带音调和音量处理的数控四声道音

士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 1 带音调和音量处理的数控四声道音 频处理器 SC7313是一块具有音量、音调（低音、高音）、平衡 度（左、右）和响度（前、后）控制的音频处理，适 用高品质的汽车收、放音机和高保真的音响系统中。该电 路提供了输入增益选择和外部响度控制功能。所有的控制 均通过可与微机连接的串行I2C总线来操作；通过外接阻容 网络和内部运放的配合，可设置各种交流幅频特性。 由于采用了高性能的双极/CMOS工艺技术，实现了低 失真、低噪声和低直流电平漂移。 SC7313的封装形式为塑封28引线的扁平式（SOP） 或双列直插式（DIP）。 主要特点： ★ 含有输入多路选择器 z 三路立体声信号输入 z 输入增益可设置以与各种信源进行最值匹配 ★ 四声道衰减器 z 四个声道可独立控制。对平衡度和响度进行每级 1.25dB的衰减和提升。 z 独立的静音控制功能。 DIP-28 SOP-28 产品规格分类 产品 封装 SC7313 DIP-28-600-2.54 SC7313S SOP-28-375-1.27 ★ 所有的功能均通过串行I2C总线控制 ★ 有响度控制功能 ★ 音量控制每级1.25dB ★ 高音和低音控制 ★ 输入与输出端可与外部均衡器和 噪声抑制电路匹配 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 2 管脚排列 SC7313 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 CREF GND VDD OUT(R) R3 R2 R1 LOUD L L3 L2 SCL SDA DIG GND OUT LF OUT RF OUT LR OUT RR BOUT(R) BIN(R) BOUT(L) BIN(L) OUT(L) IN(L) L1 L R IN(R) LOUD R 高高高 制制制 左左左 输输 ) 左左左输输 总总总 据输输 右左左 输输 低高高 制制制 内部框图 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 3 极限参数 (除非特别说明，Tamb=25°C) 参 数 符 号 参 数 范 围 单 位 电源电压 Vs 13 V 工作温度 Topr -40 ~ +85 °C 贮存温度 Tstg -55 ~ +150 °C 简明参数 参 数 符 号 最小值 典型值 最大值 单 位 电源电压 Vs 6 9 10 V 最大输入信号 VCL 2 Vrms 总谐波失真 THD 0.01 0.1 % 信噪比 S/N 106 dB 通道分离度，f=1kHz Sc 103 dB 音量控制：1.25dB/级 -78.75 0 dB 低音和高音控制：2dB/级 -14 +14 dB 响度和平衡控制：1.25dB/级 -38.75 0 dB 输入增益：3.75dB/级 0 11.25 dB 静音衰减 100 dB http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 4 电气参数 （请参考测试线路，除非特别说明， Tamb=25°C，Vs=9.0V， RL=10kΩ， RG=600Ω，所有控制均为平坦状态，f=1kHz，G=0) 参 数 符 号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单 位 电源部分 工作电源电压 VS 6 9 12 V 工作电源电流 IS 28 35 mA 电源纹波抑制比 SVR 60 80 dB 输入选择部分 输入阻抗 RII 输入端1，2，3 35 50 70 kΩ 最大输入电压 VCL 2 2.5 Vrms 输入信号分离度 SIN 80 100 dB 输出负载 RL 7，17脚 4 kΩ 最小输入增益 GIN(MIN) -1 0 1 dB 最大输入增益 GIN(MAX) 11.25 dB 步阶分辨率 GSTEP 3.75 dB 输入噪声 eIN G=11.25dB 2 µV 两相邻增益级 4 20 mV 直流电平漂移 VDC G=18.75至静音 4 mV 音量控制部分 输入阻抗 RIV 20 33 50 kΩ 控制范围 Crange 70 75 80 dB 最小衰减量 AV(MIN) -1 0 1 dB 最大衰减量 Av(MAX) 70 75 80 dB 步阶分辨率 ASTEP 0.5 1.25 1.75 dB Av=0 至 –20dB -1.25 0 1.25 衰减误差 EA Av=-20 至 –60dB -3 2 dB 平衡误差 ET 2 dB 两相邻增益级 0 3 mV 直流电平漂移 VDC 从0dB至最大衰减 0.5 7.5 mV 输出衰减器部分 控制范围 Crange 35 37.5 40 dB 步阶分辨率 SSTEP 0.5 1.25 1.75 dB 衰减误差 EA 1.5 dB 输出静音衰减 AMUTE 80 100 dB 两相邻增益级 0 3 mV 直流电平漂移 VDC 从0dB至静音 1 10 mV http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 5 (紧接上页) 参 数 符 号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单 位 低音控制部分 控制范围 GB 最大提升/衰减 ±12 ±14 ±16 dB 步阶分辨率 BSTEP 1 2 3 dB 内部反馈电阻 RB 34 44 58 kΩ 高音控制部分 控制范围 Gt 最大提升/衰减 ±13 ±14 ±15 dB 步阶分辨率 TSTEP 1 2 3 dB 音频输出部分 最大输出电压 VOCL THD=0.3% 2 2.5 Vrms 输出负载 RL 4 kΩ 输出负载电容 CL 10 nF 输出阻抗 ROUT 