AKM AK4591

[AK4591]
AK4591
入力セレクタ付24bit 4ch ADC + 24bit 6ch DAC
１．概
要
AK4591は9系統のｽﾃﾚｵ入力から2系統を選択して内蔵する2個の24ビットADC入力へ振り分ける入力ｾﾚｸﾀを組
み込んだADC4ch,DAC6chのCODECです。9種類の音楽ソースから2種類を選択することが可能なのでｶｰｵｰﾃﾞ
ｨｵにおけるﾘｱｼｰﾄｴﾝﾀｰﾃｲﾝﾒﾝﾄ用途に適しています。
内蔵の2個のｽﾃﾚｵADCはﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾚﾝｼﾞが97dB,内蔵するDACは6chでﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾚﾝｼﾞは8kHz~96kHzまでのｻﾝﾌﾟﾘﾝ
ｸﾞ周波数に対応しDR:107dB(48kHz使用時)と高性能です。また,AK4591 は64pin LQFPの小さなパッケージを
採用しているので省ｽﾍﾟｰｽが必要なｶｰｵｰﾃﾞｨｵ等に最適です。
２．特
入力ｾﾚｸﾀ
-
徴
差動入力2系統+シングルエンド入力7系統 から任意の2系統を選択
ADC: 4 ﾁｬﾝﾈﾙ （ステレオADC2系統）
- 24-bit 64 x Over-sampling delta sigma
- DR ,S/N: 97dBA（Fs: 48kHz 差動入力使用の場合）
- S/(N+D) : 92 dB （Fs: 48kHz 差動入力使用の場合）
- 8kHzから96kHzまでのサンプリングに対応可
- DCオフセットキャンセル用HPF(ﾊｲﾊﾟｽﾌｨﾙﾀ)内蔵
DAC: 6 ﾁｬﾝﾈﾙ （ステレオDAC3系統）
- 24-bit 128 x Over-sampling advanced multi-bit
- DR :
107dBA (6ch) (Fs:48kHz )
- S/N :
108dBA (6ch) (Fs:48kHz )
- S/(N+D) : 90 dB (6ch) (Fs:48kHz )
- 8kHzから96kHzまでのサンプリングに対応可
デジタルインタフェース
- オーディオインタフェース シリアルデータ入力
- オーディオインタフェース シリアルデータ出力
- マイコンインタフェース 入出力 1系統
8ch
4ch
その他
-
電源電圧: +3.3V ±0.3V
動作温度範囲: -40°C~85°C
ﾊﾟｯｹｰｼﾞ : 64pin LQFP(0.5mm pitch)
[MS0295-J-01]
-1-
2012/12
[AK4591]
３．ブロック図
AINL1-, AINR1AINL1+, AINR1+
2
2
AINL3, AINR3
2
AINL4, AINR4
2
AINL5, AINR5
2
AINL6, AINR6
2
2
ADC
AVDD
VREF
VRE
VCOM
VREF
2
SWA1
SDAT
AVS
BVS
SWI1
OUT1E_N
SDATO1
ASEL1[2:0]
AINL2-, AINR2AINL2+, AINR2+
PSAD1
PSAD2
ASEL2[2:0]
2
2
SDIN
IF
SDATO2
SDAT
SWA2
SWI2
OUT2E_N
pull down
Hi-
AINL7, AINR7
2
AINL8, AINR8
2
AINL9, AINR9
2
@ CS ="H"
ADC
ctrl reg sw
SWAA1
SWD1
AOUTL1+
AOUTL1AOUTR1+
AOUTR1-
DAC
SDATI1
PSDA1
AOUTL2+
AOUTL2AOUTR2+
AOUTR2AOUTL3+
AOUTL3AOUTR3+
AOUTR3-
2 2pins
SWAA2
SWD2
DAC
SDATI2
PSDA2
SWAA3
SWD3
DAC
SDATI3
PSDA3
SMUTE
SMUTE
INIT_RESET
S_RESET
2
DVDD
2
DVSS
SCL
CONTROLLE
S
SO
CS
TEST
MCLK
LRCL
BITCL
RQ
このブロック図は、AK4591を簡略的に示したもので、回路図を表しているわけではありません。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
４．入出力端子説明
AOUTR2-
VREFL
AVSS
AVDD
VREFH
AOUTL3+
AOUTL3-
AOUTR3+
AOUTR3-
57
56
55
52
50
49
51
AOUTR2+
58
53
AOUTL2+
AOUTL260
54
AOUTR161
59
AOUTR1+
62
63
AOUTL1+
AOUTL164
（１）ピン配置図
S_RESET
AINL2-
8
64pin LQFP
41
CS
AINL2+
9
(TOP VIEW)
40
AVSS
10
39
AVDD
11
38
AINR3
12
37
LRCLK
DVDD
AINL3
13
36
DVSS
AINR4
14
35
AINL4
15
34
SDIN
SDATO2
AINR5
16
33
SDATO1
BVSS
AINL9
AINR9
AINL8
AINR8
AINL7
AINR7
32
42
SO
7
31
AINR2+
SI
INIT_RESET
30
43
SCLK
6
29
AINR2-
28
44
DVDD
RQ
5
SDATI1
SMUTE
27
AINL1+
DVSS
45
26
4
25
SDATI2
AINL1-
24
46
23
3
22
AINR1+
21
SDATI3
20
47
19
2
AINL6
AINR1-
18
TESTI
AINR6
48
17
1
AINL5
VCOM
MCLK
BITCLK
注） *** は、プルダウンピンです。
[MS0295-J-01]
-3-
2012/12
[AK4591]
（２）ピン機能
ﾋﾟﾝNO.
ピン名称
I/O
1
VCOM
O
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
AINR1AINR1+
AINL1AINL1+
AINR2AINR2+
AINL2AINL2+
AVSS
AVDD
AINR3
AINL3
AINR4
AINL4
AINR5
AINL5
AINR6
AINL6
AINR7
AINL7
AINR8
AINL8
AINR9
AINL9
BVSS
DVSS
DVDD
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
-
29
RQ
I
30
SCLK
I
31
SI
I
32
SO
O
33
SDATO1
O
34
SDATO2
35
SDIN
機
能
コモン電圧出力ピン
0.1μFと10μFのコンデンサをAVSSとの間に接続します。
外部回路には使用しないで下さい。
ADC1 Rｃｈ 反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC1 Rｃｈ 非反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC1 Lｃｈ 反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC1 Lｃｈ 非反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC2 Rｃｈ 反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC2 Rｃｈ 非反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC2 Lｃｈ 反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
ADC2 Lｃｈ 非反転ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
アナログ部グランドピン 0V （シリコン基板電位）
アナログ部電源ピン 3.3V(typ)
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン3
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン3
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン4
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン4
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン5
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン5
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン6
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン6
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン7
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン7
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン8
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン8
ADC1またはADC2の Rch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン9
ADC1またはADC2の Lch ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞｱﾅﾛｸﾞ入力ピン9
グランドピン 0V （シリコン基板電位）
ディジタル部グランドピン 0V
ディジタル部電源ピン 3.3Ｖ（ｔｙｐ）
マイコンインターフェース用リクエストピン
分 類
ｱﾅﾛｸﾞ出力
ｱﾅﾛｸﾞ入力
ｱﾅﾛｸﾞ電源
ｱﾅﾛｸﾞ入力
ｱﾅﾛｸﾞ電源
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ電源
ﾏｲｺﾝｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ
RQ =”L” (かつ CS =”L”)の時ﾏｲｺﾝとのｲﾝﾀﾌｪｰｽが可能です。
マイコンインターフェース用シリアルデータクロックピン
クロックを入力しない時は、SCLK=”H”にして下さい。
マイコンインターフェース用シリアルデータ入力ピン
アクセスしない場合は、SI=”L”,SCLK=”H”, RQ =”H”にして下さい。
マイコンインターフェース用シリアルデータ出力ピン
[MS0295-J-01]
CS =”H”にすると、SOはHi-Zになります。
ADC1 シリアルデータ出力ピン
ｵｰﾃﾞｨｵｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ
前詰め、I2Sフォーマット又は後詰め24bit,16bitで出力可能。
ADC2 シリアルデータ出力ピン
O
前詰め、I2Sフォーマット又は後詰め24bit,16bitで出力可能。
ディジタルシリアルデータ入力ピン （プルダウン付）
I
スルー又は、I2Sフォーマット、前詰め、後詰め24bit,16bit入力可能。
-4-
2012/12
[AK4591]
ﾋﾟﾝNO.
