[AKD4468-SB]
<KM130703> 2020/06
概要
AKD4468-SBは、AVレシーバー、ネットワークオーディオ、USB DAC、カーオーディオシステムなどに対応した
AK4468(32-bit 8ch プレミアムDAC)の音質評価ボードです。AK4468からの差動アナログ出力を加算する
LPF回路を内蔵し、デジタルオーディオインターフェースを使って、簡単に評価をすることができます。
オーダリングガイド
AKD4468-SB --- AK4468VN音質評価ボード
（専用コントロールソフトを同梱）
機能
3種類のデジタルオーディオインターフェース搭載
- COAX入力
- 光入力
- 外部入力用 10ピンヘッダ×2
プリアンプ出力用LPF回路搭載
アナログ出力8ch搭載
ボード制御用USBポート
COAX In
AK4468
DIR
Opt In
AK4118A
5x2pin
Header
(EXT in)
×2
R1/R2/R3/R4
PIC
18F4550
USB Port
I2C/SPI
MCLK
BICK
LRCK
SDTI
x
Audio
Signals
+12VGND
Reg
+12V⇒+3.3V
D3.3V
TVDD
AVDD
VREFH1
VREFH2
VREFH3
VREFH4
-12V
2nd Order LPF
L1/L2/L3/L4
+12V
-12V
+12V
-12V
Reg
+12V⇒+5.0V
Reg
+12V⇒+3.3V
Figure 1.AKD4468-SB ブロック図
AK4468 音質評価ボード Rev.2
AKD4468-SB
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ボード概略図
概略図
Figure 2.AKD4468-SB 配置図
説明
(1) 電源コネクタ
+12V,-12V,GND
各電源の詳細はTable1.電源の設定を参照して下さい。
(2) OUTL1~OUTL4、OUTR1~OUTR4
AK4468のアナログ出力用RCAコネクタです。
(3) LDO：T601～T605
T601:AK1110AEU AK4468のAVDD,VREFH1～4用
T602,T603:AP1158ADS,AP1152ADU40 AK4468のTVDD用
T604,T605: AP1158ADS,AP1152ADU40 AK4118A、その他ロジック回路用
(4) U101
32bit-8ch DAC、AK4468VNです。
(5) U301
デジタルオーディオインタフェーストランシーバAK4118Aです。
(2)
(1)
(3)
(
4
)
(
5
)
(
6
)
(
7
)
(8)(9)
(10)
(11)
(12) (13) (14) (15) (16)
(17)
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(6) PORT301
AK4118AにSPDIF信号を入力するRCAコネクタです。
COAXを使用する場合：R304=0Ω、R302=Open (Default）
(7) PORT302
AK4118AにSPDIF信号を入力する光コネクタです。
OPTを使用する場合：R304=Open、R302=0Ω
(8) PORT304
外部インターフェース用10ピンヘッダーです。
MCLK、BICK/DLCLK、LRCK/DSDL1、SDTI1/DSDR1、SDTI2/DSDL2
※PORT304を使用する場合：R318=R319=R320=R321=R322=51Ω、R306=R307=R309=R310=Open
(9) PORT303
外部インターフェース用10ピンヘッダーです。
SDTI3/DSDR2/TDMO1、SDTI4/DSDL3/TDMO2、DSDR3、DSDL4、DSDR4
※PORT303使用する場合：R313=R314=R315=R316=R317=51Ω、R311=R312=Open
(10)PORT501
ボード制御用USBポートです。PCと接続し専用コントロールソフトでAK4468を制御します。
(11)PIC18F4550
USBのドライバICです。
(12)SW301
AK4118Aの設定スイッチで、上側がHi、下側がLoです。
詳細はTable2.SW301設定を参照して下さい。
(13) SW401
AK4468の設定スイッチで、上側がHi、下側がLoです。
詳細はTable5.SW401設定を参照して下さい。
(14) SW402
AK4468のパワーダウンスイッチで、上側がHi、下側がLoです。
AK4468の動作時は必ずHiにして下さい。
(15)SW403
AK4468のミュートスイッチです。押すと出力がミュートされます。
(16)SW404
AK4118Aのパワーダウンスイッチで、上側がHi、下側がLoです。
AK4118Aの動作時は必ずHiにして下さい。
(17)OPAMP
差動-シングル変換出力回路のオペアンプです。
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操作手順
[1] 電源の設定
名称 色 電圧 内訳 備考
+12V
赤
+12V
・LDO用
・Op-Amp用
必ず接続します。
-12V
青
-12V
・Op-Amp用 必ず接続します。
AGND
黒
0v
・GND用 必ず接続します。
Table 1. 電源の設定
[2] スイッチ設定
(1). SW301の設定
No. Switch Name Function default
1 DIF2 AK4118AのDIF2-pin Hi
2 DIF1 AK4118AのDIF1-pin Lo
3 DIF0 AK4118AのDIF0-pin Lo
4 OCKS1 AK4118AのOCKS1-pin Hi
5 OCKS0 AK4118AのOCKS0-pin Lo
Table 2. SW301 設定
Mode DIF2 DIF1 DIF0 SDTO
LRCK BICK
I/O
I/O
0 0 0 0
16bit, Right
justified
H/L O 64fs O
1 0 0 1
18bit, Right
justified
H/L O 64fs O
2 0 1 0
