ADI ADAU1701JSTZ数字音频处理器中文资料

一、型号与类型

ADAU1701JSTZ是由Analog Devices Inc.（简称ADI或亚德诺）生产的一款高性能数字音频处理器（DSP）。该型号属于ADAU1701系列，结合了先进的SigmaDSP®内核技术，为音频处理领域提供了强大的支持。ADAU1701JSTZ是一款单芯片音频系统，集成了28/56 bit音频DSP、ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）以及类似微控制器的控制接口，适用于多种高质量音频应用。

　　厂商名称：ADI

　　元件分类：数字音频处理器

　　中文描述： 音频控制器，数字音频接口，1.8V，3.3V，I2C，串行，LQFP，48引脚，0°C

　　英文描述： DSP 28bit/56bit 50MHz 50MIPS Automotive 48-Pin LQFP T/R

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-36866287-ADAU1701JSTZ-RL.html

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　　ADAU1701JSTZ概述

　　ADAU1701是一款完整的单芯片音频系统，包含28/56 bit音频DSP、ADC、DAC以及类似微控制器的控制接口。信号处理包括平衡、混音、低音增强、多波段动态处理、延迟补偿以及立体声图像扩展等，可以对现实世界的扬声器、放大器与收听环境的限制进行补偿，对感受到的音频质量进行动态改进。

　　ADAU1701的信号处理可以同高端立体声设备中的信号处理相媲美。大多数处理是由完全的56 bit双精度模式完成的，因此带来非常优良的低电平信号性能。ADAU1701是完全可编程数字信号处理器。易于使用的SigmaStudio软件允许用户利用双二阶滤波器、动态处理器、电平控制以及GPIO接口控制通用等手段，通过图形配置用户定制的信号处理流程。

　　ADAU1701程序可以从串行EEPROM（通过其自引导机制）或从外部微控制器上电加载。在上电期间，当前参数状态可以从ADAU1701写回到EEPROM，以便在下一次程序运行时重新调用。

　　2个∑-ΔADC与4个∑-ΔDAC向动态的模拟输出提供98.5 dB模拟输入。每个ADC的总谐波失真+噪声（THD+N）为-83 dB，每个DAC的总谐波失真+噪声（THD+N）为-90 dB。数字输入与输出端口允许与额外ADC与DAC的无胶合连接。ADAU1701通过I2C总线或4线SPI®端口通信。

　　应用

　　多媒体扬声器系统

　　MP3播放器扬声器

　　汽车音响磁头单元

　　迷你立体声音响

　　数字电视

　　演播室监视器

　　扬声器混音调节

　　音乐会演奏效果处理器

　　座位声音系统（飞机/交通车）

　　ADAU1701JSTZ中文参数

　　ADAU1701JSTZ引脚图

二、工作原理

1. 核心架构

ADAU1701JSTZ的核心是一个高性能的SigmaDSP®音频处理器，其工作频率可达50 MHz，能够快速且高效地处理音频数据。这款处理器支持完全的双精度处理模式，即大多数处理操作在56位双精度模式下完成，确保了极低的失真和优秀的低电平信号性能。

2. 信号处理流程

ADAU1701JSTZ的信号处理流程涵盖了从音频输入到输出的全过程。在输入端，它具备2个模拟音频输入通道，支持差分输入，每个通道都配备了可编程增益放大器（PGA），增益范围从-12 dB到34.5 dB，步长为0.5 dB。这样的设计能够精确匹配不同输入信号的幅度，为后续处理提供优化的信号条件。

音频信号经过ADC转换后，进入SigmaDSP®处理核心。在这里，ADAU1701JSTZ可以进行多种音频处理操作，包括但不限于均衡、混音、低音增强、多波段动态处理、延迟补偿、扬声器补偿以及立体声图像扩展等。这些处理功能能够补偿扬声器、放大器和收听环境中的实际局限性，显著提升音频的感知质量。

处理后的音频信号通过DAC输出，ADAU1701JSTZ提供了4个DAC通道，每个通道的输出动态范围达到103 dB，总谐波失真加噪声（THD+N）低至-90 dB，确保了高质量、低失真的音频输出。

3. 通信与控制

ADAU1701JSTZ支持多种通信协议，包括I2C和SPI，方便与外部控制器或其他设备进行数据传输和控制指令的交互。通过这些接口，用户可以灵活地配置和调整音频处理器的参数，以满足不同应用场景下的需求。

