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《无线电》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

1955年创刊,是国内电子科普领域创刊最早、发行量最大的知名杂志,累计发行量超过3亿册,倡导科普、兴趣、实作、分享的办刊理念。

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动手打造属于自己的USB声卡——《无线电》2013.10

2013-11-01 10:04:45

USB声卡通过USB接口对电脑播放的音频信号进行提取,并通过DAC芯片输出高质量的音频信号,以此达到显著提升音质的目的。市场上的成品声卡价格不一、种类繁多,但对于爱好者来说自己DIY也是个不错的选择。参考成品声卡、对比技术指标,笔者决定制作一款以PCM2706PCM1793为框架的USB声卡。这两个芯片的搭配有不少的案例,同时都具有很好的稳定性。

现在主流的USB接收芯片中,最常用的要数PCM2706。它负责将USB信号接收并转为串行音频数据,其内部集成有DAC,可直接输出音频信号。通过官方文件可知,内部DAC性能一般,因此有必要外接DAC芯片。同时PCM2706也支持外接DAC芯片以提升性能。

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1 USB接收电路

    同级别比较常见的DACPCM1793CS4398等。PCM1793接收到由PCM2706输出的串行音频数据,对其进行解码,输出模拟音频信号。此时的音频信号带有高频噪声,对后端的放大器及音源可能造成危害,因此通常连接由运放构成的LPF滤波器,最后就可以输出音频信号给负载了。PCM2706通过USB接口输出4个信号供给DAC芯片,它们分别是:

    LRCKLeft and Right Clock):左和右时钟(I²S LR通道)

    DATAThe Serial Audio Data):串行音频数据(S/PDIF输出和I²S数据)

    SCKSystem Clock ):系统时钟输入I²S系统时钟

BCKBit Clock):I²S bit时钟设计思路

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2 USB接口对应

    框架很简单,PCM2706负责接收USB信号,PCM1793负责DA转化,LPF电路负责信号的滤波输出。PCM1793的重要指标是动态范围达到113dBTHD+N0.001%有效,保证输出信号的保真度和动态范围。整个电路连线较多,核心芯片也为贴片封装,因此决定使用PCB打样制作,电路板的尺寸为10cm×10cm。找工厂打样的费用约为8010张,因此每张的费用仅为8元,这是很合算的。

    首先使用AD13绘制USB接收电路,绘制好的电路如图1所示。需要注意的是,USB4根连线一定要接正确,否则电脑可能就会无法识别。虽然USB3.0正在普及,但是,目前我们所说的USB接口指的还是USB2.0接口。

未完。。。

全文详见《无线电》2013.10



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