[AKD4497-SA]
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1. 概 要
AKD4497-SAは、Network-Audio, USB-DAC, カーオーディオシステム等に対応した32Bit DAC AK4497
の評価ボードです。AK4497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、簡単に評価をすることができます。
■オーダリングガイド
AKD4497-SA -- AK4497評価ボード
（IBM-AT互換機のUSBポートとの接続用I/Fボードとコントロールソフトを同梱。）
2. 機 能
シリアルコントロール用10ピンヘッダー搭載
プリアンプ出力用LPF回路搭載
Digital Audioインターフェース(AK4118A)を装備
COAX In
AK4
497
2nd Order LPF
Rch
Lch
DIR
Opt In
AK4118A
Figure 1. AKD4497-SAブロック図 (Note 1)
Note 1. 回路図は文末に添付。
AK4497 評価ボード Rev.0
AKD4497-SA
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3. ボード概略図
■ 概略図
J500
SW100
SW200
U1
J400
J300
PORT200
J403
J402
J401
J501
J404
SW300
PORT201
PORT300
Filter Block1-1
Filter Block2-1
Filter Block1-2
Filter Block2-2
Regulator
Block4
Regulator
Block3
Regulator
Block1
Regulator
Block2
U300
Bottom Side
Figure 2. AKD4497-SA 概略図
■ 説明
(1) 電源、GNDコネクタ ( J500 / +15V, J404 / -15V, J501 / GND )
電源供給、GND用コネクタです。
詳細は、“電源の配線” 項を参照して下さい。
(2) SPDIF入力コネクタ ( J300 / BNC Connector, PORT300 / 光コネクタ )
AK4118AにSPDIF信号を入力します。
J300 (BNCコネクタ)を使用する場合は、 抵抗R303をShortに設定して下さい。
また、PORT300 (光コネクタ)を使用する場合は、抵抗R302をShortに設定して下さい。
(3) アナログ差動出力端子 (J400 / J401, XLRコネクタ)
アナログ差動出力用コネクタです。
(4) アナログ出力端子 (J402 / J403, 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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(5) EXT PORT (PORT200)
外部インターフェース用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ーフェースが可能です。
PORT200(EXT)を使用する場合は、抵抗R202, R204, R206, R208をShortに設定して下さい。
Pin I/O Function pin I/O Function
1 I MCLK 10 P GND
2 I BICK 9 P GND
3 I SDTO 8 P GND
4 I LRCK 7 P GND
5 I WCK 6 P GND
Table 1. PORT200 (EXT) ピンアサインメント
(6) AK4118A (U300)
AK4118Aはディジタルオーディオトランシーバです。
SPDIF信号を使用してAK4497の音質評価する場合に使用します。
(7) µP-IF PORT (PORT201)
I/Fボードとの通信用10ピンヘッダーです。
IBM-AT互換機のUSBポートとの接続用I/Fボードを介して、PCからAK4497のコントロールが可
能です。
詳細は、” シリアルコントロール” 項を参照して下さい。
(8) Dipスイッチ (SW100 / SW300)
AK4497及びAK4118Aの設定スイッチです。
上方が “H” (ON) 、下方が “L” (OFF) です。
詳細は、 “抵抗、DIPスイッチの設定” 項を参照して下さい。
(9) トグルスイッチ (SW200)
AK4497及びAK4118AのPDN設定スイッチです。
“H”：PDN=High
“L”：PDN=Low
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4. 操作手順
操作手順
1). 電源の配線
2). 評価モード
3). 抵抗、DIPスイッチの設定 (以下参照)
4). 電源投入
1). 電源の配線
名称 色 電圧 内訳 備考
Default
設定
J500
(REG(+15V))
赤 +10～+15V
AK4497のMVDD,
Op-Amp
必ず接続します。
+15V
J404
(REG(-15V))
青 -10～-15V Op-Amp 必ず接続します。 -15V
J501
(AVSS)
黒 0V デジタルグランド 必ず接続します。 0V
Table 2. 電源の配線
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2). 評価モード
2-1). DIRを用いた評価 （COAX）< Default >
J300(COAX)を使用します。BNCから受信したデータからDIRによりMCLK, BICK, LRCK, SDATA
を生成します。
抵抗R303をshortとして下さい。また、R201 (MCLK), R203 (BICK), R207 (LRCK), R205(SDTO)を
shortとして下さい。
DIR使用時の抵抗設定：
COAX / OPT : R303 = short (COAX)
MCLK : R201 = short (DIR)
BICK : R203 = short (DIR)
LRCK : R207 = short (DIR)
SDTO : R205 = short (DIR)
2-2). DIRを用いた評価（OPTICAL)
PORT300(OPTICAL)を使用します。光コネクタから受信したデータからDIRによりMCLK, BICK,
LRCK, SDATAを生成します。
抵抗R302をshortとして下さい。また、R201 (MCLK), R203 (BICK), R207 (LRCK), R205 (SDTO)
をshortとして下さい。
DIR使用時の抵抗設定：
COAX / OPT : R302 = short (OPT)
MCLK : R201 = short (DIR)
BICK : R203 = short (DIR)
LRCK : R207 = short (DIR)
SDTO : R205 = short (DIR)