此外，ADAU1701JSTZ还具备自引导机制，程序可以从串行EEPROM或通过外部微控制器上电加载。在上电期间，当前参数状态可以从ADAU1701JSTZ写回到EEPROM，以便在下一次程序运行时重新调用。

三、特点

1. 高性能DSP核心：采用SigmaDSP®内核，工作频率高达50 MHz，能够高效处理音频数据。

2. 完全双精度处理：大多数处理操作在56位双精度模式下完成，带来极低的失真和优秀的低电平信号性能。

3. 丰富的信号处理功能：包括均衡、混音、低音增强、多波段动态处理等，显著提升音频质量。

4. 灵活的配置能力：支持I2C和SPI通信协议，方便与外部设备进行数据交互和控制。

5. 可编程性强：通过SigmaStudio软件，用户可以图形化配置自定义的信号处理流程。

6. 高保真音频输出：4个DAC通道，输出动态范围达103 dB，总谐波失真加噪声低至-90 dB。

7. 低功耗设计：电源电压范围为1.8 V至3.3 V，适合对电源效率有要求的应用场景。

四、应用

ADAU1701JSTZ凭借其强大的性能和丰富的功能，在多个领域得到了广泛应用：

1. 多媒体扬声器系统：如家庭影院、电脑音箱等，通过ADAU1701JSTZ进行音频处理，提升音质和听觉体验。

2. 汽车音响系统：在车载音响系统中，ADAU1701JSTZ可用于音频信号的优化和处理，提供高质量的音效体验。

3. 消费电子产品：如MP3播放器、智能手机等，通过集成ADAU1701JSTZ，实现音频信号的增强和音效调节。

4. 专业音频设备：如录音室监听音箱、乐器效果处理器等，ADAU1701JSTZ的高性能处理能力能够满足专业音频应用的需求。

5. 其他应用场景：包括数字电视、演播室监视器、音乐会演奏效果处理器以及座椅内音响系统（如飞机、长途汽车等）等。

五、参数

以下是ADAU1701JSTZ的主要参数：

• 制造商：Analog Devices Inc.

• 产品种类：音频DSP

• 工作电源电压：1.8 V至3.3 V

• DSP核心频率：高达50 MHz

• 音频输入通道：

• 数量：2

• 输入类型：差分输入

• 可编程增益放大器（PGA）增益范围：-12 dB至34.5 dB，步长0.5 dB

• 模拟到数字转换器（ADC）：

• 位数：24位（可配置为16位）

• 采样率：最高可达96 kHz

• 信噪比（SNR）：≥102 dB

• 数字到模拟转换器（DAC）：

• 通道数：4

• 位数：24位

• 动态范围：103 dB

• 总谐波失真加噪声（THD+N）：-90 dB

• 通信接口：

• I2C接口：支持标准模式、快速模式和高速模式

• SPI接口：最高可达32 MHz

• 自引导与配置：

• 支持从串行EEPROM或外部微控制器上电加载程序

• 当前参数状态可写回到EEPROM，以便下次上电恢复

• 电源消耗：

• 典型工作电流（取决于具体应用和配置）

• 低功耗待机模式支持

• 封装类型：JSTZ封装，适合表面贴装技术（SMT）

• 工作温度范围：根据具体型号可能有所不同，但通常为-40°C至+85°C

• 软件支持：

• SigmaStudio®：ADI提供的图形化软件工具，用于配置、调试和定制SigmaDSP®音频处理器的参数和算法。用户可以通过拖拽组件的方式构建音频处理链，无需编写复杂的代码即可实现复杂的音频处理功能。

六、总结

ADAU1701JSTZ作为一款集成了高性能DSP、ADC、DAC和丰富通信接口的音频处理器，以其卓越的处理能力、灵活的配置选项和高保真音频输出，在多媒体扬声器系统、汽车音响系统、消费电子产品以及专业音频设备等多个领域展现了广泛的应用前景。其双精度处理模式和可编程性强大的SigmaDSP®内核，为用户提供了高质量的音频处理体验，并通过SigmaStudio软件工具简化了音频处理链的设计和调试过程。此外，低功耗设计和高效率的电源管理特性，使得ADAU1701JSTZ成为许多对性能与功耗有严格要求的音频应用的理想选择。