AK4586 Japanese Datasheet

[AK4586]
AK4586
Multi-channel Audio CODEC with DIR
概
要
AK4586は2ch ADCと6ch DACを内蔵する1チップ24bit CODECです。ADCにはワイドダイナミックレン
ジを実現するエンハンスト・デュアルビット方式を採用、DACには新開発のアドバンスト・マルチビッ
ト方式を採用、更に広いダイナミックレンジと低帯域外ノイズを実現しています。またAK4586は96kHz,
24bitに対応したディジタルオーディオレシーバ (DIR)を内蔵します。さらにAC-3/MPEG等のNon-PCM
データストリームを自動検出します。ディジタルオーディオ出力はADC出力とディジタル入力を選択で
きます。コントロールはシリアルµP I/Fを通して設定されます。
AK4586はADCに100dB、DACに106dBのダイナミックレンジを持ち、ホームシアターシステムやカー
オーディオサラウンドシステムに最適です。さらにAC-3対応のバランスボリュームを内蔵するため、容
易にAC-3システムが実現できます。小型44ピンLQFPパッケージに実装され、基板スペースを削減しま
す。
*AC-3はDolby Laboratoriesの登録商標です。
特
長
† 2ch 24bit ADC
- 64倍オーバサンプリング
- サンプリング周波数: 最大96kHz
- 直線位相ディジタルフィルタ内蔵
- シングルエンド入力
- S/(N+D): 90dB
- ダイナミックレンジ, S/N: 100dB
- オフセットキャンセル用ディジタルHPF
- オーバフロー検出機能
† 6ch 24bit DAC
- 128倍オーバサンプリング
- サンプリング周波数: 最大96kHz
- 24ビット8倍ディジタルフィルタ
- シングルエンド出力
- S/(N+D): 90dB
- ダイナミックレンジ, S/N: 106dB
- チャネル独立ディジタルボリューム内蔵 (256レベル, 0.5dBステップ)
- ソフトミュート
- ゼロ検出機能
† 4入力 24bit DIR
- IEC60958民生モード, S/PDIF, EIAJ CP1201民生モード対応
- 低ジッタPLL
- PLL ロックレンジ: 32k ∼ 96kHz
- PLL/X'tal切り替え機能
- アンプ内蔵4入力と1スルー出力対応
- ディエンファシス内蔵 (32kHz, 44.1kHz, 48kHz対応)
- 各種検出機能
Non-PCMデータストリーム自動検出, DTS-CDデータストリーム自動検出
Validity検出, 96kHz サンプリング検出, Unlock & Parity Error検出
エンファシス検出, fs変化検出
MS0097-J-03
2012/11
-1-
[AK4586]
- 24bitフォーマット対応
- オーディオI/F: マスター/スレーブモード対応
- チャネルステータスビットの先頭32bit分のバッファ内蔵
- Non-PCMデータストリームのバーストプリアンブルPc, Pd用バッファ内蔵
- 128fs/256fs/512fsマスタクロック対応
† I/Fフォーマット: 前詰め, 後詰め (16bit, 18bit, 20bit, 24bit), I2S, TDM
† 強ジッタ耐力
† TTLレベルディジタルI/F
† シリアルµP I/F: 4線シリアル, I2Cバス
† 外部マスタクロック入力:
- 256fs, 384fs, 512fs (fs=44.1kHz ∼ 48kHz)
- 128fs, 192fs, 256fs (fs=88.2kHz ∼ 96kHz)
† 電源電圧: 4.5 ∼ 5.5V
† 出力バッファ用電源: 2.7 ∼ 5.5V
† 小型パッケージ: 44ピンLQFP
CSN
CCLK
CDTI
CDTO
„ ブロック図
ADC
LIN
HPF
Audio
I/F
XTI
µP I/F
X’tal
Oscillator
XTO
ADC
RIN
HPF
MCLK
Clock
Recovery
LOUT1
LPF
DAC
DATT
ROUT1
LPF
DAC
DATT
DAIF
Decoder
DEM
Clock
Generator
TX
Input
Selector
LOUT2
LPF
DAC
DATT
ROUT2
LPF
DAC
DATT
LOUT3
ROUT3
LPF
LPF
DAC
DAC
DATT
DATT
SDOUT
MCKO
RX1
RX2
RX3
RX4
SDTO
BICK
LRCK
BICK
LRCK
SDIN1
SDIN2
SDIN3
SDTI1
SDTI2
SDTI3
MS0097-J-03
2012/11
-2-
[AK4586]
„ オーダリングガイド
AK4586VQ
AKD4586
-40 ∼ +85°C
評価ボード
44pin LQFP(0.8mm pitch)
TST
SLAVE
RX4
PVSS
R
PVDD
38
37
36
35
34
RX2
41
RX3
I2C
42
39
RX1
43
40
PDN
44
„ ピン配置
XTO
1
33
RIN
XTI/EXTCLK
2
32
LIN
DVDD
3
31
ROUT1
DVSS
4
30
LOUT1
29
ROUT2
28
LOUT2
27
ROUT3
TVDD
5
TX
6
MCKO
7
AK4586VQ
Top View
18
19
20
21
22
SCL/CCLK
CAD0/CSN
DZF2/OVF
AVSS
AVDD
VREFH
17
23
SDA/CDTI
11
CAD1/CDTO
SDTI1
16
VCOM
15
24
INT1
10
14
SDTO
INT0
DZF1
13
LOUT3
25
SDTI3
26
9
12
8
BICK
SDTI2
LRCK
MS0097-J-03
2012/11
-3-
[AK4586]
„ AK4527B/29との互換性
機能
ADC S/(N+D)
ADC Dynamic Range, S/N
DACチャネル数
マスターモード
パラレルモード
レジスタの読み出し
4線シリアルモード時の
チップアドレス
AK4527B/29
92dB
102dB
6ch/8ch
なし
あり
なし
2bit(4種類)セレクト可
AK4586
90dB
100dB
6ch
あり
なし
あり
“00”固定
„ AK4112Aとの互換性
機能
電源電圧
ロックレンジ
マスタクロック出力
外部マスタクロック入力
AK4112A
AK4586
2.7 ∼ 3.6V
22k ∼ 108kHz
2ピン
256fs/512fs
検出フラグ
DTS-CDの検出
CRC
パラレルモード
I2Cバスモード
ディジタル入力レベル
4ピン
なし
あり
あり
なし
CMOS
4.5 ∼ 5.5V
32k ∼ 96kHz
1ピン
256fs/384fs/512fs for Normal speed
128fs/192fs/256fs for Double speed
2ピン
あり
なし
なし
あり
TTL
MS0097-J-03
2012/11
-4-
[AK4586]
ピン／機能
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
ピン名称
XTO
XTI
EXTCLK
DVDD
DVSS
TVDD
TX
MCKO
LRCK
BICK
SDTO
SDTI1
SDTI2
SDTI3
INT0
INT1
CDTO
CAD1
CDTI
SDA
CCLK
SCL
CSN
CAD0
DZF2
I/O
O
I
I
O
O
I/O
I/O
O
I
I
I
O
O
O
I
I
I/O
I
I
I
I
O
OVF
O
AVSS
AVDD
-
機
能
水晶振動子出力ピン
水晶振動子入力ピン
マスタクロック入力ピン
ディジタル電源ピン, 4.5V∼5.5V
ディジタルグランドピン, 0V
出力バッファ用電源ピン, 2.7V∼5.5V
トランスミットチャネル(スルーデータ)出力ピン
マスタクロック出力ピン
入出力チャネルクロックピン
オーディオシリアルデータクロックピン
オーディオシリアルデータ出力ピン
DAC1オーディオシリアルデータ入力ピン
DAC2オーディオシリアルデータ入力ピン
DAC3オーディオシリアルデータ入力ピン
インタラプト0ピン
インタラプト1ピン
コントロールデータ出力ピン
(4線シリアルモード時)
チップアドレス1ピン
(I2Cバスモード時)
コントロールデータ入力ピン
(4線シリアルモード時)
コントロールデータ入出力ピン
(I2Cバスモード時)
コントロールデータクロックピン (4線シリアルモード時)
コントロールデータクロックピン (I2Cバスモード時)
チップセレクトピン
(4線シリアルモード時)
チップアドレス0ピン
(I2Cバスモード時)
ゼロ入力検出2ピン
(Note 1)
グループ2の入力データが8192回連続して “0” の時、またはRSTNビットが “0”
の時、 “H”になります。
アナログ入力オーバフロー検出ピン (Note 2)
LchまたはRchのアナログ入力がオーバフローした時、 “H”になります。
アナロググランドピン, 0V
アナログ電源ピン, 4.5V∼5.5V
MS0097-J-03
2012/11
-5-
[AK4586]
No.