2-3). マスタクロックを含む全インタフェイス信号を外部から供給 (PORT1)
PORT200(DSP)からマスタクロックを含む全インタフェイス信号を供給します。
R202 (MCLK), R204 (BICK), R208 (LRCK), R206 (SDTO)をshortとして下さい。
外部クロック使用時の抵抗設定：
COAX / OPT : R303 = short (COAX) <default>
MCLK : R202 = short (EXT)
BICK : R204 = short (EXT)
LRCK : R208 = short (EXT)
SDTO : R206 = short (EXT)
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3). 抵抗、DIPスイッチの設定
3-1). 抵抗設定
[ R201 / R202 (MCLK) ]：MCLK pinの接続元を選択します。
R201 short：DIR(AK4118A)からのMCLK信号を供給します。< Default >
R202 short ：PORT200からのMCLK信号を供給します。
[ R203 / R204 (BICK) ]：BICK pinの接続元を選択します。
R203 short：DIR(AK4118A)からのBICK信号を供給します。< Default >
R204 short ：PORT200からのBICK信号を供給します。
[ R205 / R206 (SDTO) ]：SDATA pinの接続元を選択します。
R205 short：DIR(AK4118A)からのSDATA信号を供給します。< Default >
R206 short ：PORT200からのSDATA信号を供給します。
[ R207 / R208 (LRCK) ]：LRCK pinの接続元を選択します。
R207 short：DIR(AK4118A)からのLRCK信号を供給します。< Default >
R208 short ：PORT2からのLRCK信号を供給します。
[ R303 / R302 (RX-SEL) ]：AK4118Aへ入力するSPDIF信号を選択します。
R303 short：J300(COAX)コネクタからのSPDIF信号を供給します。< Default >
R302 short ：PORT300からのSPDIF信号を供給します。
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3-2). DIPスイッチ設定
上側がON(“H”), 下側がOFF(“L”)です。
[SW300]：AK4118Aの設定
No. Name ON (“H”) OFF (“L”) Default
1 OCKS1 Master Clock setting for AK4118A
Table 5. 参照
L
2 OCKS0 L
Table 3.SW300 Setting
[SW100]：AK4497の設定
No. Name ON (“H”) OFF (“L”) Default
1 SSLOW
Digital Filter Setting：Table 6. 参照
( In Pararell Control Mode)
L
2 SD H
3 SLOW L
4
HLOAD
/I2C
Heavy Load Mode Normal Mode
L
( In Pararell Control Mode)
I2C-Bus
Control Mode
3-wire
Serial Control Mode
5 PSN
PSN pin= “H”
(Pararell Control Mode)
PSN pin= “L”
Serial Control Mode)
L
6
ACKS
/CAD1
Auto Setting Mode Manual Setting Mode
L( In Pararell Control Mode)
CAD1 pin= “H” CAD1 pin= “L”
Table 4. SW100 Setting
Mode OCKS1 OCKS0 MCKO1 fs (max)
0 L L 256fs 96 kHz < Default >
1 L H 256fs 96 kHz
2 H L 512fs 48 kHz
3 H H 128fs 192 kHz
Table 5. Master Clock Setting
SSLOW SD SLOW Mode
L L L Sharp roll-off filter
L L H Slow roll-off filter
L H L Short delay sharp roll-off filter < Default >
L H H Short delay slow roll-off filter
H L L Super Slow roll-off filter
H L H Super Slow roll-off filter
H H L Low dispersion Shot Delay filter
H H H Reserved
Table 6. Digital Filter Setting
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4). 電源投入
上側がON(“H”), 下側がOFF(“L”)です。
[SW200](PDN)： DAC / DIR のリセット。動作中は “H”にして下さい。
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SW3 (トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、
AK4497及び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。
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シリアルコントロール
1). 3線シリアルコントロールモードの場合 ：PSN pin=”L”, I2C pin=”L”
2). I
2
Cバスコントロールモードの場合 ：PSN pin=”L”, I2C pin=”H”
AK4497はPC （IBM-AT互換機）と AKDUSBIF-B を USBケーブルで接続し、またAKDUSBIF-B と評価
ボードは AKDUSBIF-B に取り付けてある10pin Flat Cable で接続します。 (Note 2, Note 3)
Note 2. 接続できるAKDUSBIF-Bは1台のみです。
2枚以上のAKDUSBIF-Bを1台のPCに接続して使用することは出来ません。
Note 3. 10pin Flat Cable の赤い線をボード上の10pin Headerの1pinに合わせて繋いで下さい。
PC
USB Cable
AKDUSBIF
-
B
USB
Connector
Evaluation Board
AKDXXXX-YY
10pin
Connector
Device
AKXXXX
10pin Flat Cable
Set Red line to No.1 pin side.