36
37
ピン名称
DVSS
DVDD
38
LRCLK
39
BITCLK
40
MCLK
41
CS
I/O
機
能
- ディジタル部グランドピン 0V
- ディジタル部電源ピン 3.3Ｖ（ｔｙｐ）
LRチャンネル選択ピン
I
1fsクロックを入力します。
シリアルビットクロックピン
I
64fsのｸﾛｯｸを入力します。（48fs,32fsｸﾛｯｸも条件付で可能です。）
I マスタークロック入力ピン
マイコンインタフェース用チップセレクトピン（プルダウン付）
I
分 類
ﾃﾞｨｼﾞﾀﾙ電源
ｼｽﾃﾑｸﾛｯｸ
ﾏｲｺﾝｲﾝﾀﾌｪｰｽ
CS =”H”にすると、SIピンのデータは取り込まれず、SOはHi-Zになり
ます。 CS 機能を使用しない場合はDVSSに接続してください。
42
S_RESET
I システムリセットピン
ﾘｾｯﾄ
イニシャルリセットピン（初期化用）
AK4591を初期化するのに使用します。
ソフトミュートピン （プルダウン付）
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
DAC部のデジタルソフトミュートを行います。“H”のときソフトミュート
44
SMUTE
I
開始、“L”で解除です。（ｺﾝﾄﾛｰﾙﾚｼﾞｽﾀでの設定も可能です。）
ｵｰﾃﾞｨｵｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ
DAC1 シリアルデータ入力ピン （プルダウン付）
45
I
SDATI1
2
前詰め、I Sフォーマット又は後詰め24bit,16bitで入力可能。
DAC2 シリアルデータ入力ピン （プルダウン付）
46
I
SDATI2
前詰め、I2Sフォーマット又は後詰め24bit,16bitで入力可能。
DAC3 シリアルデータ入力ピン （プルダウン付）
47
I
SDATI3
前詰め、I2Sフォーマット又は後詰め24bit,16bitで入力可能。
テストピン （プルダウン付）
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
48
I
TESTI
DVSSに接続してください。
49
O DAC3 Rch アナログ反転出力ピン
ｱﾅﾛｸﾞ出力
AOUTR350
O DAC3 Rch アナログ非反転出力ピン
AOUTR3+
51
O DAC3 Lch アナログ反転出力ピン
AOUTL352
O DAC3 Lch アナログ非反転出力ピン
AOUTL3+
アナログ部基準電圧入力ピン
ｱﾅﾛｸﾞ入力
53
I 通常AVDD(54pin)と接続し、0.1μFと10μFのコンデンサを、AVSSと
VREFH
の間に接続します。
ｱﾅﾛｸﾞ電源
54
- アナログ部電源ピン 3.3V（typ）
AVDD
55
- アナログ部グランドピン 0V(シリコン基板電位)
AVSS
アナログ部基準電圧入力ピン
ｱﾅﾛｸﾞ入力
56
I
VREFL
通常AVSS(55pin)と接続します。
57
O DAC2 Rch アナログ反転出力ピン
ｱﾅﾛｸﾞ出力
AOUTR258
O DAC2 Rch アナログ非反転出力ピン
AOUTR2+
59
O DAC2 Lch アナログ反転出力ピン
AOUTL260
O DAC2 Lch アナログ非反転出力ピン
AOUTL2+
61
O DAC1 Rch アナログ反転出力ピン
AOUTR162
O DAC1 Rch アナログ非反転出力ピン
AOUTR1+
63
O DAC1 Lch アナログ反転出力ピン
AOUTL164
O DAC1 Lch アナログ非反転出力ピン
AOUTL1+
注）ﾃﾞｼﾞﾀﾙ入力ﾋﾟﾝ(29,30,31,35,38~48pin)は、ｵｰﾌﾟﾝにしないで下さい。ただし、ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝﾋﾟﾝ(ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝ付と表示)を
除きます。(ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝﾋﾟﾝは使用しない場合、ｵｰﾌﾟﾝもしくはDVSSに接続してください。TESTIﾋﾟﾝはDVSSに接
続することを推奨します。)
43
INIT_RESET
[MS0295-J-01]
I
-5-
2012/12
[AK4591]
５．絶対最大定格
（AVSS,BVSS,DVSS=0V：すべての電圧はｸﾞﾗﾝﾄﾞに対する値です）
min
項 目
記号
電源電圧
VA
-0.3
Analog(AVDD)
VD
-0.3
Digital(DVDD)
ΔGND
|AVSS(BVSS)-DVSS| 注１
IIN
入力電流(除：電源ﾋﾟﾝ)
－
ｱﾅﾛｸﾞ入力電圧
-0.3
AINL1+,AINL1-,AINR1+,AINR1-,
AINL2+,AINL2-,AINR2+,AINR2-,
AINL3～9,AINR3～9,VREFH,VREFL
VIND
-0.3
ﾃﾞｼﾞﾀﾙ入力電圧
Ta
-40
動作周囲温度
Tstg
-65
保存温度
max
単位
4.6
4.6
0.3
V
V
V
±10
mA
VA+0.3
V
VD+0.3
85
150
V
℃
℃
注１ AVSS(BVSS)とDVSSは、同電位にして下さい。
注意：これらの限界以上での動作は素子の永久破壊を引き起こす可能性があります。
この極限状態では通常動作は保証されません。
６．推奨動作条件
電源電圧
（AVSS,DVSS,BVSS=0.0V：全ての電圧はｸﾞﾗﾝﾄﾞに対する値です）
min
typ
max
項 目
記号
単位
電源電圧
VA
3.0
3.3
3.6
V
AVDD
VD
3.0
3.3
3.6
V
DVDD
基準電圧
VRH
VA
VREFH 注1)
VRL
0.0
VREFL 注2)
注１） VREFHは通常AVDDに接続します。
注２） VREFLは通常AVSSに接続します。
注意
V
V
アナログ入力電圧、出力電圧はVREFH-VREFLの電圧に比例します。
[MS0295-J-01]
-6-
2012/12
[AK4591]
７．電気的特性
(1) アナログ特性
（特記なき場合はTa=25℃; AVDD=DVDD=3.3V; VREFH=AVDD; VREFL=AVSS; BITCLK=64fs;
信号周波数1kHz; 測定周波数=20Hz~20kHz(@48kHz)、20Hz~40kHz(@96kHz);
MCLK=12.288MHz(256fs@48kHz)、24.576MHz(256fs@96kHz); ADC全差動入力;
ｵｰﾃﾞｨｵｲﾝﾀｰﾌｪｰｽﾌｫｰﾏｯﾄ後詰め16Bits時、およびBITCLK32fs時は除く)
min
typ
max
パラメータ
24
ADC部
分解能
DAC部
ダイナミック特性
S/(N+D)
fs = 48kHz (-1dBFS) (注1)
fs = 96kHz (-1dBFS) (注1)
ﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾚﾝｼﾞ fs = 48kHz (Aﾌｨﾙﾀ) (注1,2)
fs = 96kHz
(注1,2)
S/N
fs = 48kHz (Aﾌｨﾙﾀ) (注1)
fs = 96kHz
(注1)
ﾁｬﾝﾈﾙ間ｱｲｿﾚｰｼｮﾝ
(f=1kHz) (注3)
ＤＣ精度
ﾁｬﾝﾈﾙ間ｹﾞｲﾝﾐｽﾏｯﾁ
アナログ入力
入力電圧（差動入力）
(注4)
入力電圧（ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞ入力）
(注5)
入力ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ
（注6）
分解能
ダイナミック特性
S/(N+D)
fs = 48kHz (0dBFS)
fs = 96kHz (0dBFS)
ﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾚﾝｼﾞ fs = 48kHz (Aﾌｨﾙﾀ) (注2)
fs = 96kHz
(注2)
S/N
fs = 48kHz (Aﾌｨﾙﾀ)
fs = 96kHz
ﾁｬﾝﾈﾙ間ｱｲｿﾚｰｼｮﾝ
(f=1kHz) (注7)
ＤＣ精度
ﾁｬﾝﾈﾙ間ｹﾞｲﾝﾐｽﾏｯﾁ
アナログ出力
出力電圧
(AOUT+)-(AOUT-) （注8）
負荷抵抗
負荷容量
単位
Bits
82
92
88
dB
dB
87
97
93
dB
dB
87
97
93
dB
dB
90
115
dB
±1.85
1.85
22
0.1
0.3
dB
±2.00
2.00
33
±2.15
2.15
Vp-p
Vp-p
kΩ
Bits
24
80
97
97
90
3.36
5
90
88
107
102
dB
dB
dB
dB
108
103
105
dB
dB
dB
0.2
0.5
dB
3.66
3.96
Vp-p
kΩ
pF
20
注意
1．ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞ入力の場合、特性は悪くなります。
2．-60dBFSの信号を入力したときのS/(N+D)です。
3．各入力セレクタごとのL､Rに対して,-1dBFSの信号を入力した場合のL－R間のｱｲｿﾚｰｼｮﾝです。
4．対象となる入力ﾋﾟﾝは、AINL1+,AINL1-,AINR1+,AINR1-, AINL2+,AINL2-,AINR2+,AINR2-です。
尚,差動入力電圧(△VAIN=(AIN+)-(AIN-))のﾌﾙｽｹｰﾙは(±FS=±(VREFH-VREFL)×(2.0/3.3))です。
5．対象となる入力ﾋﾟﾝは、AINL3~L9,AINR3~R9です。
尚、ｼﾝｸﾞﾙｴﾝﾄﾞ入力電圧のﾌﾙｽｹｰﾙは(FS=(VREFH-VREFL)×(2.0/3.3))です。
6．対象となる入力ﾋﾟﾝは、AINL1+,AINL1-,AINR1+,AINR1-,AINL2+,AINL2-,AINR2+,AINR2-,
AINL3~L9,AINR3~R9です。
7．各DACごとのL､Rに対して、0dBFSの信号を入力した場合の、L－R間のｱｲｿﾚｰｼｮﾝです。
8．VREFH=AVDD,VREFL=AVSS時のﾌﾙｽｹｰﾙ出力電圧。
[MS0295-J-01]
-7-
2012/12
[AK4591]
(2) ＤＣ特性
VDD=AVDD=DVDD=3.0~3.6V(typ=3.3V),Ta=-40℃~85℃
パラメータ
ハイレベル入力電圧
ローレベル入力電圧
ハイレベル出力電圧 Iout=-100μA
ローレベル出力電圧 Iout=100μA
