如果你想省略此音质处理器(PT2314)对“认可”信号的侦测,可使用较
简单的传输方式。其方式为 PT2314 在收到每一位元组后,等待一时钟(clock),
不做确认。如果你使用此种
,将会有较大的机会造成传输错误,并且会减低
对杂讯的免疫力。
介面协定(Interface Protocol)
介面协定包含:
1. 开始条件
2. 包含有 PT2314 的位址位元组。此位元组为“10001000”。
3. 一群数据序列(N 个位元组+认可位元)。
4. 结束条件。请参阅下图:
注:ACK:ACKNOWLEDGE 确认 最大时钟速度=100K BITS/S
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控制数据(Data Byte)的格式(Software Specification)
PT2314 位址(address)
PT2314 位址如下所示:
1
MSB
0 0 0 1 0 0 0
LSB
数据位元组(DATA BYTES)
MSB LSB 功能
0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 音量控制
1 1 0 B1 B0 A2 A1 A0 左声道衰减
1 1 1 B1 B0 A2 A1 A0 右声道衰减
0 1 0 G1 G0 S2 S1 S0 输入切换/响度/增益控制
0 1 1 0 C3 C2 C1 C0 低音控制
0 1 1 1 C3 C2 C1 C0 高音控制
音量(Volume)
此为一音量的数据位元组之详细叙述表,例如若右声音量衰减 45dB,则以
“00100100”表示。
MSB LSB 功能
0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 每阶 1.25dB 的音量衰减
0 0 0 0dB
0 0 1 -1.25dB
0 1 0 -2.5dB
0 1 1 -3.75dB
1 0 0 -5dB
1 0 1 -6.25dB
1 1 0 -7.5dB
1 1 1 -8.75dB
0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 每阶 10dB 的音量衰减
0 0 0 0dB
0 0 1 -10dB
0 1 0 -20dB
0 1 1 -30db
1 0 0 -40db
1 0 1 -50db
1 1 0 -60db
1 1 1 -70db
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扬声器衰减器(Speaker Attenuators)
此为扬声器衰减数据位元组之详细叙述表,例如,若右声道衰减 25dB,则以
“11110100”表示。
MSB LSB 功能
1 1 0 B1 B0 A2 A1 A0 左声道衰减
1 1 1 B1 B0 A2 A1 A0 右声道衰减
0 0 0 0dB
0 0 1 -1.25dB
0 1 0 -2.5dB
0 1 1 -3.75dB
1 0 0 -5dB
1 0 1 -6.25dB
1 1 0 -7.5dB
1 1 1 -8.75dB
0 0 0dB
0 1 -10dB
1 0 -20dB
1 1 -30db
1 1 1 1 1 Mute
输入切换/响度/增益控制(Audio Switch Data Byte)
此为输入切换/响度/增益控制的详细叙述表,例如,若立体声道 2 输入 7.5dB
的增益,并将响度开启,则以“01001001”表示。
MSB LSB 功能
0 1 0 G1 G2 S2 S1 S0 音质切换
0 0 立体声 1
0 1 立体声 2
1 0 立体声 3
1 1 立体声 4
0 响度 ON
1 响度 OFF
0 0 +11.25dB
0 1 +7.5dB
1 0 +3.75dB
1 1 0dB
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低音和高音数据位元组(Bass and Treble Data Bytes)
此为低音和高音数据位元组的详细叙述表,举例来说,一个-10dB 的低音数据位
元组,可以“01100010”表示。
MSB LSB 功能
0 1 1 0 C3 C2 C1 C0 Bass
0 1 1 1 C3 C2 C1 C0 Treble
0 0 0 0 -14dB
0 0 0 1 -12dB
0 0 1 0 -10dB
0 0 1 1 -8dB
0 1 0 0 -6dB
0 1 0 1 -4dB
0 1 1 0 -2dB
0 1 1 1 0dB
1 0 0 0 0dB
1 0 0 1 2dB
1 0 1 0 4dB
1 0 1 1 6dB