23
24
Pin Name
VREFH
VCOM
I/O
I
O
25
DZF1
O
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
LOUT3
ROUT3
LOUT2
ROUT2
LOUT1
ROUT1
LIN
RIN
PVDD
R
O
O
O
O
O
O
I
I
-
36
37
38
PVSS
RX4
SLAVE
I
I
39
40
RX3
TST
I
I
41
42
RX2
I2C
I
I
43
44
RX1
PDN
I
I
Function
基準電圧入力ピン, AVDD
コモン電圧出力ピン, AVDD/2
電源ノイズを除去するために容量の大きい(2.2µF程度)コンデンサを付けて下
さい。
ゼロ入力検出1ピン
(Note 1)
グループ1の入力データが8192回連続して “0” の時、またはRSTNビットが “0”
の時、 “H”になります。
DAC3 Lチャネルアナログ出力ピン
DAC3 Rチャネルアナログ出力ピン
DAC2 Lチャネルアナログ出力ピン
DAC2 Rチャネルアナログ出力ピン
DAC1 Lチャネルアナログ出力ピン
DAC1 Rチャネルアナログ出力ピン
Lチャネルアナログ入力ピン
Rチャネルアナログ入力ピン
PLL電源ピン, 4.5V∼5.5V
外部抵抗ピン
PVSSピンとの間に18kΩ +/-1%の抵抗を接続して下さい。
PLLグランドピン, 0V
レシーバチャネル入力4ピン (内部バイアスピン)
スレーブモードピン
“L”: マスターモードまたはスレーブモード, “H”: スレーブモード
レシーバチャネル入力3ピン (内部バイアスピン)
テストピン
DVSSに接続して下さい。
レシーバチャネル入力2ピン (内部バイアスピン)
シリアルコントロールモード選択ピン
“L”: 4線シリアル, “H”: I2Cバス
レシーバチャネル入力1ピン (内部バイアスピン)
パワーダウン&リセットピン
このピンを “L” にするとパワーダウン状態になり、すべての出力ピンは “L”、
レジスタは初期化されます。CAD1-0を切り替えた場合はPDNピンでリセット
して下さい。
Notes:
1. チャネルのグループ分けはDZFM2-0ビットで設定できます。
2. このピンはOVFEビットを “1”に設定するとOVFピンになります。
3. 内部バイアスピン以外のすべてのディジタル入力ピンはフローティングにしないで下さい。
MS0097-J-03
2012/11
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[AK4586]
絶対最大定格
(AVSS=DVSS=PVSS=0V; Note 4)
Parameter
Power Supplies
Analog
Digital
PLL
Output buffer
|AVSS-DVSS|
(Note 5)
|AVSS-PVSS|
(Note 5)
Input Current (any pins except for supplies)
Analog Input Voltage
(LIN, RIN pins)
Digital Input Voltage
(XTI/EXTCLK, SDTI1-3, CDTI/SDA,
CCLK/SCL, CSN/CAD0 pins)
(LRCK, BICK, CDTO/CAD1 pins)
(RX1-4, SLAVE, TST, I2C, PDN pins)
Ambient Temperature (power applied)
Storage Temperature
Symbol
AVDD
DVDD
PVDD
TVDD
ΔGND1
ΔGND2
IIN
min
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
-
max
6.0
6.0
6.0
6.0
0.3
0.3
±10
Unit
V
V
V
V
V
V
mA
VINA
-0.3
AVDD+0.3
V
VIND1
-0.3
DVDD+0.3
V
VIND2
VIND3
Ta
Tstg
-0.3
-0.3
-40
-65
TVDD+0.3
PVDD+0.3
85
150
V
V
°C
°C
Notes:
4. 電圧はすべてグランドに対する値です。
5. AVSS, DVSS, PVSSはアナロググランドに接続して下さい。
注意:
この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。
また通常の動作は保証されません。
推奨動作条件
(AVSS=DVSS=PVSS=0V; Note 4)
Parameter
Power Supplies
Analog
(Note 6)
Digital
PLL
Output buffer
Symbol
AVDD
DVDD
PVDD
TVDD
min
4.5
4.5
4.5
2.7
typ
5.0
5.0
5.0
5.0
max
5.5
5.5
5.5
5.5
Unit
V
V
V
V
Notes:
4. 電圧はすべてグランドに対する値です。
6. AVDD, DVDD, PVDD, TVDDの立ち上げシーケンスを考える必要はありません。
注意:
本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任負いかねますので
十分ご注意下さい。
MS0097-J-03
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[AK4586]
アナログ特性
(Ta=25°C; AVDD=DVDD=PVDD=TVDD=5V; AVSS=DVSS=0V; VREFH=AVDD; fs=48kHz; BICK=64fs;
Signal Frequency=1kHz; 24bit Data; Measurement Frequency=20Hz∼20kHz at fs=48kHz, 20Hz~40kHz at fs=96kHz;
unless otherwise specified)
Parameter
min
typ
max
Unit
ADC Analog Input Characteristics
Resolution
24
Bits
S/(N+D)
(-0.5dBFS)
fs=48kHz
82
90
dB
fs=96kHz
78
86
dB
DR
(-60dBFS)
fs=48kHz, A-weighted
92
100
dB
fs=96kHz, A-weighted
91
100
dB
S/N
(Note 7)
fs=48kHz, A-weighted
92
100
dB
fs=96kHz, A-weighted
91
100
dB
Interchannel Isolation
90
110
dB
DC Accuracy
Interchannel Gain Mismatch
0.2
0.3
dB
Gain Drift
20
ppm/°C
Input Voltage
fs=48kHz
AIN=0.62xVREFH
2.90
3.10
3.30
Vpp
fs=96kHz
AIN=0.65xVREFH
3.05
3.25
3.45
Vpp
Input Resistance
(Note 8)
15
25
kΩ
Power Supply Rejection
(Note 9)
50
dB
DAC Analog Output Characteristics
Resolution
24
Bits
S/(N+D)
fs=48kHz
80
90
dB
fs=96kHz
78
86
dB
DR
(-60dBFS)
fs=48kHz, A-weighted
95
106
dB
fs=96kHz, A-weighted
94
106
dB
S/N
(Note 10)
fs=48kHz, A-weighted
95
106
dB
fs=96kHz, A-weighted
94
106
dB
Interchannel Isolation
90
110
dB
DC Accuracy
Interchannel Gain Mismatch
0.2
0.5
dB
Gain Drift
20
ppm/°C
Output Voltage
AOUT=0.6xVREFH
2.75
3.0
3.25
Vpp
Load Resistance
5
kΩ
Power Supply Rejection
(Note 9)
50
dB
Power Supplies
Power Supply Current
Normal Operation (PDN = “H”)
(Note 11)
AVDD
39
54
mA
PVDD
9
14
mA
DVDD+TVDD fs=48kHz
(Note 12)
28
42
mA
fs=96kHz
39
59
mA
Power-down mode (PDN = “L”)
(Note 13)
80
200
µA
Notes:
7. CCIR-ARMで測定した場合は96dB(@fs=48kHz)です。
8. fs=96kHz の時、入力抵抗は16kΩ(typ)です。
9. VREFHを+5.0Vに固定して、AVDD, DVDD, PVDD, TVDDに1kHz, 50mVppの正弦波を重畳した場合。
10. CCIR-ARMで測定した場合は102dB(@fs=48kHz)です。
11. CL=20pF, X'tal=24.576MHz, CM1-0= “10”, OCKS1-0= “10”.
12. TVDD=3mA(typ).
13. 静止時。RX入力はオープン、クロックを含む全てのディジタル入力ピンをDVSSに固定した場合の値で
す。
MS0097-J-03
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[AK4586]
フィルタ特性
(Ta=25°C; AVDD=DVDD=PVDD=4.5∼5.5V; TVDD=2.7∼5.5V; fs=48kHz)
Parameter
Symbol
min
ADC Digital Filter (Decimation LPF):
Passband
(Note 14)
PB
0
±0.1dB
-0.2dB
-3.0dB
Stopband
SB
29.4
Passband Ripple
PR
Stopband Attenuation
SA
65
Group Delay
(Note 15)
GD
Group Delay Distortion
ΔGD
ADC Digital Filter (HPF):
Frequency Response
(Note 14) -3dB
FR
-0.1dB
DAC Digital Filter:
Passband
(Note 14) -0.1dB
PB
0
-6.0dB
Stopband
SB
26.2
Passband Ripple
PR
Stopband Attenuation
SA
54
Group Delay
(Note 15)
GD
DAC Digital Filter + Analog Filter:
FR
Frequency Response: 0 ∼ 20.0kHz
FR
40.0kHz (Note 16)
typ
max
Unit
20.0
23.0
18.9
-
17.0
0
kHz
kHz
kHz
kHz
dB
dB
1/fs
µs
1.0
6.5
Hz
Hz
±0.1
19.1
kHz
kHz
kHz
dB
dB
1/fs
±0.2
±0.3
dB
dB
24.0
21.8
±0.02
Notes:
14. 通過域と阻止域はfsに比例します。
例えば、-0.1dBでの21.8kHzは0.454 x fsです。これらの応答は1kHz基準です。
15. ディジタルフィルタによる演算遅延で、アナログ信号が入力されてから両チャネルの24ビットデータが
ADCの出力レジスタにセットされるまでの時間です。
DACについては、両チャネルの20/24ビットデータがDACの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。
16. fs=96kHz.
DC特性
(Ta=25°C; AVDD=DVDD=PVDD=4.5∼5.5V; TVDD=2.7∼5.5V)
Parameter
Symbol
VIH
High-Level Input Voltage (Except XTI pin)
VIH
(XTI pin)
VIL
Low-Level Input Voltage (Except XTI pin)
VIL
(XTI pin)
VAC
Input Voltage at AC Coupling
(Note 17)
High-Level Output Voltage
VOH
(Except TX, DZF1, DZF2/OVF pins: Iout=-400µA)
VOH
(TX pin:
Iout=-400µA)
VOH
(DZF1, DZF2/OVF pins:
Iout=-400µA)
Low-Level Output Voltage
VOL
(Except SDA pin:
Iout= 400µA)
VOL
(SDA pin:
Iout= 3mA)
Iin
Input Leakage Current
min
2.2
70%DVDD
40%DVDD
typ
-
max
0.8
30%DVDD
-
Unit
V
V
V
V
Vpp
TVDD-0.5
DVDD-0.5
AVDD-0.5
-
-
V
V
V
-
-
0.5
0.4
±10
V
V
µA
Notes:
17. XTIピンにカップリングコンデンサを接続した場合(Figure 4参照)
MS0097-J-03
2012/11
-9-
[AK4586]
スイッチング特性
(Ta=25°C; AVDD=DVDD=PVDD=4.5∼5.5V; TVDD=2.7∼5.5V; CL=20pF)
Parameter
Symbol
min
Master Clock Timing
Crystal Resonator
Frequency
fXTAL
11.2896
External Clock
256fsn, 128fsd:
fCLK