入力リーク電流
注1)
入力リーク電流 ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝﾋﾟﾝ
注2)
記号
VIH
VIL
VOH
VOL
min
80%VDD
typ
max
20%VDD
VDD-0.5
0.5
±10
Iin
Iid
22
単位
V
V
V
V
μA
μA
注：
１．ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝﾋﾟﾝを除きます｡
２．ﾌﾟﾙﾀﾞｳﾝﾋﾟﾝ(Typ150kΩ)は次の通りです｡
SDIN, CS ,SMUTE,SDATI1,SDATI2,SDATI3,TESTI
入出力レベルを本文中では、ローレベルでは”Ｌ”もしくは０、ハイレベルでは”Ｈ”もしくは１と表記します。
基本的には、レジスタなどのバス（シリアル，パラレル）的な記述には０、１表記を用いています。
(3) 消費電流
AVDD=DVDD=3.0~3.6V(typ=3.3V,max=3.6V),Ta=25℃;ﾏｽﾀｰｸﾛｯｸ(MCLK)=24.576MHz=256fs[fs=96kHz];
min
typ
max
パラメータ
単位
電源電流
1)動作時
a) AVDD
78
mA
b) DVDD
c) Total(a+b)
[MS0295-J-01]
27
105
-8-
150
mA
mA
2012/12
[AK4591]
(4) ディジタルフィルタ特性
記載値は設計値を参考データとして転記したものであり、特性保証値ではありませんが、
テスターによるディジタルファンクションテストのパスにより設計的に保証されます。
4-1) ADC部：
(Ta=25℃; AVDD,DVDD=3.0~3.6V; fs=48kHz;HPF=off)
min
パラメータ
記号
PB
0
通過域
±0.005dB
(-6.0dB)
SB
26.5
阻止域
(注1)
PR
通過域ﾘｯﾌﾟﾙ
(注2)
SA
80
阻止域減衰量
(注3)
群遅延歪
△GD
GD
群遅延
(Ts=1/fs)
typ
24.00
max
21.5
±0.005
0
29.3
単位
kHz
kHz
kHz
dB
dB
μs
Ts
注：ハイパスフィルタの特性は含まれていません。
１．阻止域はfs=48kHzのとき、26.5kHzから3.0455MHzです。
２．通過域はfs=48kHzのとき、DCから21.5kHzです。
３．fs=48kHzのときアナログ変調器は3.072MHzでアナログ入力をサンプリングします。
サンプリング周波数の整数倍の帯域( n x 3.072MHz ±21.99kHz ;n=0,1,2,3･･･)では
入力信号はディジタルフィルタによって減衰されません。
[MS0295-J-01]
-9-
2012/12
[AK4591]
4-2) DAC部
4-2-1) DAF=0(CONT5 D4) : fs = 48kHz
(Ta=25℃; AVDD,DVDD=3.0~3.6V; fs=48kHz)
パラメータ
記号
ディジタルフィルタ
PB
通過域 ±0.08dB
(-0.28dB)
(注1)
(-6.0dB)
SB
阻止域
(注1)
PR
通過域ﾘｯﾌﾟﾙ
SA
阻止域減衰量
GD
群遅延
(Ts=1/fs)
(注2)
ディジタルフィルタ＋アナログフィルタ
振幅特性
0~20.0kHz
min
Typ
max
単位
0
－
－
26.5
21.7
24.0
21.2
－
－
kHz
kHz
kHz
15.0
kHz
dB
dB
Ts
±0.5
dB
±0.04
47
－
注：１．通過域、阻止域の周波数はfs(システムサンプリングレート)に比例し､
PB=0.4535fs(@-0.28dB),SB=0.5519fsです。
２．ディジタルフィルタによる演算遅延で、24ビットデータが入力レジスタにセットされて
からアナログ信号が出力されるまでの時間です。
4-2-2) DAF=1(CONT5 D4) : fs = 48kHz
(Ta=25℃; AVDD,DVDD=3.0~3.6V; fs=48kHz)
パラメータ
記号
ディジタルフィルタ
PB
通過域
±0.02dB
(-0.48dB) (注1)
(-6.0dB)
SB
阻止域
(注1)
PR
通過域ﾘｯﾌﾟﾙ
SA
阻止域減衰量
GD
群遅延
(Ts=1/fs)
(注2)
ディジタルフィルタ＋アナログフィルタ
振幅特性
0~20.0kHz
min
Typ
max
単位
0
－
－
27.4
21.7
24.0
20.6
－
－
kHz
kHz
kHz
15.0
kHz
dB
dB
Ts
±0.5
dB
±0.01
59
－
注：１．通過域、阻止域の周波数はfs(システムサンプリングレート)に比例し､
PB=0.4535fs(@-0.48dB),SB=0.5704fsです。
２．ディジタルフィルタによる演算遅延で、24ビットデータが入力レジスタにセットされて
からアナログ信号が出力されるまでの時間です。
[MS0295-J-01]
- 10 -
2012/12
[AK4591]
(5) スイッチング特性
5-1) システムクロック
(AVDD=DVDD=3.0~3.6V,Ta=-40℃~85℃)
パラメータ
記号
MCLK
ﾃﾞｭｰﾃｨ比
CKS=0
注1 fMCLK
DFS[1:0]=0h
DFS[1:0]=1h
DFS[1:0]=2h
CKS=1
注1 fMCLK
DFS[1:0]=0h
DFS[1:0]=1h
tCR
ｸﾛｯｸ立ち上がり時間
tCF
ｸﾛｯｸ立ち下がり時間
LRCLK 周波数
DFS[1:0]=0h
DFS[1:0]=1h
DFS[1:0]=2h
ｸﾛｯｸ立ち上がり時間
ｸﾛｯｸ立ち下がり時間
注1
BITCLK
周波数
ﾊｲﾚﾍﾞﾙ幅
ﾛｰﾚﾍﾞﾙ幅
ｸﾛｯｸ立ち上がり時間
ｸﾛｯｸ立ち下がり時間
注2
注1)
注2)
min
typ
max
単位
40
50
60
％
2.0
8.0
20.48
12.288
8.192
24.576
12.8
12.8
25.0
MHz
MHz
MHz
3.5
12.0
18.432
12.288
19.2
19.2
6
6
MHz
MHz
ns
ns
1
48
12
96
6
6
fs
kHz
kHz
kHz
ns
ns
64
fs
ns
ns
ns
ns
fs
8
8
80
tLR
tLF
fBCLK
tBCLKH
tBCLKL
tBR
tBF
(32)
72
72
6
6
CKS,DFS[1:0]は、コントロールレジスタの設定値です。
BITCLKは、通常64fsですが、48fs,32fsも使用することが出来ます。ただし、48fs,32fs
は使用条件が限定されます。
5-2) リセット
(AVDD=DVDD=3.0~3.6V,Ta=-40℃~85℃)
パラメータ
記号
tRST
INIT_RESET
注1
min
400
tRST
400
S_RESET
注1
typ
max
単位
ns
ns
注1 電源投入時は、”L”でかまいませんが、電源が確実に立ち上がった後、min値を満足する必要があ
ります。
[MS0295-J-01]
- 11 -
2012/12
[AK4591]
5-3) オーディオインターフェース
(AVDD=DVDD=3.0~3.6V,Ta=-40℃~85℃,CL=20pF)
パラメータ
記号
BITCLK"↑"からLRCLKへの遅延時間 注1
tBLRD
LRCLKからBITCLK"↑"への遅延時間 注1
tLRBD
LRCLKからｼﾘｱﾙﾃﾞｰﾀ出力遅延時間
tLRD
BITCLKからｼﾘｱﾙﾃﾞｰﾀ出力遅延時間
tBSOD
ｼﾘｱﾙﾃﾞｰﾀ入力 ﾗｯﾁｾｯﾄｱｯﾌﾟ時間
tBSIDS
ｼﾘｱﾙﾃﾞｰﾀ入力 ﾗｯﾁﾎｰﾙﾄﾞ時間
tBSIDH
SDINからSDATO1,SDATO2への遅延時間
tSISO
min
40
40
typ
max
40
40
40
40
45
単位
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
（スルーを選択した場合）
注1
この規格値は、LRCLKのエッジとBITCLKの”↑”が重ならないように規定しています
5-4) マイコンインターフェース
(AVDD=DVDD=3.0~3.6V,Ta=-40°C ~85°C,CL=20pF)
パラメータ
記号
min
typ
max
単位
ﾏｲｺﾝｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ用信号
RQ 立ち下がり時間
tWRF
8
ns
RQ 立ち上がり時間
tWRR
8
ns
tSF
tSR
tSCLKL
tSCLKH
8
8
100
100
ns
ns
ns
ns
S_RESET "↓"から RQ "↓"
tREW
200
ns
RQ "↑"から S_RESET "↑"
tWRE
200
ns
RQ ハイレベル幅
tWRQH
200
ns
RQ "↓"からSCLK"↓"
tWSC
200
ns
SCLK"↑"から RQ "↑"
tSCW
200
ns
SI ﾗｯﾁｾｯﾄｱｯﾌﾟ時間
SI ﾗｯﾁﾎｰﾙﾄﾞ時間
SCLKの"↓"からSO出力遅延時間
tSIS
tSIH
tSOD
100
100
100
ns
ns
ns
SCLK立ち下がり時間
SCLK立ち上がり時間
SCLK ﾛｰﾚﾍﾞﾙ幅
SCLK ﾊｲﾚﾍﾞﾙ幅
AK4591 ⇔ ﾏｲｺﾝ
CS
CS 立ち下がり時間
tCSF
8
ns
CS 立ち上がり時間
tCSR
8
ns
S_RESET "↓"から CS "↓"
tWRCS
400
ns
CS "↑"から S_RESET "↑"
tWCSR
400
ns
CS ﾊｲﾚﾍﾞﾙ幅
tWCSH
800
ns
CS ↓"から RQ "↓"
tWCSRQ
400
ns
RQ "↑"から CS "↑"
tWRQCS
400
ns
CS "↓"からSOのHi-Z解除 (RL=10kΩ)
tCSHR
600
ns
CS "↑"からSOのHi-Z設定 (RL=10kΩ)
tCSHS
600
ns
[MS0295-J-01]
- 12 -
2012/12
[AK4591]
(6) タイミング波形
6-1) システムクロック
tMCLK=1/fMCLK
1/fMCLK
1/fMCLK
VIH
MCLK
VIL
tCR
tCF
1/fs
1/fs
VIH
LRCLK
VIL
tLR
1/fBCLK
tLF
tBCLK=1/fBCLK
1/fBCLK
VIH
BITCLK
VIL
tBCLKH
tBCLKL
tBR
tBF
6-2) リセット
INIT RESET
INIT_RESET
tRST
DSP RESET
S_RESET
VIL
エラー!
