Skype TV和远端扬声器的音频电路配置

2013-05-25 20:46:14来源: 互联网
简介

  MAX9860提供Skype语音采集所需的系统模块和性能,在麦克风输入引脚和内部模/数转换器(ADC)之间可选择0dB至50dB之间的任何增益(1dB步长) (图1)。ADC的输出级可以选择-12dB至+3dB的额外增益。器件的数字音频接口输出符合标准I²S、左对齐或TDM协议,用于系统应用处理器之间的通信。所有设置通过2线I²C兼容接口编程。

  

 

  图1. MAX9860结构图,ADC通路。

  推荐的麦克风前置放大器电路

  对于Skype应用,推荐在MAX9860模拟输入之前使用一级额外的前置放大器,确保提供足够增益。可以使用单电源供电的双通道、低噪声运算放大器,如MAX4253。确保外部运算放大器的信噪比(SNR)大于MAX9860的SNR,这一点非常关键,由此可以获得较好的整体SNR性能。外部运算放大器电路也可用作低通滤波器,抑制高频噪声。

  有两种推荐的麦克风配置用于远端Skype系统:四个麦克风阵列和两个麦克风阵列。图2和图3所示为采用四个麦克风阵列所推荐的输入原理图。当采用两个麦克风阵列时,移除MK3、 MK4、FB3、FB4、C101、C102、R91和R101,同时,把R41和R42更改为0Ω。图4和图5所示为采用两个麦克风阵列时推荐的输入原理图。

  

图2. 四路麦克风输入电路。

  

 

  图3. 四路麦克风的放大器电路。

 

  图4. 两路麦克风输入电路。

  

 

  详细图片(PDF, 278kB)

  图5. 两路麦克风的放大器电路。

  通过把一个麦克风信号连接到左声道输入、另一个麦克风信号连接到右声道输入,MAX9860可支持两个麦克风阵列。把两路麦克风信号之和连接到左声道输入、其余两路麦克风信号之和连接到右声道输入,可以支持四麦克风阵列。

  将寄存器0x0E和0x0F设置为0x00,禁用AGC。虽然MAX9860内置自动增益控制(AGC),在Skype应用中最好关闭这一功能。Skype具有特殊的AGC算法,运行在主机平台。由Skype提供的应用程序接口(API)控制增益,需通过更改寄存器0x0C设置增益。

  为优化启动性能,通过向寄存器0x0C写入0x34选择起始增益为0dB。随后,通过寄存器0x83打开模拟录音通道,启动器件工作。置位第1位和第0位分别打开左、右声道ADC;置位第7位,启动MAX9860工作。

  一旦器件开始工作,利用寄存器0x0C选择麦克风前置放大器增益和PGA增益,以更好满足所预期的模拟输入信号水平。所推荐的I²C编程顺序如表2所示。

  布局和接地

  在Skype应用中,合理的布局和接地有助于优化性能。在设计MAX9860的PCB时,需要将MAX9860的模拟部分与数字部分分隔开,确保模拟音频信号周围没有数字信号布线。推荐通过双绞线把麦克风信号连接到PCB输入。麦克风尽量靠近运算放大器放置。

  为了提高输入电路的抗干扰能力,麦克风输入信号的负极(MICLN、MICRN)接交流地,接地端应尽可能靠近运算放大器的输出(MIX_MICL、MIX_MICR,如图3、图5所示)。把MICLP和MICLN按照差分对方式连接到MAX9860,保证信号的正端和负端采用相同的走线长度、通过相同路径。对MICRP和MICRN采用相同方法设计。

  在PCB的专用层使用大面积的连续地层,以减少回路面积。使用尽可能短的走线把AGND、DGND和MICGND直接连接到接地层。合理的接地能够提高音频质量,减少通道间的串扰,并可防止任何数字噪声耦合到模拟音频信号。

  引脚REG、PREG和REF的旁路电容通过最短走线直接接地,确保以最短引线接至AGND和MICGND。AVDD直接旁路到AGND,MICBIAS直接旁路到MICGND。

  把所有数字I/O端口连接到接地层,采用最短走线接至DGND;DVDD和DVDDIO直接旁路到DGND。

  MAX9860采用薄型QFN封装,下方带有散热裸焊盘。裸焊盘至PCB的直接导热路径改善散热,该焊盘降低了封装热阻,把散热裸焊盘连接至AGND。

  评估板(EV kit)提供了一个MAX9860布局示例。利用MAX9860EVKIT软件可快速设置MAX9860,通过软件方便地控制所有内部寄存器。

  结论

  MAX9860提供所有必要功能,在改善音频质量的同时可满足不同系统需求。采用本文推荐的配置,很容易实现Skype应用的原型开发。可申请获得MAX9860评估板和评估软件。

关键字:Skype  TV  远端  扬声器  音频电路

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0525/article_18602.html
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