20bit, Right
justified
H/L O 64fs O
3 0 1 1
24bit, Right
justified
H/L O 64fs O
4 1 0 0
24bit, Left
justified
H/L O 64fs O
default
5
1
0
1
24bit, I
2
S
L/H
O
64fs
O
6 1 1 0
24bit, Left
justified
H/L I 64-128fs I
7
1
1
1
24bit, I
2
S
L/H
I
64
-
128fs
I
Table 3. AK4118A オーディオフォーマット
OCKS1 OCKS0 MCKO1 fs (max)
0 0 256fs 96 kHz
0 1 256fs 96 kHz
1 0 512fs 48 kHz
default
1 1 128fs 192 kHz
Table 4. AK4118A MCLK設定
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(2). SW401の設定
No. Switch Name Function default
1 I2C
AK4468のI2Cピンの設定
H：I2Cモード
L：SPIモード
Hi
2 PS
AK4468のPSピンの設定
H：ピンコントロールモード
L：レジスタコントロールモード
Hi
3 DCHAIN
AK4468のDCHAINピンの設定（ピンコントロールモード時のみ有効）
H：DCHAINモード
L：通常モード
Lo
4 TDM0 AK4468のTDM0ピンの設定（ピンコントロールモード時のみ有効） Lo
5 TDM1 AK4468のTDM1ピンの設定（ピンコントロールモード時のみ有効） Lo
6 DIF
AK4468のDIFピンの設定（ピンコントロールモード時のみ有効）
H：32bit I2S互換
L：32bit 前詰め
Lo
7 CAD0-I2C AK4468のCAD0ピンの設定 (I2Cモード時のみ有効) Lo
8 CAD0-SPI AK4468のCAD0ピンの設定 (SPIモード時のみ有効) Lo
9 CAD1 AK4468のCAD1ピンの設定 (レジスタコントロールモード時のみ有効) Lo
Table 5.SW401の設定
(3). SW402/SW403/SW404の設定
SW402
DAC-PDN
AK4468のパワーダウンピン。
電源投入後、必ず一度リセットして下さい。
動作中は必ず“H”にして下さい。
SW403
SMUTE
AK4468のMUTEピン(ピンコントロールモード時のみ有効）
Push：ミュート
SW404
DIR-PDN
AK4118Aのパワーダウンピン。
電源投入後、必ず一度リセットして下さい。
動作中は必ず“H”にして下さい。
Table 6. SW402/SW403/SW404の設定
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1. 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.評価ボードを前項参照の上、適宜設定して下さい。
2.評価ボードと PCを USBケーブルで接続して下さい。
3.USBコントロールIFは PC上では、HID(Human Interface Device)として認識されます。もし、正常に認識
されない場合は、再度接続し直して下さい。
4.コントロールプログラムを立ち上げて下さい。左下の“Control I/F”欄に”AKDUSBIF-B”と表示されない
場合、[InitPort]ボタンを押して、再度初期化して下さい。
5.適宜、操作を行い評価して下さい。
[対応OS]
Windpws 7(32bit) / 10(64bit)
Figure 3.Start Up Window
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■操作説明
コントロールソフトではレジスタマップ操作を行えます。
Figure 4. メイン画面の制御ボタン
1. [ InitPort ]: メインボード上のUSB ポートにリセットを行います。
ソフト起動後 USBケーブルを接続した場合このボタンをクリックしてください。
2. [ SPI / I2C ]: AK4468のuPインタフェースを選択します。PDN=“L”の状態で設定可能となります。
3. [ CAD00～CAD11 ]: CADピンの設定を選択します。PDN=“L”の状態で設定可能となります。
4. [ Write Default ]: レジスタを初期設定にします。
5. [ All Read ]: 全てのレジスタ値を読み出し、レジスタマップに表示します。(Note 1)
6. [ 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。
7. [ Script Save ]: ファイルを指定して、ソフト上のすべての設定値をファイルに保存します。
保存したファイルはそのままスクリプトとして使用可能です。
8. [ Init Board ]: ボードのUSBポート再設定とレジスタ設定を反映させます。
9. [ Close ]: ソフトを終了します。
Note 1. [All Read]ボタンは”I
2
Cバスコントロールモード”時のみ有効です。
(4)
(5)
(6)
(7)
(1) (2)
(8)
(9)
(3)
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■各タブ機能の説明
1. [ MainFunc ] タブ : ファンクション機能
AK4468の各機能のレジスタ設定を行えます。レジスタマップ上でのレジスタ設定と連動しています。
適宜設定してください。(レジスタ機能詳細はデータシートを参照して下さい。)
Figure 5. Window of [ MainFunc ]
[24bit I2S fs=48kHz] ボタン : AK4468をI2S 24bitモード(fs=48kHz)に設定します。
[DSD 256fs] ボタン : AK4468をDSDモード(256fs)に設定します。