11.2896
Pulse Width Low
tCLKL
27
Pulse Width High
tCLKH
27
384fsn, 192fsd:
fCLK
16.9344
Pulse Width Low
tCLKL
20
Pulse Width High
tCLKH
20
512fsn, 256fsd:
fCLK
22.5792
Pulse Width Low
tCLKL
15
Pulse Width High
tCLKH
15
MCKO output
Frequency
fMCK
5.6448
Duty
(Note 18)
dMCK
40
PLL Clock Recover Frequency
fPLL
32
LRCK Timing
TDM= “0”
LRCK frequency Normal Speed Mode
fsn
32
Double Speed Mode
fsd
88.2
Duty Cycle
Duty
45
TDM= “1” (Slave mode)
LRCK frequency
fsn
32
“H” time
tLRH
1/256fs
“L” time
tLRL
1/256fs
TDM= “1” (Master mode)
LRCK frequency
fsn
32
“H” time
(Note 19)
tLRH
typ
max
Unit
24.576
MHz
12.288
MHz
ns
ns
MHz
ns
ns
MHz
ns
ns
18.432
24.576
50
24.576
60
96
MHz
%
kHz
48
96
55
kHz
kHz
%
48
kHz
ns
ns
48
kHz
ns
1/8fs
Notes:
18.外部クロック入力でCLKDIV= “0”の場合を除く。MCKOが22.5792MHz以上の場合はCL=15pF。
19. I2Sフォーマット時は “L” time
MS0097-J-03
2012/11
- 10 -
[AK4586]
Parameter
Audio Interface Timing (Slave mode)
TDM= “0”
BICK Period
BICK Pulse Width Low
Pulse Width High
LRCK Edge to BICK “↑”
(Note 20)
BICK “↑” to LRCK Edge
(Note 20)
LRCK to SDTO(MSB)
(Note 21)
BICK “↓” to SDTO
SDTI1-3, DAUX Hold Time
SDTI1-3, DAUX Setup Time
TDM= “1”
BICK Period
BICK Pulse Width Low
Pulse Width High
LRCK Edge to BICK “↑”
(Note 20)
BICK “↑” to LRCK Edge
(Note 20)
BICK “↓” to SDTO
SDTI1 Hold Time
SDTI1 Setup Time
Audio Interface Timing (Master mode)
TDM= “0”
BICK Frequency
BICK Duty
BICK “↓” to LRCK Edge
BICK “↓” to SDTO
SDTI1-3 Hold Time
SDTI1-3 Setup Time
TDM= “1”
BICK Frequency
BICK Duty
BICK “↓” to LRCK Edge
BICK “↓” to SDTO
SDTI1 Hold Time
SDTI1 Setup Time
Symbol
min
tBCK
tBCKL
tBCKH
tLRB
tBLR
tLRS
tBSD
tSDH
tSDS
160
65
65
45
45
tBCK
tBCKL
tBCKH
tLRB
tBLR
tBSD
tSDH
tSDS
81
32
32
20
20
fBCK
dBCK
tMBLR
tBSD
tSDH
tSDS
fBCK
dBCK
tMBLR
tBSD
tSDH
tSDS
typ
max
40
40
40
25
20
10
10
64fs
50
-20
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
20
40
Hz
%
ns
ns
ns
ns
12
20
Hz
%
ns
ns
ns
ns
40
25
256fs
50
-12
Unit
10
10
Notes:
20. この規格値はLRCKのエッジとBICKの立ち上がりエッジが重ならないように規定しています。
21. 前詰めフォーマット時。
MS0097-J-03
2012/11
- 11 -
[AK4586]
Parameter
Control Interface Timing (3-wire Serial mode):
CCLK Period
CCLK Pulse Width Low
Pulse Width High
CDTI Setup Time
CDTI Hold Time
CSN “H” Time
CSN “↓” to CCLK “↑”
CCLK “↑” to CSN “↑”
CDTO Delay
CSN “↑” to CDTO Hi-Z
Control Interface Timing (I2C Bus mode):
SCL Clock Frequency
Bus Free Time Between Transmissions
Start Condition Hold Time (prior to first clock pulse)
Clock Low Time
Clock High Time
Setup Time for Repeated Start Condition
SDA Hold Time from SCL Falling
(Note 22)
SDA Setup Time from SCL Rising
Rise Time of Both SDA and SCL Lines
Fall Time of Both SDA and SCL Lines
Setup Time for Stop Condition
Pulse Width of Spike Noise Suppressed by Input Filter
Power-down & Reset Timing
PDN Pulse Width
(Note 23)
PDN “↑” to SDTO valid
(Note 24)
Symbol
min
typ
tCCK
tCCKL
tCCKH
tCDS
tCDH
tCSW
tCSS
tCSH
tDCD
tCCZ
200
80
80
40
40
150
50
50
fSCL
tBUF
tHD:STA
tLOW
tHIGH
tSU:STA
tHD:DAT
tSU:DAT
tR
tF
tSU:STO
tSP
4.7
4.0
4.7
4.0
4.7
0
0.25
4.0
0
tPD
tPDV
150
max
Unit
45
70
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
100
1.0
0.3
50
kHz
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
ns
ns
1/fs
522
Notes:
22. データは最低300ns(SCLの立ち下がり時間)の間保持されなければなりません。
23. 電源投入時はPDNピンを “L” から “H” にすることでリセットがかかります。
24. PDN を立ち下げてからのLRCKの立ち上がりの回数です。
25. I2C-busはNXP B.V.の商標です。
S/PDIFレシーバ特性
(Ta=25°C; AVDD, DVDD, PVDD=4.5~5.5V; TVDD=2.7~5.5V)
Parameter
Symbol
min
Input Resistance
Zin
Input Voltage
VTH
200
Input Hysteresis
VHY
Input Sample Frequency
fs
32
MS0097-J-03
typ
10
50
-
max
96
Unit
kΩ
mVpp
mV
kHz
2012/11
- 12 -
[AK4586]
„ タイミング波形
1/fCLK
VIH
EXTCLK
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fMCKO
MCKO
50%TVDD
tMCKH
tMCKL
dMCK = tMCKH x fMCK x 100
= tMCKL x fMCK x 100
1/fs
VIH
LRCK
VIL
tLRH
tLRL
Duty = tLRH x fs x 100
= tLRL x fs x 100
tBCK
VIH
BICK
VIL
tBCKH
tBCKL
クロックタイミング (TDM= “0”)
1/fCLK
VIH
MCLK
VIL
tCLKH
tCLKL
1/fs
VIH
LRCK
VIL
tLRH
tLRL
tBCK
VIH
BICK
VIL
tBCKH
tBCKL
クロックタイミング (TDM= “1”)
MS0097-J-03
2012/11
- 13 -
[AK4586]
VIH
LRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
BICK
VIL
tLRS
tBSD
50%TVDD
SDTO
tSDS
tSDH
VIH
SDTI
VIL
オーディオインタフェースタイミング (Slave mode, TDM= “0”)
VIH
LRCK
VIL
tBLR
tLRB
VIH
BICK
VIL
tBSD
SDTO
50%TVDD
tSDS
tSDH
VIH
SDTI
VIL
オーディオインタフェースタイミング (Slave mode, TDM= “1”)
LRCK
50%TVDD
tMBLR
50%TVDD
BICK
tBSD
50%TVDD
SDTO
tSDS
tSDH
VIH
SDTI
VIL
オーディオインタフェースタイミング (Master Mode)
MS0097-J-03
2012/11
- 14 -
[AK4586]
VIH
CSN
VIL
tCSS
tCCKL tCCKH
VIH
CCLK
VIL
tCDH
tCDS
CDTI
C1
C0
A4
R/W
VIH
VIL
Hi-Z
CDTO
WRITE/READコマンド入力タイミング (4-wire serial mode)
tCSW
VIH
CSN
VIL
tCSH
VIH
CCLK
CDTI
VIL
D3
D2
D1
VIH
D0
VIL
Hi-Z
CDTO
WRITEデータ入力タイミング (4-wire serial mode)
VIH
CSN
VIL
VIH
CCLK
VIL
CDTI
A1
VIH
A0
VIL
tDCD
CDTO
Hi-Z
D7
D6
D5
50%TVDD
READデータ出力タイミング1 (4-wire serial mode)
MS0097-J-03
2012/11
- 15 -
[AK4586]
tCSW
VIH
CSN
VIL
tCSH
VIH
CCLK
VIL
VIH
CDTI
VIL
tCCZ
CDTO
D3
D2
D1
50%TVDD
D0
READデータ出力タイミング2 (4-wire serial mode)
VIH
SDA
VIL
tLOW
tBUF
tR
tHIGH
tF
tSP
VIH
SCL
VIL
tHD:STA
Stop
tHD:DAT
tSU:DAT
tSU:STA
tSU:STO
Start
Stop
Start
I2Cバスモードタイミング
tPD
VIH
PDN
VIL
tPDV
50%TVDD
SDTO
パワーダウン＆リセットタイミング
MS0097-J-03
2012/11
- 16 -
[AK4586]
動作説明
„ Non-PCM/DTS-CDデータストリーム自動検出機能
AK4586はNon-PCMデータストリームの検出機能をもちます。Dolby “AC-3 Data Stream in IEC60958 Interface”
に準拠した32bit ModeのNon-PCMデータプリアンブルが検出されるときAUTOビットが “1”になります。16bit
ModeのNon-PCMデータプリアンブルは検出しません。このときAUTOビットは “0”のままです。プリアンブ
ルの96bit sync codeは 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000, 0xF872 and 0x4E1Fで構成されます。次の4096フレーム
でsync codeが検出されない場合、さらにsync codeが検出されるまでAUTOビットは “0”です。また、このプリ
アンブルが検出された場合、sync code に続いて2バイト(Pc, Pd)をレジスタに格納します。同様にDTS-CDのデ
ータプリアンブルが検出されるとDTS-CDビットが “1”になります。次の4096フレームでsync codeが検出され
ない場合、さらにsync codeが検出されるまでDTS-CDビットは “0”です。
„ 96kHz対応クロックリカバリ回路
内蔵する低ジッタPLLは32kHzから96kHzのロックレンジをもち、ロック時間は20ms以下です。また、96kHz
検出機能により入力サンプルレートが88.2kHz以上になるとRFS96ビットを “1”に、48kHz以下では “0”にしま
す。正しい間隔でプリアンブルを受信しないと同期外れが起こります。
„ マスタクロック動作モード
オーディオ出力データとしてRXデータを選択するかADC出力データを選択するかはCM0とCM1で設定され
ます(Table 1)。Mode 2ではPLLがUnlockになるとクロックソースが自動的にX'talに切り替わります。Mode 3
ではクロックソースはX’talに固定ですが、チャネルステータス等のRXデータはモニターできます。Mode 2, 3
ではPLLとX'talの周波数が重ならならないように設定することを推奨します。Mode 0ではX’tal発振は停止し
ます。