[MS0295-J-01]
- 13 -
2012/12
[AK4591]
6-3) オーディオインターフェース
LRCLK
50%DVDD
tBLRD
tLRBD
50%DVDD
BITCLK
tLRD
tBSOD
SDATO1,
SDATO2
50%DVDD
tBSIDS
tBSIDH
SDIN,SDATI1
SDATI2,SDATI3
50%DVDD
注）SDIN スルー選択時（CONT2参照）
VIH
SDIN
VIL
tSISO
VIH
SDATO1,SDATO2
VIL
tSISO
[MS0295-J-01]
- 14 -
2012/12
[AK4591]
6-4) マイコンインターフェース
■
マイコンインタフェース用信号
VIH
VIL
RQ
tWRF
tWRR
tSF
tSR
VIH
VIL
SCLK
tSCLKL
■
マイコン
⇔
tSCLKH
AK4591
tREW
tWRE
50%DVDD
S_RESET
RQ
50%DVDD
tWRQH
SCLK
50%DVDD
tWSC
tSCW
SI
tWSC
tSCW
50%DVDD
tSIS
tSIH
SO
50%DVDD
tSOD
[MS0295-J-01]
- 15 -
2012/12
[AK4591]
■
CS
tWRCS
tWCSR
50%DVDD
S_RESET
CS
50%DVDD
tWCSH
50%DVDD
RQ
tWCSRQ
tWRQCS
tCSF
tCSR
VIH
50%DVDD
VIL
CS
tCSHR
tCSHS
90%DVDD
50%DVDD
10%DVDD
SO
DVDD
測定回路
RL
SO
CL
[MS0295-J-01]
- 16 -
RL
2012/12
[AK4591]
8.
機能説明
（1）コントロールレジスタ設定
AK4591では、マイコンとのインターフェースによるコントロールレジスタの設定を行います。
コントロールレジスタは、全部で7つ（テスト専用を含めると全部で8つ）用意されており、各レジス
タは7bitで構成されています。ただし、SCLKは常に16bit分(Command Code 8bit,DATA 8bit)必要です。
コントロールレジスタの初期設定はシステムリセット中（ INIT_RESET ＝"H" & S_RESET ＝"L"）に行
います。CONT0,CONT1,CONT7においては、誤動作防止のためシステムリセット時（ S_RESET =”L”）
以外は書き込めません。また、CONT0,CONT1,CONT7以外でもシステムリセット時以外の書込みは禁止
しているレジスタがあります。それ以外のレジスタにおいてもシステムリセット時（ S_RESET =”L”）
の書き込みをお勧めしますが、動作中に使用する場合は、切り替えによって発生するクリックノイズ（ボ
ツ音）等に対する対策が必要です。
[MS0295-J-01]
- 17 -
2012/12
[AK4591]
レジスタ構成を下表に示します。
T,TEST:TEST用（0を入力して下さい。）、D0:入力値は無視されますが0を入力して下さい。
Command
Code
Write Read
Name
D7
20h
22h
24h
26h
CONT0
DFS[1]
DFS[0]
DIFS
A2IF[1]
A2IF[0]
CONT1
D3IF[1]
D3IF[0]
D2IF[1]
D2IF[0]
D1IF[1]
CONT2
ISIF[1]
ISIF[0]
OSIF[1]
OSIF[0]
OUT2E_N
CONT3
ASEL1
ASEL1
ASEL1
SWA1
[2]
[1]
[0]
ASEL2
ASEL2
ASEL2
SWA2
[2]
[1]
[0]
28h
2Ah
2Ch
2Eh
30h
32h
34h
36h
38h
3Ah
3Ch
3Eh
CONT4
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
A1IF[1]
A1IF[0]
0
CKS
0
0000 0000
OUT1E_N
CKSH
0
0000 0000
SWI1
PSAD1
TEST
0
0000 0000
SWI2
PSAD2
TEST
0
0000 0000
D1IF[0]
Default
0000 0000
CONT5
SMUTE
SF1
SF0
DAF
PSDA3
PSDA2
PSDA1
0
0000 0000
CONT6
SWAA3
SWD3
SWAA2
SWD2
SWAA1
SWD1
TEST
0
0000 0000
CONT7
TEST
TEST
TEST
TEST
TEST
TEST
TEST
0
0000 0000
太字は、システムリセット時のみ設定変更が可能です。もしくはシステムリセット時以外での設定変
更を禁止するレジスタです。
READ,WRITE Codeの最下位1bitは無視されますが、指定Command Codeを書き込んでください。
1.
CONT0,CONT1においては、誤動作防止のためシステムリセット時（ S_RESET =”L”）以外は書き
3.
4.
込めません。CONT7は、TEST専用につき書き込みを禁止します。CONT7は通常読み出す必要があ
りませんが、読み出した場合は00hです。
CONT2~CONT6 のシステムリセット以外書込み禁止レジスタ以下のとおりです。
CONT2:D7,D6,D5,D4,D1 CONT3:D1 CONT4:D1 CONT5:D6,D5,D4 CONT6:D1
動
作中（システムリセット解除後）にCONT2~CONT6への書き込みを行う場合はシステムリセット時
以外書き込み禁止レジスタの設定変更をしないようにして下さい。
書込みを行うコントロールレジスタにTESTがある場合は、必ず0を書き込んでください。
読み出しは、動作中でも可能です。
5.
Defaultは、 INIT_RESET =”L”によってレジスタが初期化される初期値を表します。
6.
ディジタルパス切り替えOUT2E_N,OUT1E_N,SWA1,SWI1,SWA2, SWI2, SWAA3, SWD3, SWAA2,
2.
SWD2,SWAA1,SWD1は、システムリセット中の書込みの場合は S_RESET の立ち上り後
8LRCLK(max) 後のLch開始エッジで切り替わります。動作中の設定変更の場合は、レジスタに書き
込まれてから3LRCLK(max)です。
[MS0295-J-01]
- 18 -
2012/12
[AK4591]
1) CONT0:サンプリング周波数およびADCｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ選択
システムリセット時（ S_RESET ＝"L"）のみ書込みが可能です。
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
20h
CONT0
DFS[1]
DFS[0]
DIFS
A2IF[1]
A2IF[0]
A1IF[1]
A1IF[0]
0
①
30h
Default
0000 0000
D7,D6:DFS[1:0] ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ周波数選択
DFS
DFS[1]
DFS[0]
CKS(CONT1:D1)
MCLK
対応fs
CKS=0
CKS=1
ﾓｰﾄﾞ
0
0
0
256fs(fs=48kHz~8kHz)
256fs
384fs
1
0
1
1024fs(fs=12kHz~8kHz)
1024fs
1536fs
2
1
0
256fs(fs=96kHz)
256fs
N/A
3
1
1
N/A TEST
注）fs:12kHz~8kHzは、DFSモード1を推奨します。(256fs,384fsでしかクロックが供給できない
ような特殊な場合を除いてDFSモード1に設定してください。)
②
D5:DIFS ｵｰﾃﾞｨｵｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ選択
0: AKM仕様
BITCLK48fs,BITCLK32fsの場合0に設定して下さい。
1: I2S互換(24bit)
(この場合、ｵｰﾃﾞｨｵｲﾝﾀｰﾌｪｰｽすべての入出力ﾋﾟﾝがI2S対応となります。ただし、SDINを除く)
③
D4,D3:A2IF[1:0] ADC2 出力モード選択
A2IF[1]
A2IF[0]
A2IFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
前詰め(24bit)
1
0
1
後詰め24bit
2
1
0
N/A
3
1
1
後詰め16bit
注)DIFS=1の時はﾓｰﾄﾞ設定に関係なくI2S互換となりますが、A2IFﾓｰﾄﾞ0に設定して下さい。
BITCLK48fs,BITCLK32fsの場合A2IFモード0に設定して下さい。
④
D2,D1:A1IF[1:0] ADC1 出力モード選択
A1IF[1]
A1IF[0]
A1IFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
前詰め(24bit)
1
0
1
後詰め24bit
2
1
0
N/A
3
1
1
後詰め16bit
注)DIFS=1の時はﾓｰﾄﾞ設定に関係なくI2S互換となりますが、A1IFﾓｰﾄﾞ0に設定して下さい。
BITCLK48fs,BITCLK32fsの場合A1IFモード0に設定して下さい。
⑤
D0:0を入力して下さい。
注）①～④の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
- 19 -
2012/12
[AK4591]
2) CONT1:DACｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ選択
システムリセット時（ S_RESET ＝"L"）のみ書込みが可能です。
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
22h
CONT1
D3IF[1]
D3IF[0]
D2IF[1]
D2IF[0]
D1IF[1]
D1IF[0]
CKS
0
32h
Default
0000 0000
①
D7,D6:D3IF[1:0] DAC3 入力モード選択
D3IF[1]
D3IF[0]
D3IFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
前詰め(24bit)
1
0
1
後詰め24bit
2
1
0
N/A
3
1
1
後詰め16bit
注)DIFS=1の時はﾓｰﾄﾞ設定に関係なくI2S互換となりますが、D3IFﾓｰﾄﾞ0に設定して下さい。
BITCLK48fsの場合D3IFモード0を、BITCLK32fsの場合D3IFモード3に設定して下さい。
②
D5,D4:D2IF[1:0] DAC2 入力モード選択
D2IF[1]
D2IF[0]
D2IFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
前詰め(24bit)
1
0
1
後詰め24bit
2
1
0
N/A
3
1
1
後詰め16bit
注)DIFS=1の時はﾓｰﾄﾞ設定に関係なくI2S互換となりますが、D2IFﾓｰﾄﾞ0に設定して下さい。
BITCLK48fsの場合D2IFモード0を、BITCLK32fsの場合D2IFモード3に設定して下さい。
③
D3,D2:D1IF[1:0] DAC1 入力モード選択
D1IF[1]
D1IF[0]
D1IFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
前詰め(24bit)
1
0
1
後詰め24bit
2
1
0
N/A
3
1
1
後詰め16bit
注)DIFS=1の時はﾓｰﾄﾞ設定に関係なくI2S互換となりますが、D1IFﾓｰﾄﾞ0を設定して下さい。
BITCLK48fsの場合D1IFモード0を、BITCLK32fsの場合D1IFモード3に設定して下さい。
