AKM AK4953AEN Evaluation Board Manual

[AKD4953A-B]

<KM104800> 2010/10

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概要

AKD4953A-Bは、PLL&MIC/HP/SPKアンプを内蔵した24bit ステレオCODEC、AK4953Aの評価用ボードです。

当社A/Dコンバータの評価用ボードとのインタフェースを装備しており、手軽に評価可能です。更にディジタ

ルインタフェースにも対応しており、光コネクタを介してディジタルオーディオ機器とインタフェース可能

です。

 オーダリングガイド

AKD4953A-B --- AK4953A評価ボード

(IBM-AT互換機のプリンタポートとの接続用ケーブルとコントロールソフトを同梱。

Windows NT上ではコントロールソフトは動作しません。)

機能

• 2種類のインタフェースを装備

- 当社A/Dコンバータ評価ボードと10ピンヘッダーを介してダイレクトにインタフェース

- DIT, DIRにより、光入出力が可能

• シリアルコントロール用10ピンヘッダー

PORT4

(uｐ-I/F)

PORT3

(DSP)

AK4118A

(DIT/DIR)

TVDDDVDD SVDD

3.3V 1.8V

GND

0V

LIN1

RIN1

LIN2

RIN2

LIN3

RIN3

VDD

5V

SPK

Jack

HP

Jack

SPN SPP

HPRHPL

Opt Out

Opt In

Mini

Jack

Mini

Jack

Mini

Jack

REG REG

AVDD

AK4953A

J1

J2

J3

J5 J4

PORT2

PORT1

Figure 1. AKD4953A-Bブロック図

* 回路図、パターン図は文末に添付。

A

KD4953A-B

AK4953A 評価用ボード Rev.0

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BOARD OUTLINE CHART

■ Outline Chart

Figure 2. AKD4953A-B Outline Chart

■ Comment

(1) J1, J2, J3 (Mini ジャック)

アナログ入力

(2) J4, J5 (Mini ジャック)

アナログ出力

(3) +5V,GND (電源供給コネクタ)

電源を接続して下さい。詳細は P3 の「電源の配線」を参照して下さい。

(4) PORT1, PORT2 (Optical Connectors)

PORT1

(出力): AK4118Aからの光デジタル信号を出力します。

PORT2 (入力)：AK4118A へ光デジタル信号を入力します。

(5) PORT3 (10pin Header)

DSP ポート: PORT3 から、MCLK、 BICK、LRCK、SDTI、SDTO を入出力することができます。

(6) PORT4 (10pin Header)

コントロールポート: 同梱されたケーブルを接続します。

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評価ボードマニュアル

 操作手順

1) 電源の配線

名称色電圧内訳備考

+5V

赤

+5.0V

レギュレータ必ず接続して下さい。

GND

黒

0V

グランド必ず接続して下さい。

Table 1. 電源の配線

2) 評価モード、ジャンパピンの設定(以下参照)

3) 電源投入

電源投入後、必ず一度リセットを行って下さい。

リセットの方法はSW1 (トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4953AとAK4118Aのパワーダ

ウンを行ってから“H”側に戻してパワーダウンを解除して下さい。

 評価モード

(1) スレーブモード

(1-1) AK4118AのDIT機能を使用した録音系(MIC, ADC)の評価

(1-2) AK4118AのDIR機能を使用した再生系(HP,SPK)の評価

(1-3) AK4118Aを使用したループバックの評価 <出荷時>

(1-4) マスタクロックを含む全インタフェース信号を外部から供給

(1-1) AK4118AのDIT機能を使用した録音系の評価

水晶発振子X1及びPORT1 (DIT)を使用します。PORT2 (DIR), PORT3 (DSP)には何も接続しないで下さ

い。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

(1-2) AK4118AのDIR機能を使用した再生系の評価

PORT2 (DIR)を使用します。PORT3 (DSP)には何も接続しないで下さい。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

※AK4118Aはfs=32kHz以上に対応します。fs=32kHz未満で評価する場合は、

他のモードをお使い下さい。

(1-3) AK4118Aを使用したループバックの評価 <出荷時>

水晶発振子X1を使用します。PORT2 (DIR), PORT3 (DSP)には何も接続しないで下さい。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

※AK4118Aはfs=32kHz以上に対応します。fs=32kHz未満で評価する場合は、

他のモードをお使い下さい。

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(1-4) マスタクロックを含む全インタフェース信号を外部から供給

PORT3 (DSP)を使用します。PORT2 (DIR)には何も接続しないで下さい。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