Mode CM1
CM0 UNLOCK
PLL
X'tal
Clock source SDTO
0
0
0
ON
OFF
PLL
RX
Default
1
0
1
OFF
ON
X'tal
ADC
2
1
0
0
ON
ON
PLL
RX
1
ON
ON
X'tal
ADC
3
1
1
ON
ON
X'tal
ADC
ON:発振 (Power-up), OFF:発振停止 (Power-Down)
Table 1. クロック動作モード選択
„ システムクロック
AK4586はマスタクロック出力ピンをもちます。マスタクロックソースとしてPLLでリカバリしたクロックま
たは外付けのX'talで発振したクロックのどちらかを選択できます。PLLモード時、マスタクロック出力
(MCKO)のfsに対する比はOCKS1-0ビットで設定します (Table 2)。Mode 2では96kHzサンプリングはサポート
しません。Mode 2で96kHzサンプリングを検出するとMCKOは “L”になります。サンプリングスピードモード
はRFS96ビットまたはXFS96ビットによって設定されます(Table 3)。X’talモード時、X’tal周波数のfsに対する
比はICKS1-0ビットで設定します(Table 4)。X’talモード時、CLKDIVビットを “1”にすると、X’tal周波数を1/2
分周したクロックがMCKOから出力されます(Table 5)。ICKS1-0, XFS96ビットを切り替えるときはRSTN= “0”
の間に行って下さい。外部クロックを止める場合はパワーダウン状態(PDN= “L”)またはリセット状態(RSTN=
“0”)にして下さい。
Mode
0
1
2
3
OCKS1 OCKS0
MCKO
fs
0
0
256fs
32kHz~96kHz
Default
0
1
128fs
32kHz~96kHz
1
0
512fs
32kHz~48kHz
1
1
Reserved
Table 2. マスタクロック出力周波数選択 (PLL mode)
MS0097-J-03
2012/11
- 17 -
[AK4586]
Clock mode
AFS96
RFS96
X’tal mode
x
x
0
x
1
0
1
PLL mode
XFS96
0
1
0
1
x
x
Sampling Speed (fs)
Normal Speed Mode
44.1kHz~48kHz
Double Speed Mode
88.2kHz~96kHz
Normal Speed Mode
32kHz~48kHz
Double Speed Mode
88.2kHz~96kHz
Normal Speed Mode
32kHz~48kHz
Double Speed Mode
88.2kHz~96kHz
Table 3.サンプリングスピード (x: Don’t care)
Mode
0
1
2
3
ICKS1
0
0
1
1
ICKS0
0
1
0
1
Normal
256fs
384fs
512fs
256fs
Double
128fs
192fs
256fs
256fs
Default
Table 4. マスタクロック入力周波数選択 (X’tal mode)
(X’tal mode時、Double speed modeで128fs, 192fsの場合、ADCは自動パワーダウンします。)
CLKDIV
0
1
MCKO
XTI x1
XTI x1/2
Default
Table 5. マスタクロック出力周波数選択 (X’tal mode)
XTI
x1/2
CLKDIV
MCKO
256fs
CM1-0
128fs
PLL
512fs
OCKS1-0
Figure 1. マスタクロック出力周波数選択
MS0097-J-03
2012/11
- 18 -
[AK4586]
„ クロックソース
AK4586のXTI ピン には、以下の方法でのクロックの供給が可能です。
1) X’talを使う場合
XTI
AK4586
XTO
Figure 2. X’talモード
Note: コンデンサの値は水晶振動子に依存します(Typ.10-40pF)。
2) 外部クロックを使う場合
XTI
External Clock(5V)
AK4586
XTO
Figure 3. 外部クロックモード(5V)
XTI
External Clock(3.3V)
AK4586
XTO
Figure 4. 外部クロックモード(3.3V)
Note: 3.3Vのクロックを入力する場合はACカップリングして下さい。
クロックの振幅は40%DVDD以上にして下さい。
3) XTI/XTOを使わない場合
XTI
AK4586
XTO
Figure 5. OFFモード
MS0097-J-03
2012/11
- 19 -
[AK4586]
„ サンプリング周波数とプリエンファシス検出
AK4586はチャネルステータスのサンプリング周波数とプリエンファシス情報をエンコードしてコントロー
ルレジスタのFS0, FS1, PEMビットに出力します。これらの情報はリセット時チャネル1の情報をエンコード
しますが、コントロールレジスタのCS12ビットでチャネル2に切り替えることもできます。
FS1
FS0
fs
0
0
1
1
0
1
0
1
44.1kHz
Reserved
48kHz
32kHz
Byte 3
Bits 0-3
0000
all others
0100
1100
Table 6. 民生モードのサンプリング周波数情報
PEM
Pre-emphasis
0
1
OFF
ON
Byte 0
Bits 3-5
≠ 0X100
0X100
Table 7. 民生モードのプリエンファシス情報
MS0097-J-03
2012/11
- 20 -
[AK4586]
„ ディエンファシスフィルタ
IIRフィルタによる3周波数(32kHz, 44.1kHz, 48kHz)対応のディエンファシスフィルタ(50/15μs特性)を内蔵して
います。DEAU= “1”のとき、チャネルステータスのサンプリング周波数とプリエンファシスの情報および
RFS96から自動的にディエンファシスフィルタをイネーブルします。Defaultはこのモードになっており、デ
ィエンファシスフィルタはチャネル1のステータスビットでコントロールされます(Table 8)。DEAU = “0”にす
るとDEM1-0ビットでディエンファシスフィルタをコントロールできます(Table 9)。ディエンファシスOFF時
は内部のディエンファシスフィルタはバイパスされ、リカバリされたデータのまま出力されます。PEM= “0”
時はディエンファシスフィルタは常にバイパスされます。DEAU= “1”でNon-PCMまたはDTS-CDデータスト
リームが検出されたときはディエンファシスフィルタは常にバイパスされます。チャネルステータス Byte 0
のBit 0= “1”のとき、ディエンファシスフィルタは常にバイパスされます。
RFS96
0
0
0
0
1
1
1
1
FS1
0
0
1
1
0
0
1
1
FS0
0
1
0
1
0
1
0
1
DEM
44.1kHz
OFF
48kHz
32kHz
OFF
OFF
OFF
OFF
Default
Table 8. ディエンファシスコントロール(DEAU= “1” and PEM= “1”)
Sampling Speed
Normal Speed
Normal Speed
Normal Speed
Normal Speed
Double Speed
Double Speed
Double Speed
Double Speed
DEM1
0
0
1
1
0
0
1
1
DEM0
0
1
0
1
0
1
0
1
DEM
44.1kHz
OFF
48kHz
32kHz
OFF
OFF
OFF
OFF
Default
Table 9. ディエンファシスコントロール(DEAU= “0” and PEM= “1”)
„ リセットとパワーダウン
AK4586は、PDNピンによる回路全体のパワーダウンと、レジスタによる一部パワーダウンが可能です(Table
10)。電源立ち上げ時は必ずPDNピンに一度 “L”を入力してリセットして下さい。PWVRN= “0”のときADC,
DAC, PLLはパワーダウンします。
PDN
L
x
x
x
x
x
x
PWADN
x
0
x
x
x
x
x
PWDAN
x
x
0
x
x
x
x
PWVRN
x
x
x
0
x
x
x
RSTN
x
x
x
x
0
x
x
CM1-0
x
x
x
x
x
00
01
Function
All power down
ADC power down
DAC power down
VREF power down
Timing Reset
X’tal power down
PLL power down
Register initialization
Yes
No
No
No
No
No
No
Table 10. リセットとパワーダウン
MS0097-J-03
2012/11
- 21 -
[AK4586]
„ バイフェーズ入力とスルー出力
AK4586は4入力(RX1-4)に対応します。各入力は不平衡モードに対応したアンプが内蔵されており、200mVpp
の信号も受信可能です。また、4入力から1入力を選択してTXピンにスルー出力できます。リカバリする入力
データはIPS1-0ビットで選択し(Table 11)、スルー出力はOPS1-0ビットで選択します(Table 12)。また、スルー
出力(TX)はTXEビットにより、出力を止めることができます。
IPS1
0
0
1
1
IPS0
0
1
0
1
INPUT Data
RX1
RX2
RX3
RX4
Default
Table 11. リカバリデータ選択
OPS1
0
0
1
1
OPS0
0
1
0
1
INPUT Data
RX1
RX2
RX3
RX4
Default
Table 12. スルー出力データ選択
MS0097-J-03
2012/11
- 22 -
[AK4586]
„ バイフェーズ信号入出力回路
0.1uF
RX
75Ω
Coax
75Ω
AK4586
Figure 6. 民生入力回路 (Coaxial入力)
Note 1: Coaxial入力では、隣接するRX入力パターンからカップリングするノイズレ
ベルが50mVを越える場合、誤動作する可能性があります。カップリングし
ないよう充分シールドして下さい。
Note 2: 同軸コネクタのグランドおよび終端先のグランドはPCボード上でAK4586の
PVSSと低インピーダンスで接続して下さい。
Optical Receiver
Optical
Fiber
470
RX
O/E
AK4586
Figure 7. 民生入力回路 (光入力)
Coaxial入力の場合、RXの受信レベルは非常に小さいので、複数のRX入力間でクロストークを起こさないよ
う配線の間にシールドパターンを入れるなどして注意して下さい。
AK4586はTX出力バッファを内蔵し、外部抵抗と組み合わせて0.5V+/-20%を満足します。Figure 8でT1は1:1
のトランスです。
330
TX
75Ω cable
100
DVSS
T1
Figure 8. TX外部抵抗ネットワーク
MS0097-J-03
2012/11
- 23 -
[AK4586]
„ エラー発生時の処理
INT1-0ピンが “H”になる要因には以下の8つがあります。
1. UNLOCK: PLLがアンロック状態になると “1”になります。
正しいプリアンブルが受信できない、若しくはその間隔が正しくない場合に
アンロックとなります。
2. PAR:
パリティエラー(バイフェーズエラーを含む)。
各サブフレーム毎に更新され、アドレス0EHを読み込むとリセットされます。
3. AUTO:
Non-Linear PCMビットストリーム検出。
4. DTSCD: DTS-CDビットストリーム検出。
5. AUDION: 非AUDIO検出。
6. STC:
サンプリング周波数、プリエンファシス情報変化検出。
FS1, FS0, PEMビットのいずれかが変化すると “1”になります。
アドレス0EHを読み込むとリセットされます。
7. V:
バリディティ検出。
8. RFS96:
fs=88.2kHz以上で “1”(X’talモードまたはAFS96= “0”のときはXFS96ビットで設定)。
上記1から8の要因のORが各INTピンに出力されます。但し、各要因はそれぞれのマスクビットでマスクでき、
その要因はINTピンに反映されません(但し、0EHのレジスタには反映されます)。INT0出力は全ての要因が正
常動作に復帰した後、1024/fs(EFH1-0ビットで変更可)間は “H”の状態を保持します。またPARビットは一度
“1”になるとその値が保持され、アドレス0EHを読み込むとリセットされます。アンロック時はチャネルステ
ータスビットに関するレジスタは更新されず、前の値を保持します。初期状態ではINT0はUNLOCK, PARビ
ットが有効に、またINT1はAUTO, DTSCD, AUDION, Vビットが有効になっています。PLLがOFFになる場合
(Clock Operation Mode 1）はINT1-0ピンは “L”です。
UNLOCK
1
0
0
0
0
0
0
0
PAR
x
1
0
0
0
0
0
0
AUTO
x
x
1
x
x
x
x
x
Register
DTSCD
AUDION
x
x
x
x
x
x
1
x
x
1
x
x
x
x
x
x
Pin
STC
x
x
x
x
x
1
x
x
V
x
x
x
x
x
x
1
x
RFS96
x
x
x
x
x
x
x
1
SDTO
“L"
Previous Data
Output
Output
Output
Output
Output
Output
TX
Output
Output
Output
Output
Output
Output
Output
Output
Table 13. エラーハンドリング
MS0097-J-03
2012/11
- 24 -
[AK4586]
Error
(UNLOCK, PAR,..)
