音频信号模数转换器的制作方法

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音频信号模数转换器的制作方法

专利名称音频信号模数转换器的制作方法
技术领域本实用新型涉及音频信号处理装置。更具体地说，是一种将模拟音频信号转换为数字音频信号的转换器。
音频模数转换广泛存在于我们日常生活的方方面面。如电话答录机(录音电话)、语言复读机等。都是将模拟声音经过A/D转换后存贮起来，回放时又恢复为模拟声音。
此外，随着广播电视数字化进程的加快，需要将播音室的模拟音频转换为数字音频。并且，这种数字音频应该是符合一定格式的串行数据流，以便于远距离传输，以及将其嵌入到数字视频中，实现视音频同时切换和同缆传输。
但是，现有技术中的音频A/D转换器，采样频率一般为8至32KHz，量化比特率一般为16比特以下，编码后的数字音频信号是并行数字音频信号。因此，此类音频A/D转换只能用于频率较低的音频信号，如语音类等。而频率较高的音频信号无法恢复。同时，所产生的并行数字音频信号只适合存贮，不利于传输。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种音频信号模数转换器，不仅用于普通语音信号的A/D转换，更应满足广播、电视业中对音频信号远距离传输的需求。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现本实用新型的结构特点是采用GS369音频模数转换芯片U1和GS308编码芯片U2。平衡模拟音频信号AINL+、AINL-经缓冲级接入A/D转换芯片U1的模拟输入端AIL，编码芯片U2以其FSYC端接收来自芯片U1的声道指示信号LRCK、以其SDTA端接收芯片U1的数据信号SDT2、并以其SCK端接收芯片U1的时钟信号SCLK，经编码产生的差分串行数字音频信号在编码芯片U2的TXP、TXN端输出。
与已有技术相比，本实用新型具有如下优点
1、根据采样定理，采样频率是被采样信号最高频率的2倍，就能真实反映原信号。由于声音信号的频率为20HZ-20KHz，因而本实用新型中48KHz的采样频率能很好地保证数字音频的质量。
2、本实用新型中的量化比特数16、18、20和24可选，既能满足专业类产品24比特，又能满足消费类20比特的要求。不仅如此，量化比特数高，可以大大减小信号的失真度。
3、本实用新型中的编码芯片将采样量化后的串行数字音频信号复合编码为符合AES/EBU标准的数字音频信号，在模块内含的差分驱动器驱动下能可靠地实现远距离传输。
4、本实用新型中的芯片GS369控制方式为I2C和SPI可选，控制方便、简单灵活。
5、本实用新型结构简单、质量性能优越。
附图
为本实用新型结构示意图。
以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。
实施例参见附图，本实施例中音频模数转换芯片U1为GS369，编码芯片U2为GS308。由接成跟随器的运放U3A、U3B及其输入、输出电阻组成输入信号缓冲级。
平衡模拟音频信号AINL+、AINL-经缓冲级，并通过电阻R8、R3、E2、E1及电容C1的耦合，接入A/D转换芯片U1的AIL模拟输入端4脚、5脚(包括27脚、26脚)。
芯片U1的第3、10、25、22、28脚与模拟地相连。第1脚为参考电压输入，第2脚为模式电压输出，此两脚都是通过两并联电容接到模拟地。芯片U1的第6脚、第9脚相连，分别控制数据输入与输出。第7脚、20脚分别为模拟数字时钟信号输入，此两脚皆与外部时钟相连。输出测试第8脚、21脚悬空。第18脚、17脚分别为I2C或SPI总线的数据输入和时钟输入脚。第15脚(包括第16脚)为串行数据输出。
编码芯片U2以其FSYC端7脚接收来自芯片U1的左、右声道指示信号LRCK、以其SDTA端8脚接收芯片Ul的数据信号SDT2、并以其SCK端6脚接收芯片U1的串行数据时钟信号SCLK。经编码产生的差分串行数字音频信号在编码芯片U2的TXP端20脚、TXN端17脚输出。芯片U2的D0-D3、D5-D7端为数据总线，与第14脚片选端、第16脚读写控制端一起读写模块的寄存器。地址线A0-A4用以确定内部寄存器地址。第5脚为外部时钟输入端MCK。
可以根据需要，将芯片Ul设置为I2C或SPI总线控制方式，通过并行控制口控制芯片U2内部寄存器，改变数字音频信号中通道状态、附属数据及用户数据等信息。此外，还可以根据需要，设置A/D转换模块及编码模块的内部寄存器，从而改变A/D转换器的分辩力。
权利要求1.音频信号模数转换器，其特征是采用音频模数转换芯片U1(GS369)和编码芯片U2(GS308)，平衡模拟音频信号AINL+、A1NL-经缓冲级接入A/D转换芯片U1的模拟输入端AIL(4脚、5脚)，编码芯片U2以其FSYC端(7脚)接收来自芯片U1的声道指示信号LRCK、以其SDTA端(8脚)接收芯片U1的数据信号SDT2、并以其SCK端(6脚)接收芯片U1的时钟信号SCLK，经编码产生的差分串行数字音频信号在编码芯片U2的TXP端(20脚)、TXN端(17脚)输出。
2.根据权利要求1所述的音频信号模数转换器，其特征是所述缓冲级由接成跟随器的运放U3A、U3B及其输入、输出电阻构成。
专利摘要音频信号模数转换器,特征是采用GS369音频模数转换芯片U1和GS308编码芯片U2。平衡模拟音频信号经缓冲接入U1的模拟输入端,编码芯片U2分别以其FSYC、SDTA和SCK端接收来自U1的声道、数据和时钟信号,差分串行数字音频信号在编码芯片U2的TXP、TXN端输出。本实用新型不仅适于普通语音信号,更能满足广播、电视业中对音频信号远距离传输的需求。

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