[AKD4495-SA]
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1. 概 要
AKD4495-SAはAK4495の音質評価ボードです。AK4495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フェースを使って、簡単に音質の評価をすることができます。
オーダリングガイド
AKD4495-SA --- AK4495音質評価ボード
（コントロールソフトを同梱。）
2. 機 能
3種類のディジタル・オーディオ・インターフェースを搭載
- コアキシャル入力1系統
- 光入力1系統
- 外部インタフェース用10ピンヘッダー
ボード制御用USBポート
プリアンプ出力用LPF回路搭載
AK4118A
COAX In
Opt In
1st Order LPF
LOUT
ROUT
10pin Header
(DSP)
+VOP
USB
(CTRL)
PIC18F4550
AK4495
-VOP
Power Circuit
[+5V
←
+15V]
to VDDL/R
Power Circuit
[+3.3V
←
+15V]
to AVDD
and DVDD
to D3V
from D3V
Regulator (T1)
[+5V
→
+3.3V]
Power Circuit
[+5V
←
+15V]
to VREFHL/R
Figure 1. AKD4495-SAブロック図 (Note 1)
Note 1. 回路図は文末に添付。
・音質評価時はCOAXを推奨します。
AK4495 音質評価ボード Rev.1
AKD4495-SA
[AKD4495-SA]
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3. 目 次
1. 概 要 .................................................................................................................................................................. 1
オーダリングガイド ........................................................................................................................................ 1
2. 機 能 .................................................................................................................................................................. 1
3. 目 次 .................................................................................................................................................................. 2
4. ボード概略図 ...................................................................................................................................................... 3
概略図 ................................................................................................................................................................ 3
説明 .................................................................................................................................................................... 3
5. 操作手順 .............................................................................................................................................................. 5
電源の配線 ........................................................................................................................................................ 5
評価モード ........................................................................................................................................................ 5
SW設定 .............................................................................................................................................................. 6
電源投入 ............................................................................................................................................................ 8
ボード制御 ........................................................................................................................................................ 8
6. コントロールソフトマニュアル ...................................................................................................................... 9
評価ボードとコントロールソフトの設定 .................................................................................................... 9
操作説明 .......................................................................................................................................................... 10