(Error)
INT0 pin
Hold Time (max: 4096/fs)
INT1 pin
Hold Time = 0
Register
(PAR,STC)
Hold ”1”
Reset
Register
(except PAR,STC)
Command
MCKO,BICK,LRCK
(UNLOCK)
READ 0EH
Free Run
(fs: around 20kHz)
MCKO,BICK,LRCK
(except UNLOCK)
SDTO
(UNLOCK)
SDTO
(PAR error)
Previous Data
SDTO
(others)
Normal Operation
Figure 9. INT0/1ピンタイミング
MS0097-J-03
2012/11
- 25 -
[AK4586]
PDN pin ="L" to "H"
Initialize
Read 0EH
INT0/1 pin ="H"
No
Yes
Release
Muting
Mute DAC output
Read 0EH
(Each Error Handling)
No
INT0/1 pin ="H"
Yes
Figure 10. エラー処理シーケンス例
MS0097-J-03
2012/11
- 26 -
[AK4586]
„ オーディオインタフェースフォーマット
SLAVEピンを “L”にすると8種類のデータフォーマットが DIF2-0ビットで選択できます。SLAVEピンを “H”
にするとスレーブモード固定になり、2種類のデータフォーマットが DIF0ビットで選択できます。全モード
ともMSBファースト、2'sコンプリメントのデータフォーマットです。SDTOはBICKの立ち下がりで出力され、
SDTIは立ち上がりでラッチされます。Mode0-5はマスタモードで、BICKは64fsです。Mode 6-7はMode 4-5の
スレーブモードでBICKはfs=48kHzのとき128fsまで対応します。スレーブモードの場合、LRCKとBICKへは
MCKOに同期した信号を供給して下さい。20bit以下のフォーマット(Mode0-2)では、サブフレームのLSB側が
切り捨てられます。Mode 3-7では下位4ビットはAuxデータで、Figure 11にビット構成を示します。
Parity Error, Biphase Errorの何れかがサブフレームで検出されると、SDTOからは、各エラーが “0”になるまで
そのチャネルの前回の正常値が繰り返し出力されます。さらにPLLが同期外れを起こすと出力データは “0”
になります。Clock Mode 1、PLL unlock時のClock Mode 2及びClock Mode 3では、ADC出力データがSDTOピン
から出力されます。
SDTIの入力フォーマットのうち、mode4, 5, 6, 7を16 ∼ 20ビットで使った場合はデータのないLSBには “0” を
入力して下さい。
sub-frame of IEC60958
0
3 4
preamble
7 8
11 12
27 28 29 30 31
Aux.
V U C P
LSB
MSB
MSB
LSB
23
0
AK4586 Audio Data (SDTO, MSB First)
Figure 11. ビットの構成
Mode
0
1
2
3
4
5
6
7
6
7
SLAVE
0
1
2
0
0
0
0
1
1
1
1
DIF
1
0
0
1
1
0
0
1
1
x
x
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
SDTO
SDTI1-3
16bit, Right justified
18bit, Right justified
20bit, Right justified
24bit, Right justified
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
16bit, Right justified
18bit, Right justified
20bit, Right justified
24bit, Right justified
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
LRCK
I/O
H/L
O
H/L
O
H/L
O
H/L
O
H/L
O
L/H
O
H/L
I
L/H
I
H/L
I
L/H
I
BICK
64fs
64fs
64fs
64fs
64fs
64fs
64-128fs
64-128fs
64-128fs
64-128fs
I/O
O
O
O
O
O
O
I
I
I
I
Default
Table 14. オーディオデータフォーマット (TDM= “0”)
MS0097-J-03
2012/11
- 27 -
[AK4586]
TDM= “1”のとき、TDM I/Fフォーマットとなり、SDTI1ピンに全DAC(6ch)のデータを入力します。SDTI2-3
への入力データは無視されます。BICKは256fs固定、スレーブモード時はLRCKの “H”幅、“L”幅は1/256fs(min)、
マスターモード時はLRCKの “H”幅 (I2S時は “L”幅)は1/8fs(typ)です。TDMモードのときLOOP1-0は “00”に設定
して下さい。2倍速時、TDMモードは使用できません。
Mode
SLAVE
8
9
10
11
12
13
14
15
14
15
0
1
2
0
0
0
0
1
1
1
1
DIF
1
0
0
1
1
0
0
1
1
x
x
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
SDTO
SDTI1-3
16bit, Right justified
18bit, Right justified
20bit, Right justified
24bit, Right justified
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
16bit, Right justified
18bit, Right justified
20bit, Right justified
24bit, Right justified
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
24bit, Left justified
24bit, I2S
LRCK
I/O
O
↑
O
↑
O
↑
O
↑
O
↑
O
↓
I
↑
I
↓
I
↑
I
↓
BICK
I/O
O
O
O
O
O
O
I
I
I
I
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
256fs
Table 15. オーディオデータフォーマット (TDM= “1”)
LRCK(0)
0
1
2
15
16
17
31
0
1
2
15
16
17
31
0
1
0
1
BICK
(0:64fs)
15
14
1
0
15
14
1
0
15
14
1
0
15
14
1
0
SDTO(0)
15:MSB, 0:LSB
SDTI(I)
15:MSB, 0:LSB
Rch Data
Lch Data
Figure 12. Mode 0 タイミング
LRCK(0)
0
1
2
9
10
12
11
31
0
1
2
9
10
11
12
31
BICK
(0:64fs)
23
22
21
20
1
0
23
22
21
20
1
0
22
21
20
1
0
23
22
21
20
1
0
SDTO(0)
23:MSB, 0:LSB
23
SDTI(I)
23:MSB, 0:LSB
Rch Data
Lch Data
Figure 13. Mode 3 タイミング
MS0097-J-03
2012/11
- 28 -
[AK4586]
LRCK
0
1
2
21
22
24
23
31
0
1
2
21
22
23
24
31
0
1
BICK
(64fs)
23
22 21
2
1
0
23 22
3
2
1
0
23 22
2
1
0
23 22
3
2
1
0
23 22
SDTO(0)
23:MSB, 0:LSB
23
22 21
SDTI(I)
23:MSB, 0:LSB
Rch Data
Lch Data
Figure 14. Mode 4, 6 タイミング
Mode 4: LRCK, BICK: Output
Mode 6: LRCK, BICK: Input
LRCK
0
1
2
22
24
23
25
31
0
1
2
21
22
23
24
25
31
0
1
BICK
(64fs)
SDTO(0)
23
22 21
2
1
0
23 22
3
2
1
0
23
2
1
0
23 22
3
2
1
0
23
23:MSB, 0:LSB
SDTI(I)
23
22 21
23:MSB, 0:LSB
Lch Data
Rch Data
Figure 15. Mode 5, 7 タイミング
Mode 5: LRCK, BICK: Output
Mode 7: LRCK, BICK: Input
MS0097-J-03
2012/11
- 29 -
[AK4586]
256 BICK
LRCK
BICK(256fs)
SDTO(o)
SDTI1(i)
15 14
0
15 14
0
Lch
Rch
32 BICK
32 BICK
15 14
0
15 14
0
L1
R1
32 BICK
32 BICK
15
15 14
0
15 14
0
15 14
0
15 14
L2
R2
L3
R3
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
0
15
64 BICK
Figure 16. Mode 8 タイミング
256 BICK
LRCK
BICK(256fs)
SDTO(o)
SDTI1(i)
23 22
0
23 22
0
Lch
Rch
32 BICK
32 BICK
23 22
0
23 22
0
23
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
L1
R1
L2
R2
L3
R3
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
0
23
64 BICK
Figure 17. Mode 11 タイミング
MS0097-J-03
2012/11
- 30 -
[AK4586]
256 BICK
LRCK(mode 12)
LRCK(mode 14)
BICK(256fs)
SDTO(o)
SDTI1(i)
23 22
0
23 22
0
Lch
Rch
32 BICK
32 BICK
23 22
0
23 22
0
23 22
23 22
0
23 22
0
23 22
0
23 22
0
L1
R1
L2
R2
L3
R3
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
23 22
64 BICK
Figure 18. Mode 12, 14 タイミング
Mode 12: LRCK, BICK: Output
Mode 14: LRCK, BICK: Input
256 BICK
LRCK(mode 13)
LRCK(mode 15)
BICK(256fs)
SDTO(o)
SDTI1(i)
23
0
23
0
Lch
Rch
32 BICK
32 BICK
23
0
23
0
23
23
0
23
0
23
0
23
0
L1
R1
L2
R2
L3
R3
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
32 BICK
23
64 BICK
Figure 19. Mode 13, 15 タイミング
Mode 13: LRCK, BICK: Output
Mode 15: LRCK, BICK: Input
MS0097-J-03
2012/11
- 31 -
[AK4586]
„ ディジタルHPF
ADCはDCオフセットキャンセルのためにディジタルHPFを内蔵します。HPFのfcは、fs=48kHz時1.0Hzになっ
ており、周波数応答はfsに比例します。
„ オーバフロー検出機能
AK4586はアナログ入力のオーバフロー検出機能を持ちます。オーバフロー検出機能はOVFEビットを “1”に
設定すると有効になります。LchまたはRchのアナログ入力がオーバフローすると(-0.3dBFS以上)、OVFピン
が “H”になります。オーバフローしたアナログ入力に対するOVF出力はADCと同じ群遅延(GD = 17.0/fs =
354µs @fs=48kHz)を持ちます。パワーダウン解除後(PDN= “L” → “H”)、522/fs(=10.9ms@fs=48kHz)の間OVF
は “L”で、その後オーバフロー検出機能が有効になります。
„ ゼロ検出機能
AK4586は2系統のゼロ検出機能を持ちます。チャネルのグループ分けはDZFM2-0ビットで選択できます。
DZF1ピンはグループ1のチャネル、DZF2はグループ2のチャネルに対応します。ただし、OVFEビットが “1”
の場合、DZF2ピンはOVFピンになります。例えばmode 0では、DZF1は全6chのANDを取り、DZF2は無効(“L”)
です。
グループ1(グループ2)の全チャネルが8192回連続して “0” の場合、DZF1(DZF2)ピンは “H” になります。その
後グループ1(グループ2)のいずれかのチャネルの入力データが “0” でなくなると “L” になります。
Mode
0
1
2
3
4
5
6
7
2
0
0
0
0
1
1
1
1
DZFM
1 0
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0 1
1 0
1 1
L1
DZF1
DZF1
DZF1
DZF1
DZF1
DZF1
DZF2
AOUT
R1
L2
R2
L3
DZF1 DZF1 DZF1 DZF1
DZF1 DZF1 DZF1 DZF1
DZF1 DZF1 DZF1 DZF2
DZF1 DZF1 DZF2 DZF2
DZF1 DZF2 DZF2 DZF2
DZF2 DZF2 DZF2 DZF2
DZF2 DZF2 DZF2 DZF2
disable (DZF1=DZF2 = “L”)
R3
DZF1
DZF2
DZF2
DZF2
DZF2
DZF2
DZF2
Default
Table 16. ゼロ検出コントロール
MS0097-J-03
2012/11
- 32 -
[AK4586]
„ ディジタルボリューム機能
AK4586はチャネル独立ディジタルボリューム(256レベル, 0.5dBステップ)を内蔵しています。減衰量はレジス
タのATT7-0ビットでそれぞれ設定します。
ATT7-0
00H
01H
02H
:
FDH
FEH
FFH
Attenuation Level
0dB
-0.5dB
-1.0dB
:
-126.5dB
-127.0dB
MUTE (-∞)
Default
Table 17. ディジタルボリュームの減衰量
ATT7-0設定値間の遷移時間はATS1-0ビットで設定します。
Mode
0
1
2
3
ATS1
0
0
1
1
ATS0
0
1
0
1
ATT speed
7424/fs
1061/fs
256/fs
Reserved
Default
Table 18. ディジタルボリュームのATT7-0設定値間の遷移時間
Mode0の場合、ATT設定間の遷移は7425レベルでソフト遷移します。00H(0dB)からFFH(MUTE)までには7424/fs
(155ms@fs=48kHz)かかります。PDNピンを “L” にすると、ATT7-0は00Hに初期化されます。ATT7-0はRSTN
ビットを “0” にすると一旦00Hになり、RSTNビットを “1” に戻すと設定値に戻っていきます。ディジタルボ
リューム機能はソフトミュート機能とは独立に動作します。
MS0097-J-03
2012/11
- 33 -
[AK4586]
„ ソフトミュート機能
ソ フ ト ミ ュ ー ト は デ ィ ジ タ ル 的 に 実 行 さ れ ま す 。 SMUTE ビ ッ ト を “1” に す る と 1024LRCK サ イ ク ル
(21.3ms@fs=48kHz)で入力データが-∞(“0”)までアテネーションされます。SMUTEビットを “0” にすると、-∞
状態が解除され、-∞から1024LRCKサイクルで0dBまで復帰します。ソフトミュート開始後、1024LRCKサイ