[DSD] ボタン : DSD Controlダイアログを立ち上げます。
[Audio I/F] ボタン : Audio I/Fダイアログを立ち上げます。
[Mode] ボックス : PCM/DSD/Autoモードの切替を行います。
[DAC Digital Filter] コンボボックス : デジタルフィルタの切替を行います。PCMモード時有効です。
[Sampling Rate] コンボボックス : fsの切替を行います。 PCMモード時有効です。
[DSD Digital Filter Cut Off Frequency] コンボボックス
: DSDフィルタのカットオフの切替を行います。DSDモード時有効です。
[DSD Normal Path] ボタン : DSD Normal path/DSD Volume Bypassの切替を行います。
[RSTN] ボタン : リセット状態の制御を行います。
[SMUTE] ボタン : ミュート状態の制御を行います。
[L1～4/R1～4] コンボボックス : スロットのデータ出力の切替を行います。
[Volume] ボタン : Volume Controlダイアログを立ち上げます。
[De-em] ボタン : De-emphasis Controlダイアログを立ち上げます。
[DAC1～4] ボタン : DAC毎のパワー状態の制御を行います。
[L1～L4ch Invert]/[R1～R4ch Invert] コンボボックス
: スロットのデータ出力の反転/非反転切替を行います。
[Address:Data] ウインドウ : 書き込み/読み込みデータ＆アドレスを表示します。
[Read] ボタン : 現在のレジスタ状態を読み込みします。
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1-1.[ DSD ] : DSD Controlダイアログ機能
DSDモード時の機能を変更する場合に使用します。
チェックボックスをチェック、またはコンボボックスをスライドさせることで機能を選択しま
す。
Figure 6. DSD Control Dialog
1-2.[ Audio I/F ]: Audio I/F Controlダイアログ機能
PCMモード時の機能を変更する場合に使用します。
チェックボックスをチェック、またはコンボボックスをスライドさせることで機能を選択しま
す。
Figure 7. Audio I/F Control Dialog
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1-3.[ Volume ] : Volume Controlダイアログ機能
各DACのATTを変更する場合に使用します。
スライドバーをスライドさせることで出力アテネーションレベルを変化させることができま
す。
また、コンボボックスをスライドさせることでATTの遷移時間を設定できます。
Figure 8. Volume Control Dialog
1-4.[ De-em ] : De-emphasis Filter Controlダイアログ機能
各DACのディエンファシスフィルタモード変更する場合に使用します。PCMモード時に有効
です。
チェックボックスをチェックすることで機能を選択します。
Figure 9. De-emphasis Filter Control Dialog
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2. [ Script ] タブ : テストツール
Figure 10. Window of [Script]
[Refer] : スクリプトファイルを選択すれば、スクリプトファイルに記載されている処理が実行されます。
[Repeat] : 現在選択されているスクリプトファイルを再実行します。
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3. [ RegMap ] タブ：レジスタマップ
レジスタの書き込み、読み出しを実施する画面です。
画面に表示しているレジスタアドレスの範囲がタブ名になります。
Figure 11. Window of [ RegMap ]
レジスタマップの各ビットは押しボタンとなっています。マウスにより操作することでレジスタの更新を実施しま
す。“1”はボタンDown 状態、赤字表示、 “0”はボタンUp 状態、青字表示が行われます。
Read Only のレジスタに関してはグレーアウト状態となりマウスによる操作は不可となります。データシート上定
義されていないビット、“0”で指定されたビットは “---”で表示され、操作不可となります。
Read/Write可能なレジスタには[Write] ボタンと[Read]ボタンが表示され、レジスタの書き込み、読み出しを実施
できます。
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[AKD4468-SB]
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3-1. [ Write ] : データ書き込み画面
Figure 12. Window of [ Write ]
各レジスタに対応した[Write]ボタンを押すと、レジスタ書き込み画面が開きます。同じアドレス上の複数のbit
を同時に変更する場合に使用します。
チェックボックスをチェックすると、データは“1”になり、チェックしなければデータは“0”になります。
入力した値をレジスタに書き込む場合は[OK]ボタンを、書き込まない場合は[Cancel]ボタンを押して下さ
い。
3-2. [ Read ] : データ読み出し機能
各レジスタに対応した[Read]ボタンを押すと、レジスタの読み出しを実施します。読み出した値はレジスタマ
ップに反映されます。(データ読み出し機能はI2Cモードのみサポートします)
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Measurement Results
・ Measurement unit : Audio Precision APx555 (No.00732)