④
D1:CKS 入力クロック選択ピン
MCLK
対応fs
CKS=0
CKS=1
256fs
384fs
8kHz~48kHz
1024fs
1536fs
8kHz~12kHz
256fs
N/A
80kHz~96kHz
fs:12kHz~8kHzは、1024fs,1536fsを推奨します。
詳しくは、(4)システムクロックを参照してください。
⑤
DFS
DFS[1]
DFS[0]
ﾓｰﾄﾞ
0
1
2
0
0
1
0
1
0
D0:0を入力して下さい。
注）①～④の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
- 20 -
2012/12
[AK4591]
3) CONT2: SDINｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ選択他
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
24h
CONT2
ISIF[1]
ISIF[0]
OSIF[1]
OSIF[0]
OUT2E_N
OUT1E_N
CKSH
0
34h
Default
0000 0000
①
D7,D6:ISIF[1:0] SDIN 入力モード選択
ISIF[1]
ISIF[0]
DIFS=0(CONT0 D5)
DIFS=1(CONT0 D5)
ISIFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
スルー
スルー
1
0
1
前詰め(24bit)
I2S互換(24bit)
2
1
0
後詰め24bit
使用出来ません
3
1
1
後詰め16bit
使用出来ません
注)OSIFでスルーを選んだ場合はISIFはスルーなります。
設定変更は、システムリセット時のみで行ってください。
BITCLK48fs時は、ISIFモード2,3が、またBITCLK32fs時はISIFモード1,2が使用できません
② D5,D4:OSIF[1:0] SDIN変換
OSIF[1]
OSIF[0] DIFS=0(CONT0 D5)
DIFS=1(CONT0 D5)
OSIFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
スルー
スルー
1
0
1
前詰め(24bit)
I2S互換(24bit)
2
1
0
後詰め24bit
使用できません
3
1
1
後詰め16bit
使用できません
注)ISIFでスルーを選んだ場合はOSIFはスルーなります。
モード1,2,3を選んだ場合、SDINの変換時間は、1×LRCLKです。
スルーを使用して、SDATO1,SDATO2を出力する場合、遅延時間(tSISO)に注意して下さい。
設定変更は、システムリセット時のみで行ってください。
BITCLK48fs時は、OSIFモード2,3が、またBITCLK32fs時はOSIFモード1,2は使用できません。
③ D3:OUT2E_N SDATO2出力選択
0:SDATO2出力
1: ”L”出力
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
④ D2:OUT1E_N SDATO1出力選択
0:SDATO1出力
1: ”L”出力
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
⑤ D1:CKSH 入力クロック選択ピン
0: 通常動作
1: MCLKを1/2分周します
CKSH=1の時下表のようになります。設定変更は、システムリセット時に行ってください。
DFS
DFS[1]
DFS[0] 対応fs
MCLK
ﾓｰﾄﾞ
0
0
0
fs=48kHz~8kHz
1
0
1
fs=12kHz~8kHz
詳しくは、(4)システムクロックを参照してください。
⑥ D0:0を入力して下さい。
注）①～⑤の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
- 21 -
CKS=0
512fs
2048fs
CKS=1
768fs
3072fs
2012/12
[AK4591]
4) CONT3:ADC1コントロール
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
26h
CONT3
ASEL1[2]
ASEL1[1]
ASEL1[0]
SWA1
SWI1
PSAD1
TEST
0
①
36h
D7,D6,D5: ASEL1[2:0] ADC1 ｲﾝﾌﾟｯﾄｾﾚｸﾀ ﾚｼﾞｽﾀ設定
ASEL1[2]
ASEL1[1]
ASEL1[0]
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Default
0000 0000
ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
AINL1-,AINL1+,AINR1-,AINR1+
AINL3,AINR3
AINL4,AINR4
AINL5,AINR5
AINL6,AINR6
AINL7,AINR7
AINL8,AINR8
AINL9,AINR9
②
D4: SWA1 ADC SDATA出力選択（[3.ブロック図]参照）
0:ADC1のSDATA出力選択
1:ADC2のSDATA出力選択
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
③
D3: SWI1 ADC SDATA出力選択（[3.ブロック図]参照）
0:通常動作(SWA1で選択されたADCのSDATAを選択)
1:SDINを選択
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
④
D2:PSAD1 ADC1パワーセーブ
0: 通常動作
1: ADC1部パワーセーブ
ADC1を使用しない場合、1にすることによりADC1のパワーセーブが可能となります。
（ADC1のデジタル出力SDATAは、000000hになります。）
通常動作に戻す場合は、0書込みを行ってください。
⑤
D1:TEST
0: 通常動作
1: TESTモード（使用しないで下さい。）
⑥ D0:0を入力して下さい。
注）①～⑤の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
- 22 -
2012/12
[AK4591]
5）CONT4:ADC2コントロール
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
28h
CONT4
ASEL2[2]
ASEL2[1]
ASEL2[0]
SWA2
SWI2
PSAD2
TEST
0
①
38h
D7,D6,D5: ASEL2[2:0] ADC2 ｲﾝﾌﾟｯﾄｾﾚｸﾀ ﾚｼﾞｽﾀ設定
ASEL2[2]
ASEL2[1]
ASEL2[0]
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
Default
0000 0000
ｱﾅﾛｸﾞ入力ピン
AINL2-,AINL2+,AINR2-,AINR2+
AINL3,AINR3
AINL4,AINR4
AINL5,AINR5
AINL6,AINR6
AINL7,AINR7
AINL8,AINR8
AINL9,AINR9
②
D4: SWA2 ADC SDATA出力選択（[3.ブロック図] 参照）
0:ADC2のSDATA出力選択
1:ADC1のSDATA出力選択
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
③
D3: SWI2 ADC SDATA出力選択（[3.ブロック図] 参照）
0:通常動作(SWA2で選択されたADCのSDATAを選択)
1:SDINを選択
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
④
D2:PSAD2 ADC2パワーセーブ
0: 通常動作
1: ADC2部パワーセーブ
ADC2を使用しない場合、1にすることによりADC2のパワーセーブが可能となります。
（ADC2のデジタル出力SDATAは、000000hになります。）
通常動作に戻す場合は、0書込みを行ってください。
⑤
D1:TEST
0: 通常動作
1: TESTモード（使用しないで下さい。）
⑥ D0:0を入力して下さい。
注）①～⑤の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
6) CONT5:DACコントロール
Command
Code
Write Read
Name
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
2Ah
CONT5
SMUTE
SF1
SF0
DAF
PSDA3
PSDA2
PSDA1
0
3Ah
①
D7:SMUTE SMUTE選択
0:通常状態
1:SMUTE
SMUTEピンと同等のはたらきをします。本レジスタを使用する場合は、
SMUTEピンは”L”にして下さい。また、SMUTEピンを使用する場合は
SMUTE(D7)=0にして下さい。
②
D6,D5:SF1,SF0 ｿﾌﾄﾐｭｰﾄｻｲｸﾙﾀｲﾑ選択
Default
0000 0000
SF1
SF0
SFﾓｰﾄﾞ
0
0
0
1008 LRCLKｻｲｸﾙ
1
0
1
4032 LRCLKｻｲｸﾙ
2
1
0
504 LRCLKｻｲｸﾙ
3
1
1
2016 LRCLKｻｲｸﾙ
設定変更は、システムリセット時のみで行ってください。
③
D4: DAF DAC部ディジタルフィルタ設定 ( [ 7. 4-2)ディジタルフィルタ特性] 参照 )
0: 通常動作
1: DA Digital Filter 変更
CONT0:D7,D6におけるDFSモード1の時、本レジスタ値を1に設定することを推奨します。
設定変更は、システムリセット時に行ってください。
④
D3:PSDA3 DAC3パワーセーブ
0: 通常動作
1: DAC3部パワーセーブ
DAC3を使用しない場合、1にすることによりDAC3のパワーセーブが可能となります。
通常動作に戻す場合は、0書込みを行ってください。
⑤
D2:PSDA2 DAC2パワーセーブ
0: 通常動作
1: DAC2部パワーセーブ
DAC2を使用しない場合、1にすることによりDAC2のパワーセーブが可能となります。
通常動作に戻す場合は、0書込みを行ってください。
⑥
D1:PSDA1 DAC1パワーセーブ
0: 通常動作
1: DAC1部パワーセーブ
DAC1を使用しない場合、1にすることによりDAC1のパワーセーブが可能となります。
通常動作に戻す場合は、0書込みを行ってください。
⑦
D0:0を入力して下さい。
注）①～⑥の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
7) CONT6 : 内部パス設定（[3.ブロック図]参照）
Command Code
Write
Read
2Ch
3Ch
Name
CONT6
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SWAA3
SWD3
SWAA2
SWD2
SWAA1
SWD1
TEST
0
①
D7:SWAA3
0:ADC1 SDATAを選択します
1:ADC2 SDATAを選択します
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
②
D6:SWD3
0:通常設定（SDATAI3を選択します。）
1:SWAA3で選択されたADC SDATAを選択します。
（ADC,DACの入出力フォーマットは合わせる必要があります。）
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
③
D5:SWAA2