クル以内に解除されるとア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。ソフトミュート機
能は信号を止めずに信号源を切り替える場合などに有効です。
SMUTE
1024/fs
0dB
1024/fs
(1)
(3)
Attenuation
-∞
GD
(2)
GD
AOUT
DZF1,2
(4)
8192/fs
注:
(1) 1024LRCKサイクル(1024/fs)で入力データが-∞(“0”)までアテネーションされます。
(2) ディジタル入力に対するアナログ出力は群遅延(GD)を持ちます。
(3) ソフトミュート開始後、1024LRCKサイクル以内に解除されるとア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。
(4) グループの全チャネルの入力データが8192回連続して “0” の場合、該当するDZFピンは “H” になりま
す。その後グループのいずれかのチャネルの入力データが “0” でなくなると、DZFピンは “L” になり
ます。
Figure 20. ソフトミュート機能とゼロ検出機能
MS0097-J-03
2012/11
- 34 -
[AK4586]
„ シリアルコントロールインタフェース
(1) 4線シリアルコントロールモード (I2C = “L”)
レジスタ設定は4線式シリアルI/Fピン(CSN, CCLK, CDTI, CDTO)で書き込みまたは読み出しを行います。I/F
上のデータはChip address (2bits, AK4586では “00”に固定), Read/Write (1bit), Register address (MSB first, 5bits) と
Control Data (MSB first, 8bits)で構成されます。データ送信側はCCLKの “↓”で各ビットを出力し、受信側は “↑”
で取り込みます。データの書き込みはCSNの “↑”で有効になり、データの読み出しはCSNの “↑”で出力がHi-Z
になります。CCLKのクロックスピードは5MHz (max)です。PDNピン= “L”でレジスタの値はリセットされま
す。
CSN
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
CCLK
CDTI
WRITE
CDTO
CDTI
READ
CDTO
C1 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Hi-Z
C1 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Hi-Z
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Hi-Z
C1-0: Chip Address (Fixed to “00”)
R/W: READ/WRITE (0:READ, 1:WRITE)
A4-A0: Register Address
D7-Ｄ0: Control Data
Figure 21. 4線式シリアルコントロールI/Fタイミング
MS0097-J-03
2012/11
- 35 -
[AK4586]
(2) I2Cバスコントロールモード (I2C = “H”)
AK4586のI2Cバスモードのフォーマットは、標準モード(max:100kHz)です。従って高速モード(max:400kHz)
のシステム上では使用できません。
(2)-1. WRITE命令
I2Cバスモードにおけるデータ書き込みシーケンスはFigure 22に示されます。バス上のICへのアクセスには、
最初に開始条件(Start Condition)を入力します。SCLラインが “H”の時にSDAラインを “H”から “L”にすると、
開始条件が作られます(Figure 28)。開始条件の後、スレーブアドレスが送信されます。このアドレスは7ビッ
トから構成され、8ビット目にはデータ方向ビット(R/W)が続きます。上位5ビットは “00100”固定、次の2ビ
ットはアクセスするICを選ぶためのアドレスビットで、CAD1-0ピンにより設定されます(Figure 23)。アドレ
スが一致した場合、AK4586は確認応答(Acknowledge)を生成し、命令が実行されます。マスタは確認応答用の
クロックパルスを生成し、SDAラインを解放しなければなりません(Figure 29)。R/Wビットが “0”の場合はデ
ータ書き込み、R/Wビットが “1”の場合はデータ読み出しを行います。
第2バイトはサブアドレス(レジスタアドレス)です。サブアドレスは8ビット、MSB firstで構成され、上位3ビ
ットは “0”固定です(Figure 24)。第3バイト以降はコントロールデータです。コントロールデータは8ビット、
MSB firstで構成されます(Figure 25)。AK4586は、各バイトの受信を完了するたびに確認応答を生成します。
データ転送は、必ずマスタが生成する停止条件(Stop Condition)によって終了します。SCLラインが “H”の時に
SDAラインを “L”から “H”にすると、停止条件が作られます(Figure 28)。
AK4586は複数のバイトのデータを一度に書き込むことができます。データを1バイト送った後、停止条件を
送らず更にデータを送ると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のデータは次のサブアドレス
に格納されます。アドレス “1FH”を越えるデータを送ると、内部レジスタに対応するアドレスカウンタはロ
ールオーバし、アドレス “00H”から順に格納されます。
クロックが “H”の間は、SDAラインの状態は一定でなければなりません。データラインが “H”と “L”の間で状
態を変更できるのは、SCLラインのクロック信号が “L”の時に限られます(Figure 30)。SCLラインが “H”の時
にSDAラインを変更するのは、開始条件、停止条件を入力するときのみです。
S
T
A
R
T
SDA
S
S
T
O
P
R/W= “0”
Slave
Address
Sub
Address(n)
A
C
K
Data(n)
Data(n+1)
A
C
K
A
C
K
Data(n+x)
A
C
K
A
C
K
P
A
C
K
Figure 22. I2Cバスモードのデータ書き込みシーケンス
0
0
1
0
0
CAD1
CAD0
R/W
A1
A0
D1
D0
(CAD1, CAD0はピンにより設定)
Figure 23. 第1バイトの構成
0
0
0
A4
A3
A2
Figure 24. 第2バイトの構成
D7
D6
D5
D4
D3
D2
Figure 25. 第3バイト以降の構成
MS0097-J-03
2012/11
- 36 -
[AK4586]
(2)-2. READ命令
R/Wビットが “1”の場合、AK4586はREAD動作を行います。指定されたアドレスのデータが出力された後、
マスタが停止条件を送らず確認応答を生成すると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のアド
レスのデータを読み出すことができます。アドレス “1FH”のデータを読み出した後、さらに次のアドレスを
読み出す場合にはアドレス “00H”のデータが読み出されます。
AK4586はカレントアドレスリードとランダムリードの2つのREAD命令を持っています。
(2)-2-1. カレントアドレスリード
AK4586は内部にアドレスカウンタを持っており、カレントアドレスリードではこのカウンタで指定されたア
ドレスのデータを読み出します。内部のアドレスカウンタは最後にアクセスしたアドレスの次のアドレス値
を保持しています。例えば、最後にアクセス(READでもWRITEでも)したアドレスが “n”であり、その後カレ
ントアドレスリードを行った場合、アドレス “n+1”のデータが読み出されます。カレントアドレスリードで
は、AK4586はREAD命令のスレーブアドレス(R/Wビット= “1”)の入力に対して確認応答を生成し、次のクロ
ックから内部のアドレスカウンタで指定されたデータを出力したのち内部カウンタを1つインクリメントし
ます｡データが出力された後､マスタが確認応答を生成せず停止条件を送ると、READ動作は終了します。
S
T
A
R
T
SDA
S
S
T
O
P
R/W= “1”
Slave
Address
Data(n)
A
C
K
Data(n+1)
A
C
K
Data(n+x)
Data(n+2)
A
C
K
A
C
K
A
C
K
P
A
C
K
Figure 26. CURRENT ADDRESS READ 命令
(2)-3-2. ランダムアドレスリード
ランダムアドレスリードにより任意のアドレスのデータを読み出すことができます。ランダムアドレスリー
ドはREAD命令のスレーブアドレス(R/Wビット= “1”)を入力する前に、ダミーのWRITE命令を入力する必要が
あります。ランダムアドレスリードでは最初に開始条件を入力し、次にWRITE命令のスレーブアドレス(R/W
ビット= “0”)、読み出すアドレスを順次入力します。AK4586がこのアドレス入力に対して確認応答を生成し
た後、再送条件、READ命令のスレーブアドレス(R/Wビット= “1”)を入力します。AK4586はこのスレーブア
ドレスの入力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスのデータを出力し、内部アドレスカウンター
を1つインクリメントします。データが出力された後、マスタがアクノリッジを生成せず停止条件を送ると、
READ動作は終了します。
S
T
A
R
T
SDA
S
S
T
A
R
T
R/W= “0”
Sub
Address(n)
Slave
Address
A
C
K
S
A
C
K
S
T
O
P
R/W= “1”
Slave
Address
Data(n)
A
C
K
Data(n+x)
Data(n+1)
A
C
K
A
C
K
A
C
K
P
A
C
K
Figure 27. RANDOM ADDRESS READ 命令
MS0097-J-03
2012/11
- 37 -
[AK4586]
SDA
SCL
S
P
start condition
stop condition
Figure 28. 開始条件と停止条件
DATA
OUTPUT BY
TRANSMITTER
not acknowledge
DATA
OUTPUT BY
RECEIVER
acknowledge
SCL FROM
MASTER
2
1
8
9
S
clock pulse for
acknowledgement
START
CONDITION
Figure 29. I2Cバスでの確認応答
SDA
SCL
data line
stable;
data valid
change
of data
allowed
Figure 30. I2Cバスでのビット転送
MS0097-J-03
2012/11
- 38 -
[AK4586]
„ レジスタマップ
Addr
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
07H
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
10H
11H
12H
13H
14H
15H
16H
17H
Register Name
Power Down & Reset
Path Control
Clock Mode Control
Output Control
Receiver Control
I/F Format & ATT Speed
LOUT1 Volume Control
ROUT1 Volume Control
LOUT2 Volume Control
ROUT2 Volume Control
LOUT3 Volume Control
ROUT3 Volume Control
INT0 Mask
INT1 Mask
Receiver Status 0
Receiver Status 1
Channel Status Byte 0
Channel Status Byte 1
Channel Status Byte 2
Channel Status Byte 3
Burst Preamble Pc Byte 0
Burst Preamble Pc Byte 1
Burst Preamble Pd Byte 0
Burst Preamble Pd Byte 1
D7
0
0
0
0
XFS96
0
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
MRFS0
MRFS1
RFS96
0
C7
C15
C23
C31
PC7
PC15
PD7
PD15
D6
0
0
CLKDIV
SMUTE
AFS96
0
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
MV0
MV1
V
0
C6
C14
C22
C30
PC6
PC14
PD6
PD14
D5
0
LOOP1
OCKS1
TXE
CS12
ATS1
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
MSTC0
MSTC1
STC
0
C5
C13
C21
C29
PC5
PC13
PD5
PD13
D4
0
LOOP0
OCKS0
BCU
EFH1
ATS0
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
MAUD0
MAUD1
AUDION
0
C4
C12
C20
C28
PC4
PC12
PD4
PD12
D3
PWVRN
IPS1
ICKS1
OVFE
EFH0
TDM
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
MDTS0
MDTS1
DTSCD
0
C3
C11
C19
C27
PC3
PC11
PD3
PD11
D2
PWADN
IPS0
ICKS0
DZFM2
DEAU
DIF2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
MAUT0
MAUT1
AUTO
PEM
C2
C10
C18
C26
PC2
PC10
PD2
PD10
D1
PWDAN
OPS1
CM1
DZFM1
DEM1
DIF1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
MPAR0
MPAR1
PAR
FS1
C1
C9
C17
C25
PC1
PC9
PD1
PD9
D0
RSTN
OPS0
CM0
DZFM0
DEM0
DIF0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
MUNL0
MUNL1
UNLOCK
FS0
C0
C8
C16
C24
PC0
PC8
PD0
PD8
注: アドレス18H ∼ 1FHは書き込み不可です。
PDNピンを “L” にすると、レジスタ値は初期化されます。
RSTNビットを “0” にすると、内部のタイミングがリセットされ、DZF1-2ピンが “H” になります。但し、
レジスタ値は初期化されません。
PWVRN, PWADN, PWDANビットを “0”にしてもレジスタへの書き込みは可能です。
MS0097-J-03
2012/11
- 39 -
[AK4586]
„ 詳細説明
Addr
00H
Register Name
Power Down & Reset
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
0
RD
0
D5
0
RD
0
D4
0
RD
0
D3
PWVRN
R/W
1
D2
PWADN
R/W
1
D1
PWDAN
R/W
1
D0
RSTN
R/W
1
RSTN: ADC, DAC, DEM部のタイミングリセット
0: リセット。DZF1-2ピンは “H”になりますが、レジスタ値は初期化されません。
1: 通常動作 (Default)
PWDAN: DAC1-3のパワーダウンコントロール
0: パワーダウン
1: 通常動作 (Default)
PWADN: ADCのパワーダウンコントロール
0: パワーダウン
1: 通常動作 (Default)