各タブ機能の説明 .......................................................................................................................................... 11
各ダイアログ機能の説明 .............................................................................................................................. 13
7. 測定結果 ............................................................................................................................................................. 18
8. 改訂履歴 ............................................................................................................................................................ 34
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 35
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4. ボード概略図
概略図
Figure 2. AKD4495-SA概略図
説明
(1) 電源, GNDコネクタ (+VOP, GND, -VOP)
電源供給, GND用コネクタです。
詳細は「 電源の配線」を参照して下さい。
(2) SPDIF入力コネクタ (J6/BNCコネクタ, PORT2/光コネクタ)
AK4118AにSPDIF信号を入力します。
J6(BNCコネクタ)を使用する場合には、R32 = “0Ω”, R31 = “open”に設定して下さい。
また、PORT2(光コネクタ)を使用する場合には、R32 = “open”, R31 = “0Ω”に設定して下さい。
(3) アナログ出力端子 (J4 / J5, BNCコネクタ)
アナログシングルエンド出力用コネクタです。
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(4) DSP PORT (PORT1)
外部インタフェース用10ピンヘッダーです。
外部ディジタルオーディオ機器とのインタフェースが可能です。
PORT1(DSP)を使用する場合は、R14, R18, R22, R25, R28 = “open”, R13, R16, R21, R24, R23 = “0Ω”に設
定して下さい。
Pin
I/O
Function
pin
I/O
Function
1
I
MCLK
2
P
GND
3
I
BICK/DCLK/BCK
4
P
GND
5
I
LRCK/DSDR/DINR
6
P
GND
7
I
SDATA/DSDL/DINL
8
P
GND
9
I
WCK
10
P
GND
Table 1. PORT1(DSP)のピンアサインメント
(5) AK4118A (U2)
AK4118Aはデジタルオーディオトランシーバです。
SPDIF信号を使用してAK4495の音質評価する場合に使用します。
(6) PIC18F4550 (U4)
USB通信用のマイクロコントローラーです。
評価ボード上のUSBポートを介して、PCからAK4495のコントロールができます。
(7) スライドスイッチ (SW3 / SW4)
AK4495およびAK4118Aの設定スイッチです。
上方が”H”(ON), 下方が”L”(OFF)になります。
詳細は「 SW設定」の項を参照して下さい。
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5. 操作手順
電源の配線
名称
色
電圧
内訳
備考
+VOP
赤
+12+15V
電源回路,
入出力バッファ(OPアンプ)
必ず接続して下さい。
-VOP
青
-12-15V
入出力バッファ(OPアンプ)
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 2. 電源の配線 (Note 2)
Note 2. 配線は電源の根本から分けて下さい。
評価モード
(1). AK4118AのDIR機能を用いた評価 (COAX) < Default >
BNCコネクタ(J6)で受信したSPDIF信号からDIRによりMCLK,BICK,LRCK,SDATAを生成しま
す。
CDテストディスク等を用いての評価が可能です。(Note 3)
設定: R31 = “open”, R32 = “0Ω”
Note 3. 音質評価時はCOAXを推奨します。
(2). AK4118AのDIR機能を用いた評価 (OPTICAL)
光入力コネクタ(PORT2)で受信したSPDIF信号からDIRによりMCLK,BICK,LRCK,SDATAを生成
します。CDテストディスク等を用いての評価が可能です。
設定: R31 = “0Ω”, R32 = “open”
(3). 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 (PORT1)
設定: R18, R22, R25, R28 = “open”, R16, R21, R24, R23 = “0Ω”
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SW設定
(1). Parallel / Serial Control Mode切り替え設定
[SW5] (P/S)：Parallel Control Mode側、またはSerial Control Mode側に切り替える事で、
Parallel / Serial Control Modeを切り替える事が出来ます。
(a) Parallel Control Mode < Default > (b) Serial Control Mode
SW5
P/S
Parallel
Control Mode
Serial
Control Mode
SW5
P/S
Parallel
Control Mode
Serial
Control Mode
Figure 3. P/S Setting (Note 4)
Note 4. SW5(P/S)を”Serial Control Mode”側に設定した場合、SW4[No.5]はCAD0pin設定に、SW4[No.9]
はCAD1pin設定になります。
また、SW4のNo.5, No.6, No.9以外の設定は無効となります。
(2). その他SW設定
上側がON(“H”), 下側がOFF(“L”)です。
[SW2] (SMUTE): AK4495のSMUTE設定。動作中は“L”側に倒します。
[SW3] (SW DIP-2): AK4118Aの設定
No.
Name
ON (“H”)
OFF (“L”)
Default
1
OCKS1
Master Clock setting for AK4118A
Table 5参照
ON
2
OCKS0
OFF
Table 3. AK4118A Mode Setting
[SW4] (SW DIP-10): AK4495の設定
Table 4. AK4495 Mode Setting
No.
Name
ON (“H”)
OFF (“L”)
Default
1
SD
Digital Filter Setting
Table 8参照。