0:ADC1 SDATAを選択します
1:ADC2 SDATAを選択します
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
④
D4:SWD2
0:通常設定（SDATAI2を選択します。）
1:SWAA2で選択されたADC SDATAを選択します。
（ADC,DACの入出力フォーマットは合わせる必要があります。）
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
⑤
D3:SWAA1
0:ADC1 SDATAを選択します
1:ADC2 SDATAを選択します
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
⑥
D2:SWD1
0:通常設定（SDATAI1を選択します。）
1:SWAA1で選択されたADC SDATAを選択します。
（ADC,DACの入出力フォーマットは合わせる必要があります。）
本レジスタ設定後、LRCLKの立ち上がり(I2Sは立ち下がり)で切り替わります。
⑦
D1:0 TEST
0:通常動作
1: テストモード（使用しないで下さい。）
⑧
D0:0を入力して下さい。
Default
0000 0000
注）①～⑦の設定値の下線部は初期値を表します。
[MS0295-J-01]
- 25 -
2012/12
[AK4591]
(2) 電源立ち上げシーケンス
電源投入は、 INIT_RESET ＝"L"， S_RESET ＝"L"で行って下さい。（イニシャルリセット）
INIT_RESET ＝"L"でコントロールレジスタ等が初期化されます。次に、 INIT_RESET ＝"H"にするこ
とによりREF発生回路（アナログ基準電圧源）が立ち上がります。 INIT_RESET による初期化は通常、
電源立ち上げ時のみでかまいません。
S_RESET を”H”にするまで（システムリセットを解除するまで）に、システムクロック（MCLK,
LRCLK,BITCLK）は、安定供給を開始している必要があります。
ただし、AK7750,AK7730のCLKO(,CLKO1,CLKO2),BITCLK(_O),LRCLK(_O)をAK4591に接続し、
S_RESET を共通に使用することは可能です。（ S_RESET 解除後いずれのクロックも出力イネーブル
になっていることが必要。）AK7730のスレーブモードを除いて、 S_RESET の解除時にCLKO(,CLKO1,
CLKO2),BITCLK(_O),LRCLK(_O)の3つすべてが立ち上がってはいませんが、これらクロックが安定供給
開始後にAK4591の内部リセット解除が行われるようになっているため問題にはなりません。動作開始後
は、通常の使用と同じく、リセット以外ではクロックを止めてはいけません。
また、S_RESET を”H”にするまでにREFも立ち上がっている必要があります。REFの立ち上り時間は、
VCOMの外付けコンデンサ(CAP)に依存し、0.1μF+10μFのコンデンサを接続した場合は10msです。
AK4591では、コントロールレジスタへの読み書きに関しては、システムクロック(MCLK,LRCLK,
BITCLK)を必要としません。ただし、ノイズの影響を避けるためにもシステムクロックの切り替え中に読
み書きを行う事はお勧めしません。システムクロックが”L”もしくは安定に動作している時に行って下さ
い。また、コントロールレジスタの初期設定はシステムリセット中（ INIT_RESET ＝"H" & S_RESET
＝"L"）に行います。一部のレジスタでは動作中に設定出来るものがありますが(SMUTE等)、切り替え時
にはクリックノイズ（ボツ音）対策等が必要な場合があります。
注意 システムクロック（MCLK,LRCLK,BITCLK）は、イニシャルリセット時または、システムリセッ
ト時（ INIT_RESET ＝"H" & S_RESET ＝"L"）以外（正確には内部リセットが解除後）は止めないで下
さい。これらのクロックが供給されない場合、内部にダイナミックなロジックを使用しているため、過
電流が流れ、動作が異常になる可能性があります。システムクロックの切り替えもこの時に行ってくだ
さい。
AK4591では、DAC部にソフトミュートを持っていますが、電源立ち上げ、立ち下げ時、イニシャルリ
セット時、イニシャルリセット解除時、システムリセット時、システムリセット解除時は機能しません
ので、外付けの回路によるクリックノイズ（ボツ音）対策が必要です。
AVDD
DVDD
S_RESET を”H”までに安定したクロックをMCLK,LRCLK,
BITCLKﾋﾟﾝに供給開始して下さい
INIT_RESET
S_RESET
・VCOMのCAP値が0.1μF+10μFの場合は10msです
電源ＯＦＦ
・コントロールレジスタの設定を行います。
AVDD,DVDDとも確実に
動作電圧状態
図
[MS0295-J-01]
電源立ち上げシーケンス
- 26 -
2012/12
[AK4591]
(3) リセットについて
AK4591では、リセットピンとして INIT_RESET ， S_RESET の２つがあります。
INIT_RESET は,[(2) 電源立ち上げシーケンス]の項で述べたように,REFの立ち上げと初期化に使用し
ます。
S_RESET ＝"L"(& INIT_RESET ＝"H")でシステムリセット状態になります。
このシステムリセット状態で、通常はコントロールレジスタ設定等を行います。
システムリセット中は、ADC,DAC部もリセット状態になります。ただし、REFは動作状態です。
システムリセットは、"H"に立ち上げることにより解除され、内部のカウンタが動き出します。
システムリセットを解除するとLRCLKの立ち上り（AKM標準フォーマット時）に同期して、内部のタ
イミングが動作します。外部クロックと内部とのタイミング合わせはこの時のみ行われます。
したがって、LRCLK,BITCLKは、システムリセットを解除するまでには安定動作させて下さい。
動作中、LRCLKと内部タイミングの位相差（LRCLKの立ち上り、立ち下がりのどちらもチェック）が
BITCLK(64fsの場合)約2個分以内であれば内部タイミングはそのままで動作します。位相差が上記範囲よ
り大きくなった時、LRCLKの立ち上りに同期して位相合わせが行われます。これはあくまでも、ノイズ
などにより外部回路との同期がとれなくなることを防ぐための回路であり、同期外れが正常に戻っても
しばらくの間正常なデータは出力されません。また本機能は、あくまでも補助的なものであり、クロッ
クの位相合わせやクロック周波数変更等に使用することは出来ません。マスタクロックMCLKの変更、サ
ンプリング周波数fsの変更、MCLK,BITCLK,LRCLKの位相の変更など、クロックの変更を伴う場合は、必
ず シ ス テ ム リ セ ッ ト S_RESET ＝ "L"(& INIT_RESET ＝ "H") も し く は 、 イ ニ シ ャ ル リ セ ッ ト
INIT_RESET =”L”(& S_RESET =”L”)を行ってください。
ADC部は内部カウンタが動作後、530LRCLK(max)後よりデータ出力が可能になります。
S_RESET が"H"に立ち上がることによりAK4591は動作状態になります。
イニシャルリセット（ INIT_RESET ）、システムリセット（ S_RESET ）の立ち上げ、立ち下げ時は、
DAC部は、パワーダウン状態もしくは解除に移行するためクリックノイズが発生する可能性があります。
クリックノイズが問題になるような場合は、アナログ出力を外部でミュートして下さい。
（コントロールレジスタのパワーセーブモードを使用した場合も同様です。）
ADCのデジタル出力に対しても、場合によっては同様な対策をとる必要があります。
[MS0295-J-01]
- 27 -
2012/12
[AK4591]
(4) システムクロック
必要とされるシステムクロックは、MCLK(256fs,384fs@48kHz),LRCLK(1fs),BITCLK(64fs推奨,
48fs,32fsも条件付きで可)です。MCLKとLRCLKは、同期をとる必要がありますが位相を合わせる必要
はありません。LRCLKは標準のﾃﾞｨｼﾞﾀﾙｵｰﾃﾞｨｵﾚｰﾄ(8kHz~96kHz)に対応しています。
■
CKSH＝0 (CKSH:CONT2 D1)
Fs
MCLK
(ﾏｽﾀｰｸﾛｯｸ)
256fs
384fs
1024fs
CKS=0
CKS=1
CKS=0
8kHz
(2.048MHz)
(3.072MHz)
8.192MHz
12kHz
(3.072MHz)
(4.608MHz)
12.288MHz
－
16kHz
4.096MHz
6.144MHz
－
24kHz
6.144MHz
9.216MHz
－
32kHz
8.192MHz
12.288MHz
44.1kHz
11.2896MHz
16.9344MHz
－
48kHz
12.288MHz
18.432MHz
－
96kHz
24.576MHz
－
－
注）－：未対応
Fsが8kHz,12kHzは、1024fs,1536fsを推奨します。
1536fs
CKS=1
12.288MHz
18.432MHz
－
－
－
－
－
－
BITCLK
64fs
512kHz
768kHz
1.024MHz
1.536MHz
2.048MHz
2.8224MHz
3.072MHz
6.144MHz
■
CKSH=1 (CKSH:CONT2 D1)
Fs
MCLK
512fs
768fs
CKS=0
CKS=1
8kHz
(4.096MHz)
(6.144MHz)
12kHz
(6.144MHz)
(9.216MHz)
16kHz
8.192MHz
12.288MHz
24kHz
12.288MHz
18.432MHz
32kHz
16.384MHz
24.576MHz
44.1kHz
22.5792MHz
－
48kHz
24.576MHz
－
96kHz
－
－
注）－：未対応
(ﾏｽﾀｰｸﾛｯｸ)
2048fs
CKS=0
16.384MHz
24.576MHz
－
－
－
－
－
－
3072fs
CKS=1
24.576MHz
－
－
－
－
－
－
－
BITCLK
64fs
512kHz
768kHz
1.024MHz
1.536MHz
2.048MHz
2.8224MHz
3.072MHz
－
Fsが8kHzは2048fs,3072fsを、Fsが12kHzは2048fsを推奨します。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
(5) オーディオインターフェース
5-1) SDATI1,SDATI2,SDATI3,SDATO1,SDATO2 (BITCLK64fs)
シリアルオーディオデータピン(SDATI1,SDATI2,SDATI3,SDATO1,SDATO2)は、LRCLK,BITCLKを使
用して外部システムとのインターフェースを行います。
データフォーマットは2'sコンプリメントのMSBファーストです。
5-1-a) AKM標準フォーマット( CONT0 : DIFS=0 )
まず、BITCLKが64fsの場合について説明します。AK4591では、コントロールレジスタを設定するこ
とにより、独立に入出力フォーマットを設定することが出来ます。初期設定では前詰め(24bit)ですが、コ
ントロールレジスタ設定により後詰め24bit，後詰め16bitにも対応します（詳しくは,8.(1)コントロールレ
ジスタ設定を参照してください。）
BITCLKは48fsでも入力することは可能ですが、この場合はすべて前詰め24bitに設定してください。
① モード0 前詰め24bit
LRCLK
Left
Right
ch
ch
BITCLK
31 30 29
10 9 8 7
SDATI*
23 22 21
2
1
0
Ｍ
2322
2221
21
2