PWVRN: 基準電圧のパワーダウンコントロール
0: パワーダウン。ADC, DAC, PLLはパワーダウンします。
1: 通常動作 (Default)
Addr
01H
Register Name
Path Control
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
0
RD
0
D5
LOOP1
R/W
0
D4
LOOP0
R/W
0
D3
IPS1
R/W
0
D2
IPS0
R/W
0
D1
OPS1
R/W
0
D0
OPS0
R/W
0
OPS1-0: スルー出力データ選択 (Table 12)
Default: “00”, RX1
IPS1-0: 入力リカバリーデータ選択 (Table 11)
Default: “00”, RX1
LOOP1-0: ループバックモード有効
00: 通常動作 (ループバックなし: Default)
01: LIN → LOUT1, LOUT2, LOUT3
RIN → ROUT1, ROUT2, ROUT3
ADCのディジタル出力(PLLモード時はRXデータ)をDACのディジタル入力に接続します。
このモードではDAC入力のSDTI1-3は無視されます。
10: SDTI1(L) → SDTI2(L), SDTI3(L)
SDTI1(R) → SDTI2(R), SDTI3(R)
このモードではDAC入力のSDTI2とSDTI3は無視されます。
11: N/A
TDM= “1”のときはLOOP1-0= “00”に設定して下さい。
MS0097-J-03
2012/11
- 40 -
[AK4586]
Addr
02H
Register Name
Clock Mode Control
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
CLKDIV
R/W
0
D5
OCKS1
R/W
0
D4
OCKS0
R/W
0
D3
ICKS1
R/W
0
D2
ICKS0
R/W
0
D1
CM1
R/W
0
D0
CM0
R/W
0
CM1-0: マスタクロック動作モード選択 (Table 1)
Default: “00”, mode 0
ICKS1-0: マスタクロック入力周波数選択 (X’talモード時, Table 4)
Default: “00”, mode 0
OCKS1-0: マスタクロック出力周波数選択 (PLLモード, Table 2)
Default: “00”, mode 0
CLKDIV: マスタクロック出力設定 (X’talモード時, Table 5)
0: 水晶発振周波数をそのまま出力 (Default)
1: 水晶発振周波数を1/2分周して出力
MS0097-J-03
2012/11
- 41 -
[AK4586]
Addr
03H
Register Name
Output Control
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
SMUTE
R/W
0
D5
TXE
R/W
1
D4
BCU
R/W
0
D3
OVFE
R/W
0
D2
DZFM2
R/W
1
D1
DZFM1
R/W
1
D0
DZFM0
R/W
1
DZFM2-0: ゼロ検出モード選択 (Table 16)
Default: “111”, 無効
OVFE: オーバフロー検出機能有効
0: 無効, pin#20はDZF2ピンとなります。 (Default)
1: 有効, pin#20はOVFピンとなります。
BCU: ブロックスタート信号,C,U,V出力モード
BCU=1のとき、4つの出力ピンの機能が変わります。 (Default: BCU=0)
DZF1 Pin → Block start signal
DZF 2 Pin → C bit
INT1 Pin → U bit
TX Pin
→ V bit
ブロックスタート信号はframe 0の先頭からframe 31の終わりまで “H”です。
(B, C, U, V出力タイミング: PLLモード、マスターモード)
B
C (or U,V)
C(R191)
C(L0)
C(R0)
C(L1)
C(L31)
C(R31) C(L32)
1/4fs
LRCK
SDTO
(I2S)
SDTO
(except I2S)
L191
R191
L0
R0
R30
L31
R31
R190
L191
R191
L0
L30
R30
L31
TXE: TX出力有効
0: 無効。TX出力ピンは “L”になります。
1: 有効。 (Default)
SMUTE: ソフトミュート機能有効 (Figure 20)
0: 通常動作 (Default)
1: 全DAC出力がソフトミュートされます。
MS0097-J-03
2012/11
- 42 -
[AK4586]
Addr
04H
Register Name
Receiver Control
R/W
Default
D7
XFS96
R/W
0
D6
AFS96
R/W
1
D5
CS12
R/W
0
D4
EFH1
R/W
0
D3
EFH0
R/W
1
D2
DEAU
R/W
1
D1
DEM1
R/W
0
D0
DEM0
R/W
1
DEM1-0: ディエンファシスコントロール (Table 9)
DEAU= “1”のとき、DEM1-0ビットの設定は無視されます。
Default: “01”, OFF
DEAU: ディエンファシス自動検出有効
0: 無効
1: 有効 (Default)
EFH1-0: INT0ピン保持カウント数選択
00: 512 LRCK
01: 1024 LRCK (Default)
10: 2048 LRCK
11: 4096 LRCK
CS12: チャネルステータス選択
0: Channel 1 (Default)
1: Channel 2
Cビット, AUDION, PEM, FS1, FS0に反映されるチャネルステータスを選択します。
AFS96: サンプリングモード自動設定モード有効 (Table 3)
0: 無効, サンプリングモードはXFS96ビットで設定します。
1: 有効, PLLモード時はRFS96ビットの内容でサンプリングモードが自動設定されます。
(Default)
XFS96: ADC, DACサンプリングスピードモード選択 (X’talモードまたはAFS96= “0”, Table 3)
0: Normal speed mode (Default)
1: Double speed mode
PLLモードでAFS96= “1”のとき、サンプリングスピードモードはRFS96で決まり、XFS96の設
定は無視されます。
Addr
05H
Register Name
I/F Format & ATT Speed
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
0
RD
0
D5
ATS1
R/W
0
D4
ATS0
R/W
0
D3
TDM
R/W
0
D2
DIF2
R/W
1
D1
DIF1
R/W
0
D0
DIF0
R/W
0
DIF2-0: オーディオデータフォーマットコントロール (Table 14, Table 15)
Default: “100”, mode 4
TDM: TDM I/Fフォーマットモード選択
0: 通常フォーマット (Default)
1: TDM I/Fフォーマット
ATS1-0: ディジタルアテネータ遷移時間設定 (Table 18)
Default: “00”, mode 0
MS0097-J-03
2012/11
- 43 -
[AK4586]
Addr
06H
07H
08H
09H
0AH
0BH
Register Name
LOUT1 Volume Control
ROUT1 Volume Control
LOUT2 Volume Control
ROUT2 Volume Control
LOUT3 Volume Control
ROUT3 Volume Control
R/W
Default
D7
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
ATT7
R/W
0
D6
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
ATT6
R/W
0
D5
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
ATT5
R/W
0
D4
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
ATT4
R/W
0
D3
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
ATT3
R/W
0
D2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
ATT2
R/W
0
D1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
ATT1
R/W
0
D0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
ATT0
R/W
0
ATT7-0: アテネーションレベル (Table 17)
Default: all “0” (0dB)
MS0097-J-03
2012/11
- 44 -
[AK4586]
Addr Register Name
0CH INT0 Mask
R/W
Default
D7
MRFS0
R/W
1
D6
MV0
R/W
1
D5
MSTC0
R/W
1
D4
MAUD0
R/W
1
D3
MDTS0
R/W
1
D2
MAUT0
R/W
1
D1
MPAR0
R/W
0
D0
MUNL0
R/W
0
D4
MAUD1
R/W
0
D3
MDTS1
R/W
0
D2
MAUT1
R/W
0
D1
MPAR1
R/W
1
D0
MUNL1
R/W
1
MULK0: UNLOCKビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MPAR0: PARビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MAUT0: AUTOビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MDTS0: DTSCDビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MAUD0: AUDIOビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MSTC0: STCビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MV0: Vビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MRFS0: RFS96ビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
Addr Register Name
0DH INT1 Mask
R/W
Default
D7
MRFS1
R/W
1
D6
MV1
R/W
0
D5
MSTC1
R/W
1
MULK1: UNLOCKビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MPAR1: PARビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MAUT1: AUTOビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MDTS1: DTSCDビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MAUD1: AUDIOビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MSTC1: STCビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MV1: Vビットマスク有効 (Default: 0)
0: マスク無効
1: マスク有効
MRFS1: RFS96ビットマスク有効 (Default: 1)
0: マスク無効
1: マスク有効
MS0097-J-03
2012/11
- 45 -
[AK4586]
Addr
0EH
Register Name
Receiver status 1
R/W
Default
D7
RFS96
RD
0
UNLOCK: PLLアンロック
0: ロック
D6
V
RD
0
D5
STC
RD
0
D4
AUDION
RD
0
D3
DTSCD
RD
0
D2
AUTO
RD
0
D1
PAR
RD
0
D0
UNLOCK
RD
0
1: アンロック
PAR: パリティエラーまたはバイフェーズエラー
0: 正常
1: エラー
サブフレーム内でパリティエラーまたはバイフェーズエラーが検出されるとPARビットが
“1”になります。
AUTO: Non-PCMビットストリーム自動検出
0: 検出せず
1: 検出
DTSCD: DTS-CDビットストリーム自動検出
0: 検出せず
1: 検出
AUDION: Audioビット出力
0: Audio
1: Non audio
このビットはチャネルステータスをエンコードして生成されます。
STC: サンプリング周波数、プリエンファシス情報変化検出
0: 検出せず
1: 検出
FS1, FS0またはPEMビットが変化するとSTCビットが “1”になります。
V: バリディティビット
0: Valid
1: Invalid
RFS96: PLLモード時の96kHzサンプリング検出
0: fs=48kHz以下
1: fs=88.2kHz以上
Addr
0FH
Register Name
Receiver status 2
R/W
Default
D7
0
RD
0
D6
0
RD
0
D5
0
RD
0
D4
0
RD
0
D3
0
RD
0
D2
PEM
RD
0
D1
FS1
RD
0
D0
FS0
RD
1
FS1-0: サンプリング周波数ビット出力
このビットはチャネルステータスをエンコードして生成されます。
PEM: プリエンファシス出力
0: OFF
1: ON
このビットはチャネルステータスをエンコードして生成されます。
MS0097-J-03
2012/11
- 46 -
[AK4586]
Addr
10H
11H
12H
13H
Register Name
Channel Status Byte 0
Channel Status Byte 1
Channel Status Byte 2
Channel Status Byte 3
R/W
Default
D7
C7
C15
C23
C31
D6
C6
C14
C22
C30
D5
C5
C13
C21
C29
D4
C4
C12
C20
C28
D3
C3
C11
C19
C27
D2
C2
C10
C18
C26
D1
C1
C9
C17
C25
D0
C0
C8
C16
C24
D2
PC2
PC10
PD2
PD10
D1
PC1
PC9
PD1
PD9
D0
PC0
PC8
PD0
PD8
RD
Not initialized
C31-0: チャネルステータス Byte 3-0
Addr
14H
15H
16H
17H
Register Name
Burst Preamble Pc Byte 0
Burst Preamble Pc Byte 1
Burst Preamble Pd Byte 0
Burst Preamble Pd Byte 1
R/W
Default
D7
PC7
PC15
PD7
PD15
D6
PC6
PC14
PD6
PD14
D5
PC5
PC13
PD5
PD13
D4
PC4
PC12
PD4
PD12
D3
PC3
PC11
PD3
PD11
RD
Not initialized
PC15-0: バーストプリアンブル Pc Byte 0, 1
PD15-0: バーストプリアンブル Pd Byte 0, 1
MS0097-J-03
2012/11
- 47 -
[AK4586]
„ Non-PCMビットストリームにおけるバーストプリアンブル
sub-frame of IEC60958
0
3 4
preamble
7 8
Aux.
