一种基于 ADI ADAU1452 音视频高保真方案简介

听觉是人类各种感觉中的相当重要的一种，也是最基本的一种。随着人们生活水平的不断提高，便携式的电子设备不断发展，越来越多的人追求生活的高品质，也随之对娱乐设备的音频输出有了更高的期许。

基于 ADI ADAU1452 音视频高保真方案，本方案提供 4 路高性能 Analog In & Out，一路S/PDIFF In & Out，两路 I2S In & Out，两路 DSD In，并带有 4*2W 功率输出接口。配有 DSP 在线调试接口，电位器调节，GPIO 按键，LED 显示，复位，ADC/DAC/AMP 独立控制开关等接口。可实现基本的音频系统功能，也可以加载 DSP 音频算法，多路音频输入输出切换，GPIO 简单控制，LED 显示等功能。

ADI公司的ADAU1452是汽车级的SigmaDSP音频处理器，全可编程增强声音处理，1.2V 32位SigmaDSP处理内核工作频率294.912MHz，每次采样速率48kHz，超过6144SIMD指令。主要用在汽车音频处理、导航系统、后排娱乐系统、DSP放大器、商用和专业音频处理。ADAU1452汽车音频处理器处理能力远远超过早先的SigmaDSP器件。其重构的硬件结构进行了优化，可用于高效的音频处理。其音频处理算法采用了逐样本和逐区块的模式，可以同时用于信号处理流程(采用图形编程工具，SigmaStudio)。其新型的数字信号处理器(DSP)核架构，可以运行某些类型的音频处理算法(只采用很少的指令，大大少于以前几代的 SigmaDSP)，从而大大提高了代码效率。

ADAU1452 其硬件架构经过重构，针对高效音频处理做了优化。音频处理算法采用逐样本和逐模块范式实现，它们可在信号处理流程中同时执行。1.2 V、32位 DSP 内核的工作频率最高可达 294.912 MHz，每样本以 48 kHz 标准采样速率执行最多6144条指令。 另外，除了工业标准速率，还提供各种宽范围采样速率。 整数PLL和灵活的时钟发生器硬件可同时生成最多15个音频采样速率。 这些时钟发生器与板载异步采样速率转换器(ASRC)以及灵活的硬件音频路由矩阵结合，使 ADAU1452 成为理想的音频集线器，极大地简化了复杂的多速率音频系统设计。

1.功能框图

2.功能描述

①数字音频信号处理：

本方案采用高性能高效率 32 位 Sigma300 内核音频 DSP。

②丰富的外围接口：

本方案支持四通道模拟输入输出，双 I2S 接口，USB 解码，S/PDIFF 输入输出，数字音频功放输出。

③可手动配置参数：

本方案支持 ADC、DSP、DAC、AMP 带独立工作模式，可通过跳线配置相关参数。

④ 高性能 OP、ADC、DAC：

本方案采用高性能 24 位 Σ-Δ 型 DAC-AD1955，OP 双电源供电，输出可直接推耳机。

3.重要特征

① 本方案采用 ADI ADAU1452 作为数字信号处理器，32位 DSP 内核的工作频率最高可达 294.912 MHz

② 双 DAC 输出，123dB 信噪比，DSD 输入

③ 高达 300mA 电流耳机驱动能力

④ 四路模拟，四路数字，一路光纤输入

ADAU1452 内核工作频率294.912MHz，每次采样速率48kHz，而且，除了行业标准采样率外，它还具有各种各样的其它采样率。其灵活的，整数PLL时钟发生器硬件可同时产生多达15个音频采样率。这些时钟发生器，以及主板上的异步采样率转换器(ASRC)和灵活的硬件音频路由矩阵，使ADAU1452成为一个理想的音频中心，极大地简化了复杂的，多采样率音频系统的设计。

由于其高度可配置的串行端口，S/PDIF接口，以及多功能输入/输出引脚，ADAU1452可用于各种模数转换器、数模转换器、数字音频设备、放大器和控制电路。它也可以直接与PDM输出的MEMS麦克风相接(这要归功于专为这一目的而设计的，集成抽取滤波器)。其独立的主/从I2C/SPI控制端口，不仅可以允许ADAU1452进行编程(通过外部主设备配置)，也可以直接编程和配置外部从属设备。以上这些功能，加上其自引导功能，可以不需要任何外部输入操作，所以是设计独立的系统。

其节电的DSP核，可执行完整的程序，而功耗只有几百毫瓦，并且可以最大程序加载运行，而功耗小于一瓦(即使在最坏的情况下，温度超过100℃)。这种相对较低的功耗和较小尺寸，使得ADAU1452成为通用DSP(消耗更多的功率)的理想替代品。

ADAU1452

主要特性

•汽车应用

•完全可编程音频DSP，用于增强声音处理

•具有SigmaStudio的特性，专有的图形化编程工具，用于自定义信号流的开发， 294.912MHz，

•3 2位SigmaDSP核，1.2V

•最高6144 SIMD指令/每样，48kHz 40kWords(参数/数据RAM)

•最高800ms数字音频延 时池(在48kHz)

•音频I/O和路由

•4串行输入端口，4个串行输出端口48通道，32位数字I/O最高192kHz的采样率

•TDM的灵活配置，I2S，左、右对齐格式和PCM

•最多8个立体声ASRCs(1:8)高达7.75:1的比例，139dB DNR

•立体声S/PDIF输入和输出

•4个PDM麦克风输入通道

•多通道，字节寻址TDM串行端口

•时钟振荡器用于产生主时钟(从晶体整数PLL和灵活的时钟发生器)

•集成芯片温度传感器

•I2C和SPI控制接口(两个slave和master)

•独立操作

•从串行EEPROM自启动

• 6声道，10位SAR辅助控制ADC

•14个多用途引脚，用于数字控制和输出

•片上稳压器，产生3.3V~1.2V电源

• 72引脚，10mm×10mm LFCSP封装与5.3mm裸露焊盘

•温度范围：-40℃~+105℃

ADAU1452应用

•汽车音频处理

•主系统

•导航系统

•后座娱乐系统

• DSP放大器(音响系统放大器)

•商业和专业音频处理