(2) マスタモード

(2-1) AK4118AのMCLKを使用したループバックの評価

(2-2) マスタクロックを外部から供給

(2-1) AK4118AのMCLKを使用したループバックの評価

水晶発振子X1を使用します。PORT2 (DIR), PORT3 (DSP)には何も接続しないで下さい。

内部ループバックモード（ADCPF=PFDAC bits= “1”）で評価ができます。

AK4953A内蔵のPLLを使用することで、多様なfsでの評価も可能です。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

(2-2) マスタクロックを外部から供給

PORT3 (DSP)を使用し、PORT3からMCLKを供給します。PORT2 (DIR)には何も接続しないで下さい。

内部ループバックモード（ADCPF=PFDAC bits= “1”）で評価ができます。

AK4953A内蔵のPLLを使用することで、多様なfsでの評価も可能です。

JP11

MCKO

JP12

LRCK

JP13

ADCDIR

JP16

BICK

JP14

BICK2

JP15

LRCK2

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 DIPスイッチの設定

[S1] (SW DIP-4): AK4118Aの評価モードの設定

No. Name ON (“H”) OFF (“L”) Default

1 DIF2 H

2 DIF1 L

3 DIF0

AK4118A Audio Format Setting

Table 3.参照

L

4 OCKS1

AK4118A Master Clock Setting :Table 4.参照

L

Table 2. AK4118Aのモード設定

LRCK BICK

Mode DIF2 DIF1 DIF0 DAUX SDTO

I/O I/O

0 0 0 0 24bit, Left justified 16bit, Right justified H/L O 64fs O

1 0 0 1 24bit, Left justified 18bit, Right justified H/L O 64fs O

2 0 1 0 24bit, Left justified 20bit, Right justified H/L O 64fs O

3 0 1 1 24bit, Left justified 24bit, Right justified H/L O 64fs O

4 1 0 0 24bit, Left justified 24bit, Left justified H/L O 64fs O Default

5 1 0 1 24bit, I

2

S 24bit, I

2

S L/H O 64fs O

6 1 1 0 24bit, Left justified 24bit, Left justified H/L I 64 -128fs I

7 1 1 1 24bit, I

2

S 24bit, I

2

S L/H I 64 -128fs I

Table 3. AK4118A Audio Format Setting

OCKS1 MCKO1 X’tal

0 256fs 256fs

1 512fs 512fs

Default

Table 4. AK4118A Master Clock Setting

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 他のジャンパ設定

1. [JP1](SVDD) : SVDD電圧選択

1.8V : SVDDに1.8Vを入力します。

3.3V : SVDDに3.3Vを入力します。<出荷時>

5V : SVDDに5V(+5V端子の電圧)を入力します。

2. [JP4](I2C) : インタフェースの選択

OPEN : 3線シリアルモード

SHORT : I2Cバスモード <出荷時>

3. [JP5, JP6, JP7, JP8 ]: マイクパワーの接続

OPEN : マイクパワーを接続しません。<出荷時>

SHORT : マイクパワーを接続します。

4. [JP9, JP10, JP17 ]: インタフェースの選択

3線 : 3線シリアルモード

I2C : I2Cバスモード <出荷時>

5. JP18 (CAD0) : I2Cモード時のCAD0の選択

OPEN : チップアドレス CAD0 = “1”