ON
2
SLOW
OFF
3
DIF0
Audio I/F Format Setting for AK4495
Table 6参照。
OFF
4
DIF1
ON
5
DIF2
/ CAD0
OFF
CAD0pin=”H”
CAD0pin=”L”
6
I2C
I2C-bus Control Mode
3-wire Serial Control Mode
OFF
7
DEM0
De-emphasis Control
Table 7参照。
ON
8
DEM1
OFF
9
ACKS
/ CAD1
Auto Setting Mode
Manual Setting Mode
OFF
CAD1pin=”H”
CAD1pin=”L”
10
DFP
Super Slow roll-off Filter
ON
Super Slow roll-off Filter
OFF
OFF
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OCKS1
[SW3(1)]
OCKS0
[SW3(2)]
MCKO1
L
L
256fs
H
L
512fs
< Default >
H
H
128fs
Table 5. AK4118A Master Clock Setting
Mode
DIF2
[SW4(5)]
DIF1
[SW4(4)]
DIF0
[SW4(3)]
Input Format
LRCK
BICK
0
L
L
L
16-bit LSB justified
H/L
32fs
1
L
L
H
20-bit LSB justified
H/L
48fs
2
L
H
L
24-bit MSB justified
H/L
48fs
< Default >
3
L
H
H
24-bit I
2
S compatible
L/H
48fs
4
H
L
L
24-bit LSB justified
H/L
48fs
5
H
L
H
32-bit LSB justified
H/L
64fs
6
H
H
L
32-bit MSB justified
H/L
64fs
7
H
H
H
32-bit I
2
S compatible
L/H
64fs
Table 6. AK4495 Audio I/F Format
DEM1
[SW4(8)]
DEM0
[SW4(7)]
Mode
L
L
44.1kHz
L
H
OFF
< Default >
H
L
48kHz
H
H
32kHz
Table 7. De-emphasis Control
SD
[SW4(1)]
SLOW
[SW4(2)]
Mode
L
L
Sharp roll-off filter
L
H
Slow roll-off filter
H
L
Short delay sharp roll-off filter
< Default >
H
H
Short delay slow roll-off filter
Table 8. Digital Filter Setting
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電源投入
上側がON(“H”), 下側がOFF(“L”)です。
電源投入後、必ず一度SW1(PDN)のパワーダウンリセットを行ないます。リセットの方法は、トグル
スイッチSW1(PDN)を一度“L”側に倒して、AK4495とAK4118Aのパワーダウンリセットを行ってから、
SW1(PDN)を“H”側に戻してパワーダウンを解除します。
[SW1] (PDN): AK4495および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。
ボード制御
AKD4495-SAはPCのUSBポートを通してコントロール可能です。同梱のUSBケーブルでUSBコネクタ
J7(USB)とPCのUSBポートを接続して下さい。
コントロールソフトウェアは本評価ボードに同梱されています。ソフトウェア操作手順は「コントロー
ルソフトマニュアル」の項を参照してください。
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6. 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. 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。
5. 適宜、操作を行い評価して下さい。
Figure 4. Control Software 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。
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」を参照してください。
Figure 5. メイン画面の制御ボタン
1. [Port Reset] : メインボード上のUSB ポートを初期化します。
ソフト起動後、USBポートが正しく初期化されていない場合やUSBケーブルを抜き
挿しした場合、このボタンをクリックしてUSBポートを再度初期化して下さい。
2. [Control I/F ] : AK4495のRegister Control Interface Modeを選択します。
3. [Chip Address] : チップアドレスを選択します。
4. [Write Default] : レジスタを初期設定にします。
5. [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。
6. [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 5)
7. [Save] : 現在のレジスタ設定値をファイルに保存します。
8. [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。
9. [All Reg Write] : [All Reg Write] ダイアログを立ち上げます。
10. [Data R/W] : [Data R/W] ダイアログを立ち上げます。
11. [Sequence] : [Sequence] ダイアログを立ち上げます。
12. [Sequence(File)] : [Sequence(File)] ダイアログを立ち上げます。
13. [Read] : 現在のレジスタを読み出して、Register欄に表示します。(Note 5)。
[All Read]ボタンとは異なり16進表示のみ行い、レジスタマップへの反映は行いませ
ん。
14. [Close] : ソフトを終了します。
Note 5. [All Read]ボタンおよび[Read]ボタンはRegister Control Interface Mode設定が”I2C-bus Control
Mode”の時のみ有効です。
(1)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(14)
(13)
(2)
(3)
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各タブ機能の説明
1. [REG] タブ: レジスタマップ
レジスタの書込み、読み込みを実施する画面です。
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。
“H”または “1”はボタンDown状態、赤字 (Read Onlyでは濃い赤) 表示、
“L”または “0”はボタンUp状態、青字(Read Onlyではグレー)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。
データシートで定義されていない部分は“---”で表示されます。
