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采用TDA1540芯片制作音频解码器(一)
发表日期:2010-11-02 15:10:30 来源:《无线电》杂志 作者:卡斯拿斯 【 】 浏览:18486次 评论:0

 

 

    作为王者TDA1541的大哥——TDA1540 鲜有人知,当年就因为采样深度只有14bit,外围元件繁杂,生产成本高,所以很快被同门的TDA1541所替代。到了近年,很多高水平的烧友使用老款D/A转换芯片制作解码器,但是依然很少有人插手TDA1540。
 

                        

 

使用TDA1540的CD机


    在CD标准出来之前,飞利浦公司认为采样深度并不如采样速率重要,而索尼公司则更注重CD碟片的生产成本和CD碟片的流通商业运作,最后飞利浦公司和索尼公司达成一致意见,即16bit 44.1kHz 。但是自家的14bit DA的TDA1540和CDM0方案已经非常成熟,所以飞利浦公司最终还是把它应用到了早期的CD机上,并获得了大众的认可。从1982年的CD-100到1986年初的CD-151,飞利浦公司在这4年里销售了数以万计的采用TDA1540芯片的CD机,相同的芯片组也在同期的其他品牌产品里发光、发热,直到1986年王者TDA1541的出现(图1)。

 

                    

                                   图1 1540和1541

 

    在初期的CD机里,与之搭配的芯片是SAA7010、SAA7020、SAA7030,这一组合是针对CDM-0 ~ CDM-2等早期激光头设计的,所以比较新的产品(比如CDM4、CDM9)就不使用这个组合,同时也导致了无法搭配TDA1540。总之,它为TDA1541铺好了道路,也是普及CD的幕后推手。

 

电路的设计和详解


    比起TDA1540,它所搭配的数字信号处理芯片SAA7030更不出名,而且也不能像SAA7220那样单独使用,导致了许多音响DIYer不愿意去制作采用TDA1540的解码器。不过在技术飞快进步的今天,因为有了更好的数字信号处理芯片,以及几乎万能的复杂可编程逻辑器件CPLD(如EPM7064 图2),所以音响DIYer不需要再为买不到芯片或无法驱动SAA7030而发愁了。

    确定了D/A芯片,接下来需要依次确定其他芯片和配件。首先是DF 数字滤波器,市面上容易买到。性能高、兼容性强、声音好而且价格极为便宜的DF芯片莫过于NPC公司的SM5813了,它兼容PMD100、DF1700这两款高性能芯片,而且共计199段的三阶FIR数字滤波器可以让输出信号远离量化噪声,并且8倍过采样处理让ALPF模拟低通滤波器设计更加简单。与之搭配的DIR 数字信号接收器,可以选择同一时期的思瑞(水晶)公司的CS8412(图3)。高性能的CS8414和DIR9001在这里有点大材小用的感觉,杀鸡焉用牛刀。 

 

                 

               图2 EPM7064                                  图3 CS8412和SM5813

 

    SM5813并不能直接驱动TDA1540,还需要CPLD做桥梁,这里CPLD是起关键作用的。首先将SM5813的位时钟BCK转换到合适TDA1540使用的位时钟CP。其次需要生成TDA1540特有的使能信号,这个信号其实和TDA1541的并发(Simultaneous)模式一样的,只是前者是发生在14bit而后者发生在16bit,也就是说,稍微改变一下,前面的数字电路也可以让TDA1541工作在8倍过采样滤波器上。CPLD可以选择Altera的MAX®系列 或者Xilinx CoolRunner,实际效果是一样的(图4)。


 

 

 

 

 

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