30 75 120 Ω 输出直流电平 VOUT 4.2 4.5 4.8 V 综合指标 带宽20 ~20kHz， 平坦，输出静音 3 µV 带宽20 ~20kHz 平坦，所有增益=0dB 5 15 µV 输出噪声 eNO A曲线，所有增益=0dB 4 µV 信噪比 S/N 所有增益=0dB ， Vo=1Vrms 106 dB Av=0，VIN=10mV 0.01 0.1 % Av=-20dB，VIN=1Vrms 0.09 0.3 % 失真度 THD Av=-20dB，VIN=0.3Vrms 0.04 % 左/右声道分离度 Sc 80 103 dB Av=0 至 –20 dB 0 1 dB 总声道不平衡度 Av=-20 至 –60 dB 0 2 dB 总线输入部分 输入低电平电压 VIL 1 V 输入高电平电压 VIH 3 V 输入电流 IIN -5 +5 µA SDA应答输出电压 Vo Io=1.6mA 0.4 V 注：1) 低音和高音的频响见图16，频响曲线的中心点和Q值可通过外部元件来调整。 2) 所选择的输入端通过一2.2µF的电容接地。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 6 典型特性曲线 响 度 (d B ) 响 度 (d B ) 响 度 (d B) 噪 声 ( μ F) 噪 声 (μ F) 总 谐 波 失 真 与 噪 声 (% ) 总 谐 波 失 真 与 噪 声 (% ) 总 谐 波 失 真 (% ) 通 道 分 离 度 (d B ) (续下页) http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 7 典型特性曲线 （接上页） 图10 输入分离度( L1¡úL2,L3,L4) 与 频率 10 1 10 2 10 3 10 4 70 80 90 100 110 频率 (Hz) VIN=1Vrms AV=0dB All controls Flat 图11 工作电压抑制与频率 10 1 10 2 10 3 10 4 70 80 90 100 频率 (Hz) Vsvr=0.5Vrms All Input to GND AV=0dB All controls Flat 60 图12 输出限幅电压与电源电压 电源电压 (V) 4 6 8 10 12 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 RL=10kΩ¸ f=1kHz THD=0.3% 图13 静态电流与工作电压 工作电压 (V) 4 6 8 10 12 5.0 图14 工作电流与温度 温度 (℃) 0 10 20 30 40 50 -60 -30 0 30 60 90 Vs=9V 图15 低音提升电阻与温度 温度 (℃) 40 42 44 46 48 50 -60 -30 0 30 60 90 图16 典型音调响应 (用测试电路中 指出的外接元件) 10 1 10 2 10 3 10 4 频率 (Hz) -15 -10 0 5 15 -5 10 AV=0dB 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 8 功能说明 1. I2C 总线接口 微处理器与SC7313之间的相互数据传送与交换通过2线的I2C总线来实现。该总线界面含有 SDA（数据）和SCL（时钟）两个端子。（此两端子都必须接上拉电阻至正电源） 2 ．数据的有效传送 如图17所示，SCL时钟线为高电平时，SDA数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线为低 电平时，数据才允许变化。 SDA SCL 数数数数数数数 保保保保, 数数数数 数数数数 变变 图17 3 ．起始和结束状态 如图18所示，起始状态的标志是SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平转换；结束状态的标 志是SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平转换。 // // SCL SDA 起起 结结 I2C 总总 图 18 4．字节的构成 通过 SDA 数据线传送的每个字节必须是 8 位的，每一字节之后必须紧跟一应答位。字节的最 高位最先传送。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 9 5．应响信号 主控制器（单片机）在应答时钟脉冲期间将SDA数据限制为高阻态的高电平，（见图19 ）。 被控制器件（此处为SC7313音频处理器）在应答时，必须在应答时钟脉冲期间将SDA数据线拉为 低电平，并在此脉冲期间一直保持为低电平。 已进行地址编码的SC7313音频处理器在收到每一个控制字节信号时，都必须给出应答信号。 不然的话，SDA数据线在应答时钟脉冲期间将维持在高电平，这时，主控制器将会发出一停止信 号以中断信号的传送。 1 2 3 7 8 9 // // SCL SDA 最最最 从从从从从从从从从从从起起 图19 6．没有应答信号的数据传送 为避免检测此音频处理器的应答信号，微处理器也可以采用一种简单的数据传输方式，即简单 地等待一个时钟周期而不去检测被控制电路的应答信号，并继续送新的数据。 采用这种方式可能会导致音频处理器的误动作，并会降低系统的抗干扰能力。 软件规格 1． 接口 接口协议包括以下几点： * 传输起始条件 * 包含有SC7313的地址码。（此8位地址码的第8位必须为"0"）。SC7313在每次收到一个字节 的传送信号后，必须给出一个应答信号。 * 数据信号的顺序（N个字节的数据 + 应答信号） * 传输结束条件。 请参阅下图。