Figure 6. REG Window
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1-1. [Write]: データ書き込みダイアログ
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。
レジスタマップの各レジスタに対応した[Write]ボタンをクリックし、
ダイアログを立ち上げます。
チェックボックスをチェック(点がチェックした印です)すると、データは“H”または“1”になり、
チェックしなければデータは“L”または“0”になります。
各レジスタに対応したダイアログがあります。
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。
Figure 7. Register Set Window
1-2. [Read]: データ読み込み実施 (I2C-bus Control Mode Only)
レジスタマップの各レジスタに対応した[Read]ボタンをクリックすると、
各レジスタの読み込みを実施します。
各レジスタの読み込み完了後、レジスタの状態に合わせて表示の更新が行われます。
“H”または “1”ではボタンDown 状態、赤字 (Read Only では濃い赤) 、
“L”または “0”ではボタンUp 状態、青字(Read Only ではグレー)に表示されます。
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各ダイアログ機能の説明
1. [All Reg Write]: [All Register Write] ダイアログ
メイン画面で[All Reg Write] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。
メイン画面の[ SAVE ] ボタンで作成したレジスタ設定ファイルを複数割り当て、実行することができま
す。
Figure 8. All Reg Write Window
[ Open (左) ] ボタン : レジスタ設定ファイル (*.akr) の選択を実施します。
[ Write ] ボタン : 選択したレジスタ設定ファイルの内容でレジスタの書込みを行います。
[ Write All ] ボタン : 選択したレジスタ設定ファイルの レジスタの書込みをまとめて実施します。
選択ファイルの実行順番は画面上から下の順となります。
[ Help ] ボタン : 本機能の説明画面を開きます。
[ Save ] ボタン : レジスタ設定ファイルの割り当てを保存します。ファイル名は “*.mar”です。
[ Open (右) ] ボタン :“*. mar”で保存されたレジスタ設定ファイルの割り当てを読み出します。
[ Close ] ボタン : ダイアログを閉じ、処理を終了します。
～ 操作上の注意 ～
(1). 右側にある[ Save ] と[ Open ]ボタンで指定するファイルは
全て同じフォルダ内に入っている必要があります。
(2). レジスタの内容をメイン画面 の [ Save ] ボタンで変更した場合、
その内容を反映させるためにそのファイルを再度読み出して下さい。
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2. [Data R/W]: [Data R/W] ダイアログ
メイン画面で[Data R/W] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。
キーボード操作により指定アドレスに対してデータ書き込みを実施します。
Figure 9. Data R/W Window
[ Address ] ボックス : エディットボックス内にデータを書き込むアドレスを16進数2桁で入力します。
[ Data ] ボックス : エディットボックス内にデータを16進数2桁で入力します。
[ Mask ] ボックス : エディットボックス内にマスクデータを16進数2桁で入力します。
[ Data ] 入力に対してAND処理を実施したものが書込みデータとなります。
[ Write ] ボタン : [ Address] ボックスで指定されたアドレスのレジスタに対して
[ Data ] 入力と[ Mask ] 入力より生成したデータを書込みます(Note 6)。
[ Read ] ボタン : [ Address] ボックスで指定されたアドレスのレジスタを読み込みます(Note 7)。
[ Close ] ボタン : 処理を終了します。
特にデータ書込みを実施しない場合はこちらで画面を閉じることで
キャンセルを行うことが出来ます。
Note 6. [ Write ] ボタン操作後はレジスタマップの表示が更新されます。
Note 7. [ Read ]ボタンはRegister Control Interface Mode設定が”I2C-bus Control Mode”の時のみ有効です。
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3.[Sequence]: [Sequence] ダイアログ
メイン画面で[Sequence] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。
レジスタのシーケンスの設定、実行ができます。
Figure 10. Sequence Window
～ シーケンスの設定 ～
シーケンス設定は以下の手順で設定します。
(1). シーケンス処理内容を選択します。
[Select]コンボボックスから動作させる処理内容を選択します。
処理内容に応じてデータ設定の必要な入力ボックスが有効になります。
< Select選択項目 >
・No_use : 未使用
・Register : レジスタ書込み
・Reg(Mask) : レジスタ書込み(マスク指定)
・Interval : インターバル
・Stop : 一時停止
・End : シーケンス終了
[AKD4495-SA]
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(2). 動作させるシーケンスを入力して下さい。
[ Address ] : アドレス
[ Data ] : データ
[ Mask ] : マスク
[ Data ] と[ Mask ]のAND処理を実施したものが書込みデータとなります。
Mask = 0x00のとき、現在値の設定を維持します。
Mask = 0xFFのとき、Dataで設定された8bitデータが書き込まれます。
Mask =0x0Fのとき、Dataで設定された下位4bitデータが書き込まれます。
上位4bitは現在の設定値を維持します。
[ Interval ] : インターバル時間
シーケンス処理内容毎の入力項目は次の通りです。
・No_use : なし
・Register : [ Address ]、[ Data ]、[ Interval ]
・Reg(Mask) : [ Address ]、[ Data ]、[ Mask ]、[ Interval ]
・Interval : [ Interval ]
・Stop : なし
・End : なし
～ 操作ボタン説明 ～
操作ボタンの機能は以下の通りです。
[ Start ] ボタン : 設定したシーケンスが実行されます。
[ Help ] ボタン : 本機能の説明画面を開きます。
[ Save ] ボタン : シーケンス設定ファイルを保存します。ファイル名は “*.aks” です。
[ Open ] ボタン : “*.aks”で保存されたシーケンス設定ファイルの割り当てを読み出します。
