动手打造属于自己的usb声卡——《无线电》2013.10
2013-11-01 10:04:45usb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pcm2706与pcm1793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。
图1 usb接收电路
同级别比较常见的dac有pcm1793、cs4398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:
lrck(left
and right clock):左和右时钟(i²s lr通道)
data(the
serial audio data):串行音频数据(s/pdif输出和i²s数据)
sck(system
clock ):系统时钟输入i²s系统时钟
bck(bit
clock):i²s bit时钟设计思路
图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113db,thd n仅0.001%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80元10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,usb的4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