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MAX5406是Maxim公司推出的一種音頻處理器，該芯片內(nèi)含雙通道32階(每級(jí)2 dB)對(duì)數(shù)式直流音量控制、分壓式平衡控制、線性數(shù)字分壓式低音、高音音調(diào)控制以及超低音、聲像擴(kuò)展和偽立體聲控制電路。 MAX5406采用BiCMOS工藝，可采用簡(jiǎn)單的回彈式按鈕控制所有功能，且不再需要另外的微處理器進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換；芯片的控制輸入端具有防抖動(dòng)功能，并可根據(jù)按鈕持續(xù)按動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短自動(dòng)切換調(diào)節(jié)速率：小于32 ms則判斷為抖動(dòng)而不予響應(yīng)，小于1 s時(shí)僅改變1次，按鈕按下并保持大于l s時(shí)，以4 Hz的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，大于4 s則以16 Hz的速率進(jìn)行調(diào)節(jié)：多個(gè)按鈕同時(shí)按下則判斷為誤按而不予響應(yīng)；器件的兩套單端或差分立體聲輸入可相加或混合應(yīng)用；上電時(shí)音量自動(dòng)設(shè)定為-20 dB；使用時(shí)可選用單2.7～5.5 V或±2.7 V等操作電壓；內(nèi)置的被動(dòng)式輸入RF濾波器可防止高頻信號(hào)進(jìn)入揚(yáng)聲器，而噪聲抑制功能則消除了開關(guān)機(jī)和調(diào)節(jié)過(guò)程中的可聞噪音。 MAX5406具有功能完善、操作界面友好、保真度高、線路簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)，適合在汽車音響、便攜式播放器、平板電視以及計(jì)算機(jī)等音響系統(tǒng)中應(yīng)用。 1 引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu) MAX5406采用48腳TSSOP和TOFN兩種封裝，兩種封裝功能相同，僅引腳排序不同。采用TSSOP48封裝的MAX5406引腳名稱與功能見表1所列，芯片所有輸入端均被內(nèi)部50 kΩ電阻上拉至邏輯電壓VLOGIC。 2 工作原理 2.1 音量控制與平衡控制 通過(guò)MAX5406可實(shí)現(xiàn)按鈕每按動(dòng)一次改變2dB的對(duì)數(shù)型分壓式音量電平控制。調(diào)節(jié)時(shí)。左右通道將同時(shí)升降，因而左右平衡不受影響且可保持音量開始調(diào)節(jié)時(shí)的狀態(tài)。 MAX5406采用雙分壓計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)左右聲道的平衡。按BALR一次，右通道提升1 dB而左聲道衰減1 dB，其結(jié)果將導(dǎo)致右聲道比左聲道音量大2dB，但總音量在平衡調(diào)節(jié)過(guò)程中保持不變。 2.2 音調(diào)控制 為MAX5406音調(diào)調(diào)節(jié)部分的電路結(jié)構(gòu)，推薦的低音、高音轉(zhuǎn)折點(diǎn)分別為100 Hz (低音)和10 kHz(高音)，用線性分壓方式可以對(duì)低音和高音進(jìn)行超過(guò)±10 dB的幅度調(diào)節(jié)。其實(shí)際響應(yīng)由外部元件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)共同決定，并可由以下公式確定3dB點(diǎn)的頻率： 式中，RBPOT=116 kΩ，RT=3.5 kΩ。低音、高音的轉(zhuǎn)折頻率為： 式中，RB為40 kΩ。給出不同的電容CB和CT就可以設(shè)計(jì)出不同的轉(zhuǎn)折頻率，從而使電路達(dá)到所期望的響應(yīng)數(shù)值。 將BASSUP和BASSDN連接在一起可實(shí)現(xiàn)低音推動(dòng)按鈕，低音推動(dòng)可將BASSUP和BASSDN鎖定在0 dB和最大值之間，從而滿足一些簡(jiǎn)單而不需要單獨(dú)可變的低音控制功能的設(shè)計(jì)需要。 2.3 聲像擴(kuò)展(環(huán)繞)控制 MAX5406可以為音效盒、耳機(jī)、電腦揚(yáng)聲器系統(tǒng)以及其它一些使用時(shí)不能較寬地拉開物理距離的音頻產(chǎn)品提供音像擴(kuò)展控制功能，以使立體聲聲像信號(hào)展寬到超過(guò)實(shí)際揚(yáng)聲器距離的位置。