[ Close ] ボタン : ダイアログを閉じ、処理を終了します。
シーケンスの一時停止
シーケンス処理内容にStopが選択されているとき、シーケンスを一時停止します。
再度[ Start ]ボタンを押下すると停止した状態から再び動作を開始します。
再開時のステップは[ Start Step ]のボックスに表示されます。
処理の終わりまで実行させた場合[ Start Step ]は “1”に戻ります。
[ Start Step ]ボックスに任意のステップを入力することで途中から実行することが可能です。
処理の途中で最初から再実行を行いたい場合は[ Start Step ]に ”1”を入力し
[ Start ]ボタンを押下して実行してください。
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4. [Sequence(File)]: [Sequence by *.aks file] ダイアログ
メイン画面で[Sequence(File)] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。
シーケンス設定画面([Sequence]ダイアログ)の[ SAVE ] ボタンで作成したシーケンス設定ファイルを複
数割り当て、実行することができます。
Figure 11. Sequence(File) Window
[ Open (左) ] ボタン : シーケンス設定ファイル (*.aks) の選択を実施します。
[ Start ] ボタン : 選択したシーケンス設定ファイルの内容でシーケンス処理の実行を行います。
[ Start All ] ボタン : 選択したシーケンス設定ファイルのシーケンス処理実行を
まとめて実施します。選択ファイルの実行順番は画面上から下の順となります。
[ Help ] ボタン : 本機能の説明画面を開きます。
[ Save ] ボタン : レジスタ設定ファイルの割り当てを保存します。ファイル名は "*.mas" です。
[ Open (右) ] ボタン : “*.mas”で保存されたレジスタ設定ファイルの割り当てを読み出します。
[ Close ] ボタン : ダイアログを閉じ、処理を終了します。
～ 操作上の注意 ～
(1). 右側にある[ Save ] と[ OPEN ] で指定するファイルは
全て同じフォルダ内に入っている必要があります。
(2). シーケンス処理内容に Stopが選択されているとき、シーケンスを一時停止します。
一時停止中は以下のようなメッセージを出力します。[ OK ]ボタンを押下すると先に進みます。
Figure 12. Sequence Pause Window
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7. 測定結果
[Measurement condition]
Measurement unit : Audio Precision System two Cascade (AP2)
MCLK : 512fs (44.1kHz), 256fs (96kHz), 128fs (192kHz)
BICK : 64fs
fs : 44.1kHz, 96kHz, 192kHz
Bit : 24bit
Power Supply : AVDD= DVDD=3.3V, VDDL/R=VREFHL/R=5V
Interface : Internal DIR (44.1kHz, 96kHz, 192kHz)
Temperature : Room
Operational Amplifiers : OPA604
[Measurement Result]
fs=44.1kHz
Parameter
Input signal
Measurement filter
Results
Lch
/
Rch
S/(N+D)
1kHz, 0dB
20kHz LPF
97.9 dB
/
97.5 dB
DR
1kHz, -60dB
113.0 dB
/
113.2 dB
A-weighted
115.3 dB
/
115.8 dB
S/N
“0” data
20kHz LPF
113.0 dB
/
113.2 dB
A-weighted
115.6 dB
/
115.6 dB
fs=96kHz
Parameter
Input signal
Measurement filter
Results
Lch
/
Rch
S/(N+D)
1kHz, 0dB
40kHz LPF
96.8 dB
/
97.0 dB
DR
1kHz, -60dB
108.3 dB
/
108.1 dB
A-weighted
114.8 dB
/
114.8 dB
S/N
“0” data
40kHz LPF
108.8 dB
/
108.8 dB
A-weighted
115.5 dB
/
115.5 dB
fs=192kHz
Parameter
Input signal
Measurement filter
Results
Lch
/
Rch
S/(N+D)
1kHz, 0dB
40kHz LPF
95.1 dB
/
96.3 dB
DR
1kHz, -60dB
106.4 dB
/
105.9 dB
A-weighted
112.2 dB
/
111.7 dB
S/N
“0” data
40kHz LPF
108.5 dB
/
108.3 dB
A-weighted
114.9 dB
/
114.9 dB
[AKD4495-SA]
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Plots
(fs=44.1kHz)
AKM
AK4495 FFT (0dBFS Input)
AVDD=DVDD=3.3V, VDDL/R=VREFHL/R=5V, MCLK=512fs, fs=44.1kHz
-180
+0
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
Figure 13. FFT (0dBFS Input)
AKM
AK4495 FFT (-60dBFS Input)
AVDD=DVDD=3.3V, VDDL/R=VREFHL/R=5V, MCLK=512fs, fs=44.1kHz
-180
+0
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
Figure 14. FFT (-60dBFS Input)
[AKD4495-SA]
<KM113803> 2016/11
- 20 -
(fs=44.1kHz)
AKM
AK4495 FFT (No Signal Input)
AVDD=DVDD=3.3V, VDDL/R=VREFHL/R=5V, MCLK=512fs, fs=44.1kHz
-180
+0
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
Figure 15. FFT (No Signal Input)
AKM
AK4495 Out of Band Noise
AVDD=DVDD=3.3V, VDDL/R=VREFHL/R=5V, MCLK=512fs, fs=44.1kHz
-180
+0
-170
-160
-150
-140
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
d
B
r
A
20 100k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 50k
Hz
Figure 16. Out of Band Noise
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