・ MCLK : 512fs, 256fs, 128fs
・ BICK : 64fs
・ fs : 44.1kHz, 96kHz, 192kHz
・ Bit : 24bit
・ Input Frequency : 1kHz
・ Power Supply : ±12V, GND
AVDD=VREFHx=5.0V (Regulator), TVDD=3.3V (Regulator)
・ Pass : COAX → (DIR) → AK4468VN → AOUTL/R
・ Temperature : Room
・ Board Setting : Serial Mode (I2C)
[Measurement Results]
1. fs=44.1kHz, MCLK=512fs, BICK=64fs
Result
Unit
Lch
Rch
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
S/(N+D) fs = 44.1kHz (0dBFS) 108.6 111.6 dB
DR fs = 44.1kHz (-60dBFS, A-Weighted) 115.9 116.6 dB
S/N fs = 44.1kHz (No Inputs, A-weighted) 116.0 116.4 dB
DAC2 : SDTI2 => DAC2 => L/ROUT2
S/(N+D) fs = 44.1kHz (0dBFS) 109.1 110.4 dB
DR fs = 44.1kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.5 116.5 dB
S/N fs = 44.1kHz (No Inputs, A-weighted) 116.5 116.5 dB
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
S/(N+D) fs = 44.1kHz (0dBFS) 111.6 112.0 dB
DR fs = 44.1kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.6 116.6 dB
S/N fs = 44.1kHz (No Inputs, A-weighted) 116.6 116.6 dB
DAC4 : SDTI4 => DAC4 => L/ROUT4
S/(N+D) fs = 44.1kHz (0dBFS) 111.1 106.0 dB
DR fs = 44.1kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.6 115.8 dB
S/N fs = 44.1kHz (No Inputs, A-weighted) 116.5 115.6 dB
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2. fs=96kHz, MCLK=256fs, BICK=64fs
Result
Unit
Lch
Rch
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
S/(N+D) fs = 96kHz (0dBFS) 105.1 106.8 dB
DR fs = 96kHz (-60dBFS, A-Weighted) 115.0 115.7 dB
S/N fs = 96kHz (No Inputs, A-weighted) 115.0 115.6 dB
DAC2 : SDTI2 => DAC2 => L/ROUT2
S/(N+D) fs = 96kHz (0dBFS) 108.7 108.7 dB
DR fs = 96kHz (-60dBFS, A-Weighted) 115.7 116.1 dB
S/N fs = 96kHz (No Inputs, A-weighted) 115.6 115.8 dB
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
S/(N+D) fs = 96kHz (0dBFS) 108.0 108.6 dB
DR fs = 96kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.0 115.9 dB
S/N fs = 96kHz (No Inputs, A-weighted) 116.0 115.8 dB
DAC4 : SDTI4 => DAC4 => L/ROUT4
S/(N+D) fs = 96kHz (0dBFS) 108.1 105.5 dB
DR fs = 96kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.1 115.0 dB
S/N fs = 96kHz (No Inputs, A-weighted) 116.0 115.0 dB
3. fs=192kHz, MCLK=128fs, BICK=64fs
Result
Unit
Lch
Rch
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
S/(N+D) fs = 192kHz (0dBFS) 105.5 106.3 dB
DR fs = 192kHz (-60dBFS, A-Weighted) 115.6 115.9 dB
S/N fs = 192kHz (No Inputs, A-weighted) 115.4 115.1 dB
DAC2 : SDTI2 => DAC2 => L/ROUT2
S/(N+D) fs = 192kHz (0dBFS) 108.7 108.2 dB
DR fs = 192kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.0 116.0 dB
S/N fs = 192kHz (No Inputs, A-weighted) 115.2 115.3 dB
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