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 10 S 1 0 0 0 1 0 0 0 ACK DATA ACK DATA P MSB LSB SC7313 地地 MSB LSB MSB LSB ACK 数数数数 (N个个个个数数+应应应应) 注: ACK: 应应应应 S: 起起应应 P: 结结应应 最最最最最最:100kbits/秒 2．SC7313的地址码分配如下： 1 （最高位） 0 0 0 1 0 0 0（ 最低位） 3．控制数据字节 最高位 最低位 功 能 0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 音量控制 1 1 0 B1 B0 A2 A1 A0 后置左声道衰减 1 1 1 B1 B0 A2 A1 A0 后置右声道衰减 1 0 0 B1 B0 A2 A1 A0 前置左声道衰减 1 0 1 B1 B0 A2 A1 A0 前置右声道衰减 0 1 0 G1 G0 S2 S1 S0 音频选择开关 0 1 1 0 C3 C2 C1 C0 低音控制 0 1 1 1 C3 C2 C1 C0 高音控制 注：Ax=1.25dB/级 ; Bx=10dB/级 ; Cx=2dB/级 ; Gx=3.75dB/级 。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 11 数据控制位的详细说明 1．音量控制 最高位 最低位 功 能 0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 音量控制每级1.25dB 0 0 0 0 0 0 1 -1.25 0 1 0 -2.5 0 1 1 -3.75 1 0 0 -5 1 0 1 -6.25 1 1 0 -7.5 1 1 1 -8.75 0 0 B2 B1 B0 A2 A1 A0 音量控制每级10dB 0 0 0 0 0 0 1 -10 0 1 0 -20 0 1 1 -30 1 0 0 -40 1 0 1 -50 1 1 0 -60 1 1 1 -70 例如，音量衰减45dB的码为00100100。 2．四个通道的输出衰减控制 最高位 最低位 功 能 1 0 0 B1 B0 A2 A1 A0 前置左声道衰减 1 0 1 B1 B0 A2 A1 A0 前置右声道衰减 1 1 0 B1 B0 A2 A1 A0 后置左声道衰减 1 1 1 B1 B0 A2 A1 A0 后置右声道衰减 0 0 0 0 0 0 1 -1.25 0 1 0 -2.5 0 1 1 -3.75 1 0 0 -5 1 0 1 -6.25 1 1 0 -7.5 1 1 1 -8.75 0 0 0 0 1 -10 1 0 -20 1 1 -30 1 1 1 1 1 静音 例如，前置右声道衰减25dB的码为10110100。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 12 3．音频开关 最高位 最低位 功 能 0 1 0 G1 G0 S2 S1 S0 音频开关 0 0 立体声信源1 0 1 立体声信源2 1 0 立体声信源3 1 1 立体声信源4 0 响度“开” 1 响度“关” 0 0 +11.25dB 0 1 +7.5dB 1 0 +3.75dB 1 1 0dB 例如，选择音频输入2，增益为7.5dB，响度“开”的码为01001001。 注：立体声信源输入4无外接管脚。 4．低音和高音控制 最高位 最低位 功 能 0 1 1 0 C3 C2 C1 C0 低音 0 1 1 1 C3 C2 C1 C0 高音 0 0 0 0 -14 0 0 0 1 -12 0 0 1 0 -10 0 0 1 1 -8 0 1 0 0 -6 0 1 0 1 -4 0 1 1 0 -2 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 2 1 1 0 1 4 1 1 0 0 6 1 0 1 1 8 1 0 1 0 10 1 0 0 1 12 1 0 0 0 14 C3为符号位。例如，低音衰减10dB的码为 01100010。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 13 应用图例 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 14 封装外形图 DIP-28-600-2.54 单位：毫米 13 .8 ± 0. 30 2.54 0. 5M IN 4 .9 6M A X 3 .0 0M IN 15 .2 4 ± 0 .3 0 0 .2 5± 0 .0 5 15 degree 0.46±0.08 37.34±0.30 1.52±0.15 2.16MAX SOP-28-375-1.27 单位：毫米 10 .2 ± 0. 4 7. 6± 0. 3 9. 52 5± 0. 3 2. 8 M A X 17.75±0.25 1.27 0.45±0.1 0.15±0.05 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 15 MOS电路操作注意事项： 静电在很多地方都会产生，采取下面的预防，可以有效防止MOS电路由于受静电放电影 响而引起的损坏： • 操作人员要通过防静电腕带接地。 • 设备外壳必须接地。 • 装配过程中使用的工具必须接地。 • 必须采用导体包装或抗静电包装或运输。 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ?????? 士兰半导体 SC7313 杭州士兰微电子股份有限公司 版本号：1.2 2004.08.03 16 附： 修改记录： 日 期 版 本 号 描 述 页 码 2000.12.31 1.0 原版 2002.02.26 1.1 增加了“产品规格分类” 修改了“封装外型图” 1 14 2003.09.05 1.2 修改了“应用图例” 13 http://www.elecfans.com ????? http://bbs.elecfans.com ??????