一种基于WM8741的音频解码器研究与设计

2010-05-08 10:24:54来源: 北京航空航天大学 关键字:WM8741  音频解码器  Wolfson

  1 引言

  音频解码器广泛应用于日常生活中。不同应用场合对音频解码器性能的要求差异很大。而影响音质的因素有多种,如音频编码格式、传输方式、编解码器件的性能等。数模转换是解码电路的关键部分,其性能高低直接影响声音回放质量。为了获得高质量的模拟声音信号,这里设计一种基于高性能立体声数模转换器WM8741的音频解码器设计方案,该系统支持高达24位、192kHz的数字音频信号解码,还支持其他多种速率的标准数字音频信号的输入。

  2 WM8741简介

  WM8741是Wolfson电子公司生产的一款针对高端音频应用的高性能立体声数模转换器,可应用于专业音频系统、家庭影院、A/V接收设备、CD/DVD播放器等。其内部具有抖动数字内插值滤波器、精细分辨率音量控制和数字去加重功能、1个多比特∑-△调制器以及带有差动电压输出的开关电容多位电路级。特有的可编程配置的高级数字滤波器允许用户灵活选择群延时、相位延迟、脉冲响应等。音频输入接口支持I2S、Left-justifted、Right-justified和DSD格式。当以PCM信号输入时,器件能够接收字长度16~32位,采样转换速率32~192kHz。该器件具有硬件和软件两种控制方式,并通过外部引脚进行切换选择。软件控制模式下,外部CPU通过2线或3线方式访问其内部所有寄存器并设置参数。WM8741的信噪比达128dB(单声道),动态范围达125dB,通道分离度达130dB,电源抑制比可达-80dB(100mVpp,lkHz)。转换后的模拟电压采用差动方式输出。WM8741的数字部分的供电电压为3.0~3.6V,额定工作电压为3.3V;模拟部分的工作电压为4.5~5.5V.额定工作电压为5.0V。该器件采用28引脚SSOP封装

  3 解码器硬件设计

  3.1硬件组成

  图1是该解码器硬件结构框图,其中数字音频接收器采用CirrusLogic公司的高速数字音频接收器CS8416,该器件支持包括S/PDIF在内的多种音频输入,取样频率范围为32~192kHz。CS8416通过I2S接口与WM8741相连接。I2S总线只处理音频数据,其他控制信号必须单独传输。CS8416的工作原理:接收器把接收到的S/PDIF格式的数字音频数据进行解码转换,同时重建音频数据中的时钟并提供给后续WM8741,音频数据则通过I2S总线接口发送给WM8741。WM8741按照设定的参数完成数模转换后,再以差分形式输出左右通道的模拟音频信号,并经低通滤波器滤除高频谐波噪声,最终得到高质量模拟电压信号。如果输出接口为RCA,还需将差分信号转换为单端信号。

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关键字:WM8741  音频解码器  Wolfson

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2010/0508/article_3065.html
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