SHORT : チップアドレス CAD0 = “0” <出荷時>

 トグルスイッチの動作

[SW1] (RESET): AK4953AとAK4118Aのパワーダウン。動作中は“H”側に倒します。

電源投入後、必ず一度“L”を入力して下さい。

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 シリアルコントロール

AKD4953A-BはIBM-AT互換機のプリンタポート(パラレルポート)を通してコントロール可能です。同梱

の10線フラットケーブルでPORT4 (up/-I/F)とPCを接続して下さい。

Connect

CSN

SCL/CCLK

SDA/CDTI

10pin Header

10pin

Connector

10 wire

flat cable

PC

AKD4953A-B

12

Figure 3. 10線フラットケーブルの接続

 アナログ入出力回路

(1) 入力回路について

MPWR2

MPWR1

JP6

JP5

R11

2.2k

R9

2.2k

C19 1u

DMDAT

DMCLK

C22 1u

C23 1u

C24 1u

C25 1u

TP4

1

TP5

1

AVSS

J1

LIN1/RIN1

1

2

3

J3

LIN3/RIN3

1

2

3

J2

LIN2/RIN2

1

2

3

MPWR2R

MPWR2L

C18 1u

MPWR1L

MPWR1R

JP8

JP7

R13 2.2k

R12 2.2k

LIN3

RIN3

LIN2

RIN2

LIN1

RIN1

Figure 4.入力回路

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(2) 出力回路について

① HP出力回路

R3

100

R2

100

C7

0.22u

C6

0.22u

J4

HP

1

2

3

AVSS

HPR

HPL

Figure 5. HP出力回路

② スピーカ出力回路

J5

SPK

1

2

3

SPP

SPN

Figure 6. スピーカ出力回路

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AK4953Aコントロールソフトマニュアル

■ 評価ボードとコントロールソフトの設定

1. 評価ボードを適宜、設定して下さい。

2. IBM-AT互換機と評価ボードを同梱の10線フラットケーブルで接続して下さい。10ピンヘッダーの向き

に注意して下さい。(Windows 2000/XP上でコントロールソフトを動作させる場合、同梱のドライバをイ

ンストールして下さい。インストール方法については“AKMデバイスコントロールソフトウェアドライ

バーインストールマニュアル”を見て下さい。Windows95/98/ME上で動作させる場合はドライバのインス

トールは不要です。尚、Windows NT上ではコントロールソフトは動作しません。

3. 後は下記を参照して評価して下さい。

■ 操作画面

1. 上記に従って、コントロールプログラムを立ち上げて下さい。

2. 評価ボードの電源投入後、SW1(トグルスイッチ)を“L”側に倒してから“H”側に戻し、必ず一度[RESET]

ボタンを押してリセットを行って下さい。

3. 適宜、操作を行い評価して下さい。

Figure 7. Window of Control Soft

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■ 操作説明

コントロールソフトでは、ファンクション機能、レジスタマップ操作、テストツールの操作を行えます。

これらは、上部のタブで切り替えます。

頻繁に使用するレジスタ初期設定ボタン等は、切り替え画面の外側に配置されています。

各ボタンから呼び出されるダイアログの詳細は「各ダイアログ機能の説明」を参照して下さい。

1. [Port Reset]: USB I/Fボード(AKDUSBIF-A)接続時に使用します。

ソフト起動後 USB I/Fボード(AKDUSBIF-A)を接続した場合、このボタンをクリックして

下さい。

2. [Write Default]: レジスタを初期設定にします。

ハード上のリセット等でデバイスの初期化を行った場合、このボタンをクリックして

下さい。

3. [All Write]: 現在表示されているレジスタ値を全て書き込みます。

4. [All Read]: 現在表示されているレジスタ値を全て読み込みます。

(この評価ボードではサポートしていません)

5. [Save]: 現在のレジスタ設定値をファイルに保存します。

6. [Load]: ファイルに保存してあるデータの書き込みを実行します。

7. [All Reg Write]: [All Reg Write] ダイアログを立ち上げます。

8. [Data R/W]: [Data R/W] ダイアログを立ち上げます。

9. [Sequence]: [Sequence] ダイアログを立ち上げます。

10. [Sequence(File)]: [Sequence(File)] ダイアログを立ち上げます。

11. [Read]: 現在のレジスタを読み出して、Register欄に表示します。

[All Read] ボタンとは異なり16進表示のみを行いレジスタマップへの反映は行いません。

(この評価ボードではサポートしていません)

12. [RESET]: リセットコマンドを書き込みます。

電源投入後、SW1(トグルスイッチ)を“L”側に倒してから“H”側に戻し、必ず一度

リセットを行って下さい。

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■ 各タブ機能の説明

1. [Function] タブ:ファンクション機能

ファンクション機能および各種機能設定を操作する画面です。

Function機能ボタン(画面左側ボタン)を押下すると各機能の動作を実施します。

Figure 8.Window of [Function]

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1-1. System Clock, Audio I/F設定

System ClockおよびAudio I/Fの各種設定を行うことができます。[SystemClock AudioI/F]ボタンを押すと

Figure 9 に示すWindowが開きます。機能詳細はデータシートを参照して下さい。

Figure 9. Window of [SystemClock AudioI/F]

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1-2. ALC設定

ALCの各種設定を行うことができます。[ALC Setting]ボタンを押すとFigure 10に示すWindowが開きます。

機能詳細はデータシートを参照して下さい。

Figure 10. Window of [ALC Setting]

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1-3. Volume設定

Volumeの各種設定を行うことができます。[Volume Setting]ボタンを押すとFigure 11に示すWindowが開き

ます。機能詳細はデータシートを参照して下さい。

レジスタマップ

Figure 11. Window of [Volume Setting]

ボリュームの設定はスライダ部をマウスで操作することでも実施可能です。

各レジスタへの書込みはスライダ操作の都度行われます。

ボリュームスライダを操作後、レジスタマップ、データ書込み及びダイアログ画面への反映が実施されます。

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Volume設定でのコンボボックスの操作

Figure 12. Window of [Volume]