11 12
27 28 29 30 31
LSB
MSB V U C P
16 bits of bitstream
0
Pa Pb Pc Pd
15
Burst_payload
stuffing
repetition time of the burst
Figure 31. IEC60958のデータ構成
Preamble word
Pa
Pb
Pc
Pd
Length of field
16 bits
16 bits
16 bits
16 bits
Contents
Value
sync word 1
0xF872
sync word 2
0x4E1F
Burst info
see Table 20
Length code
numbers of bits
Table 19. バーストプリアンブルワード
MS0097-J-03
2012/11
- 48 -
[AK4586]
Bits of Pc Value
Contents
0-4
data type
NULL data
Dolby AC-3 data
reserved
PAUSE
MPEG-1 Layer1 data
MPEG-1 Layer2 or 3 data or MPEG-2 without extension
MPEG-2 data with extension
reserved
MPEG-2, Layer1 Low sample rate
MPEG-2, Layer2 or 3 Low sample rate
reserved
DTS type I
DTS type II
DTS type III
ATRAC
ATRAC2/3
reserved
(reserved for MPEG-4 AAC data)
MPEG-2 AAC data
reserved
reserved, shall be set to “0”
error-flag indicating a valid burst_payload
error-flag indicating that the burst_payload may contain
errors
data type dependent info
bit stream number, shall be set to “0”
Table 20. バースト情報Pcのフィールド
5, 6
7
8-12
13-15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16-26
27
28
29-31
0
0
1
0
Repetition time of burst
in IEC60958 frames
MS0097-J-03
≤4096
1536
384
1152
1152
384
1152
512
1024
2048
512
1024
512
1024
2012/11
- 49 -
[AK4586]
„ Non-PCMビットストリームタイミング
1) Non-PCMデータプリアンブルが4096フレーム以内に来ない場合
PDN pin
Bit stream
Pa Pb Pc1 Pd1
Pa Pb Pc2 Pd2
Pa Pb Pc3 Pd3
Repetition time
>4096 frames
AUTO bit
Pc Register
“0”
Pd Register
“0”
Pc1
Pc2
Pd1
Pc3
Pd2
Pd3
Figure 32. タイミング例1
2) Non-PCMビットストリームが止まった場合 (MULK0=0の場合)
INT0 hold time
INT0 pin
<20mS (Lock time)
Bit stream
Pa Pb Pc1 Pd1
Stop
Pa Pb Pcn Pdn
2~3 Syncs (B,M or W)
<Repetition time
AUTO bit
Pc Register
Pd Register
Pc0
Pc1
Pd0
Pcn
Pd1
Pdn
Figure 33. タイミング例2
MS0097-J-03
2012/11
- 50 -
[AK4586]
システム設計
Figure 34はシステム接続例です。具体的な回路と測定例については評価用ボード(AKD4586)を参照して下さ
い。
条件: TVDD=3.3V, マスターモード, 4線式シリアルコントロールモード, DZFM2-0 = “100”
5
(S/PDIF sources)
0.1u
+
10u
0.1u
Audio
DSP
(MPEG/
AC3)
R 35
PVDD 34
PVSS 36
18k
(Shield)
RX4 37
SLAVE 38
(Shield)
TST 40
2
XTI
3
DVDD
ROUT1 31
MUTE
4
DVSS
LOUT1 30
MUTE
5
TVDD
ROUT2 29
MUTE
6
TX
LOUT2 28
MUTE
7
MCKO
ROUT3 27
MUTE
8
LRCK
LOUT3 26
MUTE
9
BICK
RIN 33
LIN 32
AK4586
DZF1 25
0.1u 2.2u
+
22 AVDD
21 AVSS
20 DZF2
18 CCLK
19 CSN
17 CDTI
VREFH 23
16 CDTO
11 SDTI1
15 INT1
VCOM 24
12 SDTI2
10 SDTO
14 INT0
(S/PDIF out)
+
RX3 39
XTO
13 SDTI3
Digital 3.3V
10u
0.1u
1
C
10u
I2C 42
X’tal
RX1 43
C
PDN 44
Power-down
Control
RX2 41
(Shield)
+
+ 0.1u
10u
5
µP
Analog 5V
Digital Ground
Analog Ground
Figure 34. Typical Connection Diagram
Notes:
- Cの値は水晶振動子に依存します。
- AVSS, DVSS, PVSSは、同じアナロググランドに接続して下さい。
- ディジタル信号、特にクロック信号はクロックジッタへの影響を避けるためRピンからできるだけ離して
ください。
- Coaxial入力の場合、同軸コネクタのグランドおよび終端先のグランドはPCボード上でAK4586のPVSSと
低インピーダンスで接続して下さい。
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[AK4586]
1. グランドと電源のデカップリング
電源とグランドの取り方には十分注意して下さい。通常AVDD, DVDD, PVDDにはシステムのアナログ電源を
供給します。AVDD, DVDD, PVDDが別電源で供給される場合は、電源立ち上げシーケンスを考える必要はあ
りません。AVSS, DVSS, PVSSはアナロググランドに接続して下さい。システムのグランドはアナログとディ
ジタルで分けて配線し、PCボード上の電源に近いところで接続して下さい。小容量のデカップリングコンデ
ンサはなるべく電源ピンの近くに接続して下さい。
2. 基準電圧入力
VREFHピンに入力される電圧がアナログ入出力レンジを設定します。通常VREFHピンはAVDDピンに接続
し、AVSSとの間に0.1μFのセラミックコンデンサを接続します。VCOMはAVDD/2電圧を出力しており、アナ
ログ信号のコモン電圧として使われます。このピンには高周波ノイズを除去するために2.2μF程度の電解コン
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
はピンに出来るだけ近づけて接続して下さい。VCOMピンから電流を取ってはいけません。また、ディジタ
ル信号、特にクロック信号は変調器へのカップリングを避けるためVREFH,VCOMからできるだけ離して下さ
い。
3. アナログ入力
ADC入力はシングルエンドになっており、内部でVCOMにバイアスされています。入力レンジは0.6 x VREFH
Vpp (typ)です。AK4586はAVSSからAVDDまでの電圧を入力することができます。出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)です。DCオフセットは内蔵のHPFでキャンセルされます。
AK4586は64fsでアナログ入力をサンプリングします。ディジタルフィルタは、64fsの整数倍付近の帯域を除
く阻止域以上のノイズをすべて除去します。AK4586は64fs付近のノイズを減衰させるためにアンチエリアジ
ングフィルタ(RCフィルタ)を内蔵しています。
4. アナログ出力
DAC出力はシングルエンド出力になっており、出力レンジはVCOM電圧を中心に0.6xVREFH Vpp(typ)です。
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)での理想値はVCOM電圧が出力されます。
ΔΣ変調器が発生する帯域外ノイズ(シェーピングノイズ)は内蔵のスイッチトキャパシタフィルタ(SCF)と連
続フィルタ(CTF)で除去されます。
本LSIのアナログ出力はVCOM電圧に対して数mV程度のオフセットを持つため通常の使用ではコンデンサで
DC成分をカットします。
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[AK4586]
パッケージ
44pin LQFP (Unit: mm)
1.70max
12.0
0 ~ 0.2
10.0
23
33
0.80
12.0
22
10.0
34
12
44
1
11
0.09 ~ 0.20
0.37±0.10
0°∼10°
0.60±0.20
0.15
„ 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:
エポキシ系樹脂
銅
半田メッキ
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[AK4586]
マーキング
AK4586VQ
XXXXXXX
1
1) Pin #1 indication
2) Date Code: XXXXXXX(7 digits)
3) Marking Code: AK4586VQ
4) Asahi Kasei Logo
改訂履歴
Date (Y/M/D)
01/05/18
01/06/28
01/12/19
Revision
00
01
02
Reason
初版
誤記訂正
誤記訂正
Page
Contents
45
5
12/11/20
03
仕様変更
40
MDTS1ビットのDefault値: 1 → 0
ピン／機能
Pin#3: TVDD → DVDD
Pin#5: DVDD → TVDD
パッケージ
パッケージ図の寸法を変更
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[AK4586]
重要な注意事項
z
z
z
z
z
z
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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。
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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。
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