1 0
SDATO*
23 22 21
2
1
0
Ｍ
2322
2221
21
2
1 0
(*:1, 2, 3, 4)
②
6 5 4 3 2
1 0 31 30 29
10 9 8 7 6
5 4 3
2
1 0
23：MSB，0：LSB
モード1 後詰め24bit
LRCLK
Left
Right
ch
ch
BITCLK
SDATI*
31 30
23 22 21 20 19 18 17 16 15
1 0
31 30
23 22 21 20 19 18 17 16 15
Don't Care
23 22 21 20 19 18 17 16 15
1 0 Don't Care
23 22 21 20 19 18 17 16 15
1 0
23 22 21 20 19 18 17 16 15
1 0
23 22 21 20 19 18 17 16 15
1 0
SDATO*
(*:1, 2, 3, 4)
③ モード3 後詰め16bit
LRCLK
1
0
23：MSB，0：LSB
Left
Right
ch
ch
BITCLK
SDATI*
SDATO*
(*:1, 2, 3, 4)
31 30
15 14 13 12 11 10 9
8 7
1
0 31 30
Don't Care
15 14 13 12 11 10 9 8 7
1
0 Don't Care
15 14 13 12 11 10 9 8
1
0
7
15 14 13 12 11 10 9 8
7
1
0
15 14 13 12 11 10 9 8
7
1
0
15 14 13 12 11 10 9 8
7
1 0
15：MSB，0：LSB
5-1-b) I2S互換フォーマット( CONT0 : DIFS=1 )
[MS0295-J-01]
- 29 -
2012/12
[AK4591]
入出力フォーマットは、ＡＫＭ標準フォーマットの他に、CONT0 DIFS(D5)=1に設定する事によりI2S
互換モード(24bit)にすることが出来ます。（この場合すべての入出力オーディオデータピンのインターフ
ェースは、I2S対応となります。）
Left
LRCLK
ch
Right
ch
BITCLK
31 30 29 28
SDATI*
SDATO*
23 22 21
23 22 21
(*:1,2・・・)
9 8 7 6 5
4 3
2 1 0
31 30 29 28
9
8 7 6
0
Ｍ
23 22
22 21
21
2 1 0
2 1 0
Ｍ 22
23
2221
21
2 1 0
2
1
5 4 3
2 1
0
23：MSB，0：LSB
5-2) SDIN (BITCLK64fs)
シリアルオーディオデータピンSDINは、ADCのシリアルデータをSDATO1あるいはSDATO2に出力
させる必要がない時に用いることが可能です。([3.ブロック図]、[8.機能説明(1)コントロールレジスタ設
定]参照) コントロールレジスタ設定により、スルーあるいは、シリアルデータ変換を行って、
SDATO1,SDATO2に出力させます。シリアルデータ変換時のデータフォーマットは2'sコンプリメントの
MSBファーストで、変換に1/fs(μs)かかります。
5-3) BITCLK48fs,BITCLK32fs
AK4591は、BITCLK48fs,BITCLK32fsでも入力することが可能ですが、すべてのオーディオインター
フェースをBITCLK48fs時は48fs、BITCLK32fs時は32fsに合わせる必要があります。したがって、コント
ロールレジスタは下記のとおりに設定して下さい。
5-3-a) BITCLK48fs
CONT0 D5:DIFS=0, D4,D3:A2IF[1:0]=00 D2,D1:A1IF[1:0]=00
CONT1 D7,D6:D3IF[1:0]=00, D5,D4:D2IF[1:0]=00, D3,D2:D1IF[1:0]=00,
CONT2 (D7,D6:ISIF[1:0]=00,D5,D4:OSIF[1:0]=00) or (D7,D6:ISIF[1:0]=01,D5,D4:OSIF[1:0]=01)
5-3-b) BITCLK32fs
CONT0 D5:DIFS=0, D4,D3:A2IF[1:0]=00 D2,D1:A1IF[1:0]=00
CONT1 D7,D6:D3IF[1:0]=11, D5,D4:D2IF[1:0]=11, D3,D2:D1IF[1:0]=11,
CONT2 (D7,D6:ISIF[1:0]=00,D5,D4:OSIF[1:0]=00) or (D7,D6:ISIF[1:0]=11,D5,D4:OSIF[1:0]=01)
[MS0295-J-01]
- 30 -
2012/12
[AK4591]
(6) マイコンインターフェース
マイコンとのインターフェースは、 RQ (ReQuest Bar).SCLK(Serial data input CLocK),
SI(Serial data Input),SO(Serial data Output), の 4 つ の 制 御 信 号 で 実 施 し ま す ｡ 必 要 に 応 じ て CS
(ChipSelect Bar)を使います。
マイコンインタフェースを用いて、コントロールレジスタ設定を行います。
マイコンとAK4591とのインターフェースを行う場合は、 RQ を”L”にして行います。SCLKの立ち上が
りでデータを取り込み、SCLKの立ち下がりでデータを出力します。
書き込み(WRITE)は、最初にコマンドコードを入力し、次にレジスタ設定を行います。読み出し(READ)
は、コマンドコードを入力し、続けて8bit分”L”を入力します。
RQ を”H”にする事により１つのコマンドが終了しますので、新たにコマンドを書き込むためには、
RQ を”H”にしたのち再び”L”にして書き込みを行って下さい。
AK4591ではコマンドコードとして20hから3Fhまで割り当てられています。
CS =”H”にすると、SIデータは取り込まれず、SOはHi-zとなります。( CS =”L”の時、 RQ =”H”でもSI
は取り込まれませんが、SOはHi-Zではありません。)
コ ン ト ロ ー ル レ ジ ス タ へ の 初 期 設 定 （ WRITE ） は 、 シ ス テ ム リ セ ッ ト 中 （ S_RESET =”L” &
INIT_RESET =”H”）に行ってください。AK4591では、コントロールレジスタへの読み書きに関しては、
システムクロック(MCLK,LRCLK,BITCLK)を必要としません。ただし、ノイズの影響を避けるためにもシ
ステムクロックの切り替え中に読み書きを行う事はお勧めしません、システムクロックが”L”もしくは安
定に動作している時に行って下さい。一部のレジスタでは動作中に設定出来るものがありますが(SMUTE
等)、切り替え時にはクリックノイズ（ボツ音）対策等が必要な場合があります。
マイコンとの通信が無い場合は、外部ノイズ等による誤動作を避けるために RQ =”H”,SCLK="H",
SI="L"にして下さい。（ CS に関しては、用途に応じて使い分けしてください。）
[MS0295-J-01]
- 31 -
2012/12
[AK4591]
6-1) WRITE(書き込み)
コントロールレジスタへの書き込みは2バイト1組(16bit)のデータで実行します。16個目のSCLKの立ち
上がりで、設定値は各レジスタに取り込まれます。
データ転送手順
①コマンドコード 20h,22h,24h,26h,28h,2Ah,2Ch(,2Eh)
②ｺﾝﾄﾛｰﾙ・ﾃﾞｰﾀ
(D7 ・・・・・・D0)
注）2Ehは、テスト専用のため使用出来ません。
各ビットの機能は、8.機能説明、(1)コントロールレジスタ設定を参照して下さい。
S_RESET
RQ
1
8 9
16
SCLK
SI
20h(CONT0) D7･･･D1 D0
24h(CONT2) D7･･･D1 D0
CONT0 Reg
CONT0(D7・・・D1)
CONT2 Reg
CONT2(D7・・・D1)
注）D0には０を入力して下さい。
コントロールレジスタWRITE（例）
動作中で書込み可能な場合は、 S_RESET =”H”以外は上図と同じです。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
6-2) READ(読み出し)
コントロールレジスタ読み出しは16bitのSCLKで実行されます。コマンドコード入力後、SCLKの立ち
下がりで、コントロールレジスタの設定値D7~D1が出力されます。D0に相当する部分は、レジスタがあ
りませんので、16個目のSCLKの立ち上がりまで常に0が出力されます。
READは、動作中( S_RESET =”H”)でも可能です。
データ転送手順
① コマンドコード 30h,32h,34h,36h,38h,3Ah,3Ch(,3Eh)
② (00000000)
注）3Ehは、テスト専用のため使用出来ません。
各ビットの機能は、8.機能説明、(1)ｺﾝﾄﾛｰﾙﾚｼﾞｽﾀ設定を参照して下さい。
S_RESET
RQ
1
8 9
16
SCLK
30h（例）
SI
32h（例）
D7 ･･･D1
SO
D7 ･･･D1
1番最初の読み出しが終わるまでは不定
コントロールレジスタREAD（例）動作中は S_RESET =”H”
(7) ＡＤＣ部ハイパスフィルタ
AK4591では、ＡＤＣ部のＤＣオフセットキャンセル用にデジタル・ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を内
蔵しています。ＨＰＦのカットオフ周波数は約1Hz(fs=48kHz)です。このカットオフ周波数はサンプリン
グ周波数(fs)に比例します。
ｶｯﾄｵﾌ周波数
[MS0295-J-01]
96kHz
1.86Hz
48kHz
0.93Hz
44.1kHz
0.86Hz
- 33 -
32kHz
0.62Hz
8kHz
0.16Hz
2012/12
[AK4591]
(8) ＤＡＣ部ソフトミュート機能
DAC部にはソフトミュート回路が内蔵されています。これは、DAC1,DAC2,DAC3に共通に動作します。
ソフトミュートは、デジタル的に実行されます。SMUTEピンを”H”またはコントロールレジスタCONT5
のSMUTE=1に設定するとコントロールレジスタ(CONT5)SF1,SF0で設定したLRCLKサイクル+2LRCLK
(max)サイクルで入力データが－∞dBまでアッテネーションされます。（SF1=0,SF0=0のときは1008～1
010LRCLKでアッテネーションされます。）
SMUTEピンを”L” コントロールレジスタのSMUTE=0にすると－∞dB状態が解除され,設定したLRCLK
サイクル+２LRCLK(max)サイクルで0dBまで復帰します。
（SMUTEピンとコントロールレジスタSMUTEのORをとって内部SMUTEとしています。（3.ブロック
図参照））
ソフトミュート開始後、設定したサイクル以内に解除されるとアッテネーションが中断され、同じサ
イクルで0dBまで復帰します。（ソフトミュートをかける位置によって最大２LRCLKの誤差は出ます。）
ソフトミュート機能は、 S_RESET が”H” （DAC部が動作状態）のとき有効に動作します。
－∞dB(0)までアッテネーションされた後、システムリセット: S_RESET =”L”を行った場合、DAC部
がリセット状態になるため、リセット時とリセット解除時にクリックノイズ（ボツ音）が発生する可能
性がありますので外部ミュート回路等で対策を行ってください。
アッテネーション値は、 INIT_RESET =”L”で初期化され、 S_RESET =”L”では初期化されません。
設定値+2LRCLK(max)
SMUTE
設定値+2LRCLK(max)
0dB
Attenuation
-∞dB
群遅延GD
群遅延GD
出力ｲﾒｰｼﾞ
ソフトミュート動作(SMUTEピンの場合)
設定値+2LRCLK(max)
SMUTE