スライダの上にあるテキストボックスに設定値を入力することが可能です。レジスタ設定値以外の値を入力

した場合、近い値が設定されます。設定位置への移動後マウス操作またはキーボードの上下カーソル操作に

より微調整を実施して下さい。

1-4. BEEP設定

BEEP音発生回路の各種設定を行うことができます。[Beep Setting]ボタンを押すとFigure 13に示すWindow

が開きます。機能詳細はデータシートを参照して下さい。

Figure 13. Window of [Beep Setting]

設定位置に移

動します。

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1-5. Digital Filter設定

HPF, 5 Band Equalizar等のDigital Programmable Filterの係数の計算、レジスタへの書き込み、および、周波

数特性の確認を行うことができます。[Digital Filter] ボタンを押すとFigure 14に示すWindowが開きます。

機能詳細はデータシートを参照して下さい。

Figure 14. Window of [Digital Filter Setting]

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1-5-1.パラメータの設定

(1) 各Filterのパラメータを設定して下さい。

項目内容

設定範囲

Sampling Rate

サンプリング周波数(fs) 7350Hz 以上 48000Hz 以下

HPF

Cut Off Frequency

High Pass Filter のカットオフ周波数 fs/10000 以上(0.497 * fs)以下

LPF

Cut Off Frequency

Low Pass Filter のカットオフ周波数 fs/20 以上(0.497 * fs)以下

5 Band Equalizer

EQ1-5 Center Frequency

EQ1-5 の中心周波数 0Hz 以上(0.497 * fs)未満

EQ1-5 Band Width

EQ1-5 のバンド幅 (Note 1.) 1Hz 以上(0.497 * fs)未満

EQ1-5 Gain

EQ1-5 のゲイン (Note 2.) -1 以上 3未満

Note 1. 中心周波数からゲイン差が 3dB の帯域幅。

Note 2. 0より小さいときノッチフィルタとなります。

(2) “LPF”, “HPF”, “HPFAD”, “EQ1”, “EQ2”, “EQ3”, “EQ4”, “EQ5”のチェックボタンで Filter の ON/OFF

を設定して下さい。チェックした場合に Filter が ON になります。 “Notch Filter Auto Correction” をチ

ェックしたとき、ノッチフィルタの中心周波数の自動補正を行います(“1-5-4. ノッチフィルタの中心周波

数の自動補正参照”)。

Figure 15. Filter ON/OFF 設定ボタン

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1-5-2. レジスタ設定の計算

[Register Setting] ボタンを押すとレジスタ設定値が表示されます。1 つのパラメータでも、設定範囲外の

値が設定されている場合、エラーメッセージが表示されレジスタ設定の計算は実行されません。

Figure 16. レジスタ設定計算結果

レジスタ設定値が更新されるのは以下の場合です。

(1) [Register Setting]ボタンが押されたとき

(2) [Frequency Response]ボタンが押されたとき

(3) 周波数特性表示ウィンドウ上の[UpDate] ボタンが押されたとき

(4) “Notch Filter Auto Correction” ボタンのチェックをON/OFFしたとき

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1-5-3. 周波数特性の表示

[F Response]ボタンを押すと、周波数特性が表示されます。また、このときレジスタ設定値も更新されま

す。

“Frequency Range” を変更して、[UpDate]ボタンを押すと周波数特性の表示が更新されます。

Figure 17. 周波数特性表示結果

レジスタ設定値が更新されるのは以下の場合です。

(1) [Register Setting]ボタンが押されたとき

(2) [Frequency Response]ボタンが押されたとき

(3) 周波数特性表示ウィンドウ上の[UpDate] ボタンが押されたとき

(4) “Notch Filter Auto Correction”ボタンのチェックをON/OFFしたとき

1-5-4. ノッチフィルタの中心周波数の自動補正

5 band Equalizer のゲインを-1 に設定すると、Equalizer はノッチフィルタとなります。複数のノッチフィ

ルタの中心周波数が隣接する場合、中心周波数にずれを生じます(Figure 18.)。“Notch Filter Auto Correction”

チェックボタンをチェックすると、ノッチフィルタの中心周波数の自動補正を行い、自動補正後のレ

ジスタ設定、および、周波数特性を表示します(Figure 19.)。この自動補正は、ゲインを “-1” に設定した

Equalizer Band に対して有効です。

(Note) 中心周波数間の距離が、バンド幅より小さい場合、自動補正が正しく行われない可能性がありま

すので、周波数特性の表示で補正結果を確認して下さい。

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中心周波数の設定: 4400Hz, 5000Hz, 5400Hz / バンド幅: 200Hz(3 band 共通)

Figure 18. 中心周波数補正無し時

中心周波数の設定: 4400Hz, 5000Hz, 5400Hz / バンド幅: 200Hz(3 band 共通)

Figure 19. 中心周波数補正有り時

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