1 1 0 0 8dB
1 1 0 1 10dB
1 1 1 0 12dB
1 1 1 1 14dB
最大容许规格
符号 参数 额定值 单位
Vs 工作电压 10.5 V
Tamb 工作环境温度 -20~75 ℃
Tstg 储存温度 -40~125 ℃
快速参考资料
符号 参数 最小值 标准值 最大值 单位
Vs 供应电压 6 9 10 V
VCL 可处理的最大输入信号 2 2.5 Vrms
THD 总谐波失真(V=1Vrms,f=KHz) 0.07 0.15 %
S/N 信噪比 95 dB
Sc 声道隔离度(f=1KHz) 85 dB
音量控制,每阶 1.25dB -75 0 dB
低音和高音控制,每阶 2dB -14 +14 dB
前后左右平衡控制,每阶 1.25dB -37.5 0 dB
输入增益,每阶 3.75dB 0 11.25 dB
静音衰减 85 dB
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电气特性
(除非特别
,否则:Tamb=25℃,VDD=9V,RL=100KΩ,Rg=600Ω,全部无增
益《G=0》,f=1KHz)
符号 参数 测试条件 最 小
值
标准值 最 大
值
单位
电源供应
VDD 供应电压 6 9 10 V
Is 供应电流 30 40 mA
输入选择器
R 输入阻抗 输入 1,2,3,4 35 50 70 KΩ
VCL 输入最大电压 Av=-8.75dB,d=0.3% 2 2.5 Vrms
Sin 输入隔离度(2) 80 100 dB
GINmin 最小输入增益 -1 0 1 dB
GINmax 最大输入增益 11.25 dB
音量控制
CRANGE 控制范围 65 70 75 dB
AVMIN 最小衰减值 -1 2.5 1 dB
AVMAX 最大衰减值 65 70 75 dB
ASTEP 解析度 0.5 1.25 1.75 dB
EA 衰减误差 Av=0~-20dB
Av=-20~-60dB
-1.25
-3
0 1.25
2
dB
dB
扬声器衰减器
CRANGE 控制范围 35 37.5 40 dB
SSTEP 解析度 0.5 1.25 1.75 dB
EA 衰减误差 1.5 dB
AMUTE 输出静音衰减 70 75 dB
低音控制(1)
Gb 控制范围 最大 Boost/Cut +12 +14 +16 dB
BSTEP 解析度 1 2 3 dB
RB 内部回授阻抗 34 44 58 KΩ
高音控制(1)
Gt 控制范围 最大 Boost/Cut +13 +14 +15 dB
TSTEP 解析度 1 2 3 dB
音质输出
VOCL 输出最大电压 Av=-8.75dB,d=0.3% 2 2.5 Vrms
ROUT 输出阻抗 40 45 Ω
VOUT 直流电压电位 4.2 4.5 4.8 V
一般
BW=20-20KHz
Flat output mute
ALL Gain=0dB
-97
-92
dB
dB
No
输出噪音
A Curve All Gain=0dB -100 dB
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S/N 信噪比 All Gain=0dB
Vo=1Vrms
95 dB
d 失真 Av=0,VIN=1Vrms,
Av=-8.75dB,VIN=1Vrms
Av=-8.75dB,VIN=0.3Vrms
0.1
0.07
0.03
0.3
0.15
0.1
%
%
%
Sc 左/右声道的隔
离度
80 90 dB
总线输入
VIL 输入低电位 1 dB
VIH 输入高电位 3 dB
IIN 输入电流 -5 +5 μA
VO 输出电压SDA认可 Io=1.6mA 0.4 V
注:(1)对于低音和高音的响应,请参阅下图。此中心频率和共振点可籍由外部
电路去选择。
(2)“选择输入”通过连接一个 2.2μf 电容器接地。
PT2314 的音质频率响应图
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PT2314 响度 VS.音量衰减的频率响应图(C10=C11=100nF)
PT2314 C10, C11对响度的频率响应图(Volume=-40dB,All other control flat)
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应用电路图
注:1.C12-C19 建议使用迈拉 mylar 电容。
2.R 之范围为 2KΩ-3.6 KΩ,建议参考值为 2.4 KΩ。
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