設定値+2LRCLK(max)
0dB
Attenuation
-∞dB
群遅延GD
S_RESET
出力ｲﾒｰｼﾞ
ｸﾘｯｸﾉｲｽﾞ
外部ﾐｭｰﾄ回路
Mute ON
S_RESET 時のソフトミュートコントロール例(SMUTEピンの場合)
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
9. システム設計
(1) 接続図
Digital +3.3V
0.1μ
0.1μ
10μ
28
DVDD
40
39
38
44
37
DVDD
INIT_RESET
43
S_RESET
42
TESTI
48
MCLK
BITCLK
LRCLK
SO 32
SMUTE
RQ
29
SI
31
30
SCLK
35
45
46
47
5
Analog Lch1+
Analog Lch1-
4
Analog Rch1+
3
Analog Rch1-
2
Analog Lch2+
9
Analog Lch2-
8
Analog Rch2+
7
Analog Rch2-
6
CS
Analog L3～L9
Analog R3～R9
12,14,16,18
20,22,24
56
55
Analog +3.3V
10μ
0.1μ
10μ
0.1μ
54
53
27,36
[MS0295-J-01]
Micom
I/F
41
SDIN
SDATI1
SDATO1 33
SDATO2 34
SDATI2
SDATI3
AK4591
AINL1+
AVSS
AINL1AVDD
AINR1+
10
11
AINR1VCOM
AINL2+
Analog +3.3V
0.1μ
10μ
0.1μ
10μ
1
AINL2AINR2+
AOUTL1+ 64
AINR2-
AOUTL113,15,17,19
21,23,25
RESET
CONTROL
63
AOUTR1+ 62
AINL3～L9
AOUTR1-
61
AOUTL2+ 60
AINR3～R9
AOUTL2- 59
AOUTR2+ 58
VREFL
AOUTR2- 57
AOUTL3+ 52
AVSS
AOUTL3- 51
AOUTR3+ 50
AVDD
VREFH
AOUTR3-
49
BVSS
26
LPF
1L
LPF
1R
LPF
2L
LPF
2R
LPF
3L
LPF
3R
DVSS
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2012/12
[AK4591]
(2) 周辺回路
2-1）グランドと電源
AK4591では、ディジタルノイズのカップリングを最小限に抑えるため、AVDDとDVDDを分けてデカ
ップリングします。AVDDには、システムのアナログ電源を供給します。
一般的に電源とグランドは、アナログとディジタルに分けて配線し、PCボード上の電源に近いところ
で接続して下さい。デカップリングコンデンサ、特に小容量のセラミックコンデンサは、AK4591にでき
るだけ近づけて接続します。
2-2）基準電圧
VREFHピンとVREFLピンに入力される電圧の差が、アナログ入力のフルスケール電圧、アナログ出力
のフルスケール電圧を決定します。通常VREFHにAVDDを、VREFLにAVSSを接続し、VREFHピンには、
高周波ノイズを除去するために、10μFの電解コンデンサと並列に、0.1μFのセラミックコンデンサを
AVSSとの間に接続して下さい。特にセラミックコンデンサは、ピンにできるだけ近づけて接続して下さ
い。ディジタル信号、特にクロックラインはAK4591へのカップリングをさけるために、VREFHピン及
びVREFLピンからできるだけ離して下さい。
VCOMピンには、AK4591のコモン電圧が出力されます。VCOMピンから出力されるコモン電圧を、外
部回路には使用しないで下さい。VCOMピンには高周波ノイズを除去するために、10μFの電解コンデン
サと並列に、0.1μFのセラミックコンデンサをAVSSとの間に接続して下さい。特にセラミックコンデン
サは、ピンにできるだけ近づけて接続して下さい。VCOMピンから電流を引かないようにしてください。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
2-3）アナログ入力
アナログ入力信号は各chの差動入力ピン、シングルエンド入力ピンから変調器に入力されます。差動
入力ピンは、入力レンジが±FS=±(VREFH-VREFL)×(2.0/3.3) （VREFH=3.3V,VREFL=0.0Vの時、±
2.0Vpp）であり、変調器への入力電圧がAIN+とAIN-の差電圧(ΔVAIN=(AIN+)-(AIN-))となります。シング
ルエンド入力ピンは、入力レンジがFS=(VREFH-VREFL)×(2.0/3.3) （VREFH=3.3V,VREFL=0.0Vの時、
2.0Vpp）であり、変調器への入力電圧がAIN×2.0となります。出力コードのフォーマットは2’sコンプリ
メントです。
AK4591のアナログ電源電圧は+3.3V(TYP)になっており、アナログ入力ピン(AINL1+, AINL1-, AINR1+,
AINR1-, AINL2+, AINL2-, AINR2+, AINR2-, AINL3~L9, AINR3~R9, VREFH, VREFL)には、AVDD+0.3V以
上、AVSS-0.3V以下の電圧と±10mA以上の電流を入力してはいけません。過大電流の流入は内部の保護
回路の破壊、さらにはラッチアップを引き起こし、ICの破壊に至ります。従って、周辺のアナログ回路
の電圧が、±15V等の場合はアナログ入力ピンを絶対最大定格以上の信号から保護する必要があります。
10k
Signal
22μ
+
10k
+10V
2.00Vpp
10k
10k
+
+
+
4.7μ
NJM5532D
-10V
AIN+
+
Vop = VA+ = 3.3V
AIN-
4.7μ
2.00Vpp
図１．入力バッファ回路例（差動入力ピン）
10k
Signal
22μ
+
10k
+10V
2.00Vpp
10k
10k
+
+
+
NJM5532D
AIN
4.7μ
-10V
Vop = VA+ = 3.3V
図２．入力バッファ回路例（シングルエンド入力ピン）
AK4591のアナログセレクタへの入力ピン（AINL1+,AINL1-,AINR1+,AINR1-,AINL2+,AINL2-,AINR2+,AI
NR2-,AINL3~L9,AINR3~R9）は、イニシャルリセット解除後に,AVDD/2の内部動作点をつくります。
従って、上記回路例のように、DC成分を除去して入力する場合、イニシャルリセット中にAC成分を入力
しないようにして下さい。
[MS0295-J-01]
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2012/12
[AK4591]
2-4)アナログ出力
10k
1.83Vpp
AOUT-
33μ
+
10k
3.66Vpp
240
1.5 n
AOUT+
33μ
+
1.83Vpp
1.5n
10k
+10V
+
240
10k
330p
330p
22μ
+
220
VAOUT
NJM5532D
10k
-10V
図3. 外部LPF回路例
アナログ出力は完全差動出力になっており、出力レンジはAVDD/2電圧を中心に±1.83Vpp(typ@ VREFH=3.
3V,VREFL=0.0V)。差動出力は外部で加算されます。AOUT+とAOUT-の加算電圧は VAOUT = (AOUT+) – (A
OUT-) です。加算ゲインが１の場合、出力レンジはVAOUT=3.66Vpp(typ@ VREFH=3.3V,VREFL=0.0V) で
す。
外部加算回路のバイアス電圧は外部で供給されます。入力コードのフォーマットは2’sコンプリメント
（２の補数）で7FFFFFH(@24bit)に対しては正のフルスケール、800000H(@24bit) に対しては負のフル
スケール、000000H(@24bit)でのVAOUTの理想値は0Vが出力されます。
差動出力はAVDD/2 + 数mV程度のDCオフセットを持つためコンデンサでDC成分をカットします。
図3.は差動出力を加算する外部オペアンプ回路例です。
2-5）ディジタル回路との接続
ディジタル回路によるノイズを最小限に抑えるためにディジタルインタフェースにはCMOS低電圧ロ
ジックを接続します。適合するロジックファミリィは74LV,74LV-A,74ALVC,74AVCシリーズ等です。
[MS0295-J-01]
- 38 -
2012/12
[AK4591]
10.パッケージ
64-pin LQFP (Unit: mm)
12.0±0.3
Max 1.70
10.0
1.40±0.05
0.10±0.10
33
48
49
12.0±0.3
32
64
17
16
1
0.5
0.22±0.06
0.10
0.15±0.06
M
1.0
0°~10°
0.50±0.25
0.10
„ 材質・メッキ仕様
パッケージ材質:
リードフレーム材質:
リードフレーム処理:
[MS0295-J-01]
- 39 -
エポキシ系樹脂
銅
半田（無鉛）メッキ
2012/12
[AK4591]
11. マーキング
AKM
AK4591VQ
XXXXXXX
1) Pin #1 indication
2) Date Code: XXXXXXX(7 digits)
3) Marking Code: AK4591VQ
4) Asahi Kasei Logo
改訂履歴
Date (YY/MM/DD)
04/03/17
12/12/19
[MS0295-J-01]
Revision
00
01
Reason
初版
仕様変更
Page
Contents
25
パッケージ
パッケージ図の寸法を変更
- 40 -
2012/12
[AK4591]
重要な注意事項
z
z
z
z
z
z
本書に記載された製品、および、製品の仕様につきましては、製品改善のために予告なく変更することが
あります。従いまして、ご使用を検討の際には、本書に掲載した情報が最新のものであることを弊社営業
担当、あるいは弊社特約店営業担当にご確認ください。
本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報は、半導体製品の動作
例、応用例を説明するものです。お客様の機器設計において本書に記載された周辺回路、応用回路、ソフ
トウェアおよびこれらに関連する情報を使用される場合は、お客様の責任において行ってください。本書
に記載された周辺回路、応用回路、ソフトウェアおよびこれらに関連する情報の使用に起因してお客様ま
たは第三者に生じた損害に対し、弊社はその責任を負うものではありません。また、当該使用に起因する、
工業所有権その他の第三者の所有する権利に対する侵害につきましても同様です。
本書記載製品が、外国為替および、外国貿易管理法に定める戦略物資（役務を含む）に該当する場合、輸
出する際に同法に基づく輸出許可が必要です。
医療機器、安全装置、航空宇宙用機器、原子力制御用機器など、その装置・機器の故障や動作不良が、直
接または間接を問わず、生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高
い信頼性を要求される用途に弊社製品を使用される場合は、必ず事前に弊社代表取締役の書面による同意
をお取りください。
この同意書を得ずにこうした用途に弊社製品を使用された場合、弊社は、その使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありませんのでご了承ください。
お客様の転売等によりこの注意事項の存在を知らずに上記用途に弊社製品が使用され、その使用から損害
等が生じた場合は全てお客様にてご負担または補償して頂きますのでご了承下さい。
[MS0295-J-01]
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