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发表于 2005-4-21
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动手打造属于自己的USB声卡——《无线电》
USB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。 |
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