S/(N+D) fs = 192kHz (0dBFS) 108.0 107.9 dB
DR fs = 192kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.0 115.8 dB
S/N fs = 192kHz (No Inputs, A-weighted) 115.6 115.4 dB
DAC4 : SDTI4 => DAC4 => L/ROUT4
S/(N+D) fs = 192kHz (0dBFS) 106.3 105.0 dB
DR fs = 192kHz (-60dBFS, A-Weighted) 116.0 114.6 dB
S/N fs = 192kHz (No Inputs, A-weighted) 115.9 114.4 dB
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[AKD4468-SB]
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[Plot Data]
■ FFT1 (fin=1 kHz, Input Level=0dBFS)
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 13. fs=44.1 kHz Figure 14. fs=96 kHz
Figure 15. fs=192 kHz
■ FFT2 (fin=1 kHz, Input Level=-60dBFS)
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 16. fs=44.1 kHz Figure 17. fs=96 kHz
Figure 18. fs=192 kHz
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[AKD4468-SB]
<KM130703> 2020/06
■ FFT3 (Noise floor)
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 19. fs=44.1 kHz Figure 20. fs=96 kHz
Figure 21. fs=192 kHz
■ THD+N vs Input level
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 22. fs=44.1 kHz Figure 23. fs=96 kHz
Figure 24. fs=192 kHz
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[AKD4468-SB]
<KM130703> 2020/06
■ THD+N vs Input Frequency
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 25. fs=44.1 kHz Figure 26. fs=96 kHz
Figure 27. fs=192 kHz
■ Linearity
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 28. fs=44.1 kHz Figure 29. fs=96 kHz
Figure 30. fs=192 kHz
- 18-
[AKD4468-SB]
<KM130703> 2020/06
■ Frequency Response
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 31. fs=44.1 kHz Figure 32. fs=96 kHz
Figure 33. fs=192 kHz
■ Crosstalk
DAC3 : SDTI3 => DAC3 => L/ROUT3
Figure 34. fs=44.1 kHz Figure 35. fs=96 kHz
Figure 36. fs=192 kHz
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REVISION HISTORY
Date
(yy/mm/dd)
Manual
Revision
Board
Revision
Reason Page Contents
19/02/01 KM130700 0 First edition
19/02/22 KM130701 1 Modification
Update measurement results.
Update control software.
Update schematic.
19/10/04 KM130702 1 Modification
Correct the error of the schematic revision.
(Rev.2 → Rev.1)
20/06/09 KM130703 2 Modification Update schematic.
2
Figure 2 Description number correction
(12) → (11)
(13) (14) (15) (16) → (12) (13) (14) (15) (16)
3
Correction of description
(8)PORT304
BICK → BICK/DLCLK
LRCK → LRCK/DSDL1
(9)PORT303
SDTI3/DSDR2 → SDTI3/DSDR2/TDMO1
SDTI4/DSDL3 → SDTI4/DSDL3/TDMO2
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関連論文
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AKM AK4468VN 仕様
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AKM AK4452VN Evaluation Board Manual
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