如在使用耳機(jī)時(shí)，由于耳朵、大腦和聲像擴(kuò)展電路的共同作用，人們感覺到聲音是超越這兩個(gè)揚(yáng)聲器聲源的空間的，其分布發(fā)自頭腦的某一空間位置，事實(shí)上，在耳機(jī)內(nèi)，這種空間實(shí)際是不存在的。這是通過(guò)在左右聲道信號(hào)中加入了一些模擬拓展空間感的單聲道成分來(lái)增大左右聲道在聽覺上的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)功能可由MAX5406內(nèi)部線路和外部網(wǎng)絡(luò)共同完成。展寬效果可由AMB按鈕鎖定在展寬(full effect)和正常(normal)之間，展寬效果可由下式確定： 式中，(LIN-RIN)／4是在LMR端的輸出信號(hào)，如果FL(S)=FR(S)=2(在LMR與AMBLI，AM-BRI間連接乘法器)，則有： 實(shí)際上，在更高級(jí)的應(yīng)用中，也可以用一個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)過(guò)濾和延遲LMR信號(hào)。 2.4 偽立體聲的獲得 偽立體聲通常是用一個(gè)單聲道信號(hào)模擬一個(gè)近似的立體聲信號(hào)．可用下式?jīng)Q定偽立體聲的效果： 式中，(LIN+RIN)／4是在LPR端的輸出信號(hào)，通過(guò)在LPR與AMBLI、AMBRI間連接一個(gè)偽立體聲網(wǎng)絡(luò)可以在輸出端獲得偽立體聲信號(hào)。 2.5 上電復(fù)位 當(dāng)MAX5406的VLOGIC跌落到2.2 V以下并且又返回到2.7 V以上時(shí)，MAX5406就進(jìn)行上電復(fù)位，此時(shí)音量置靜音(-90 dB)，如果沒有檢測(cè)到歸零信號(hào)，電路將在經(jīng)過(guò)0.7 s后以每步2 dB步進(jìn)到-20 dB，而其它控制保持在0 dB位置。 2.6 關(guān)斷(SHDN)與靜音(MUTE) 在關(guān)斷模式，MAX5406將記憶每一控制設(shè)置的位置并將輸出設(shè)置在衰減的最大位置，當(dāng)從關(guān)斷模式返回時(shí)，所有設(shè)置均恢復(fù)原值。關(guān)斷期間，器件不接受其它任何按鈕的輸入。 MAX5406有一個(gè)相對(duì)于滿幅度衰減90dB的靜音功能。靜音時(shí)，所有設(shè)置均鎖定在分壓計(jì)的最低位置，再一次按下MUTE鍵時(shí)靜音將解除，此時(shí)所有控制恢復(fù)靜音前的設(shè)定值。 2.7 偏置發(fā)生器 MAX5406內(nèi)部能產(chǎn)生一個(gè)(VDD+VSS)／2的偏置電壓供輸入放大器使用。對(duì)于通常的單電源單端輸人信號(hào)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)連接R1_L、L1_L、R2_L和L2_L到VBIAS，并將VSS接地。注意，不能用VBIAS為外部其它線路供電。 2.8 多按鈕同時(shí)按下功能 MAX5406對(duì)于兩個(gè)或多個(gè)按鈕同時(shí)按下不予理睬和響應(yīng)，并且只有在按鈕釋放50 ms后才有響應(yīng)。 2.9 超低音輸出 MAX5406的左右聲道輸入信號(hào)相加合成并濾波后可產(chǎn)生單聲道的超低音輸出信號(hào)，超低音輸出是一個(gè)帶通信號(hào)，可用下列公式計(jì)算帶通截止頻率： 式中，R-s=RRS=RLS，常值為13.8 kΩ；RCSUB常值為10.6 kΩ；CC-S=CCLS=CCRS，選擇不同電容值可改變截止頻率，一般選擇帶通濾波器的截止頻率為15Hz和100 Hz。 3 功放電路 MAX5406配合MAX9754構(gòu)成的功放系統(tǒng)應(yīng)用電路。MAX9754是帶有DirectDrive耳機(jī)放大器和耳機(jī)插入監(jiān)測(cè)、關(guān)斷功能的D類音頻功放電路，其THD+N僅0.03％，單電源供電的耳機(jī)放大器，其輸出對(duì)地偏置且無(wú)需隔直電容，此外，D類功放也無(wú)需輸出濾波器，并可在單+5V供電時(shí)向4 Ω負(fù)載提供2.2 W(THD+N=1％)的功率，且其效率將超過(guò)80％，因而是小型播放器的理想配置。 4 結(jié)束語(yǔ) MAX5406與部分常用音調(diào)控制專用集成電路的主要功能與性能比較，可以看出，MAX5406除功能完善和操作界面友好外，其電聲指標(biāo)也是非常優(yōu)秀的。 |