Figure 3. AKDUSBIF-Bの接続方法
Figure 4. AKDUSBIF-B
AKDUSBIF
-
B
Evaluation Board
PC
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5. 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 5. 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。
1.[Port Reset]: 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 I/Fボード(AKDUSBIF-B)を接続した場合、
このボタンをクリックしてください。
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ください。
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]: 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 2)
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。
Note 2. Resister Control Interface Mode設定が”I2Cバスコントロールモード”の時のみ有効です。
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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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[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
[Read]: データ読み込み実行 (I
2
Cバスコントロールモード時のみ)
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行します。
各レジスタの読み込み完了後、レジスタの設定状態に合わせて、レジスタ各ビットの表示の更新が行われ
ます。
“H”又は”1”の時はボタンDown状態で赤字(Read Onlyでは濃い赤)、
“L”又は”0”の時はボタンUp状態で青字(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 ] 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 8)。
[ Read ] ボタン : [ Address] ボックスで指定されたアドレスのデータを読み出します。(エラー!
参照元が見つかりません。)
[ 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 8. [ 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 9. [ Read ] ボタンの操作は”I2Cバスコントロールモード”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
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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(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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6. Measurement Results
[Measurement condition]
Measurement unit : Audio Precision APX 555 Audio Analyzer
MCLK : 256fs (44.1 kHz), 256fs (96 kHz), 128fs (192 kHz)
BICK : 64fs
fs : 44.1kHz, 96kHz, 192kHz
Bit : 24bit
Power Supply : AVDD=TVDD=DVDD=1.8V, VDDL/R=VREFHL/R=5V
Pass : DIR → AK4497 → Cannon Connector
Interface : Internal DIR (44.1 kHz, 96 kHz, 192 kHz)
Temperature : Room Temperature
Operational Amplifiers : OPA1611, OPA1612
Control Soft Register : HLOAD=”1”, SC2=”1”
fs=44.1kHz
Parameter Input signal Measurement filter
Results
Lch / Rch
S/(N+D) 1kHz, 0dB
20kHz LPF
116.9 dB / 116.6 dB
DR 1kHz, -60dB
124.2 dB / 124.1 dB
A-weighted
126.5 dB / 126.3 dB
S/N “0” data
20kHz LPF
124.1 dB / 124.1 dB
A-weighted
126.5 dB / 126.4 dB
fs=96kHz
Parameter Input signal Measurement filter
Results
Lch / Rch
S/(N+D) 1kHz, 0dB
40kHz LPF
114.1 dB / 115.1 dB
DR 1kHz, -60dB 121.5 dB / 121.5 dB
S/N “0” data 40kHz LPF 121.6 dB / 121.5 dB
fs=192kHz
Parameter Input signal Measurement filter
Results
Lch / Rch
S/(N+D) 1kHz, 0dB
40kHz LPF
115.3 dB / 114.6 dB
DR 1kHz, -60dB 121.5 dB / 121.3 dB
S/N “0” data 40kHz LPF 121.5 dB / 121.6 dB
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■ Capacitance between the VREFH pin and the VREFL pin
Distortion (THD+N) can be improved by increasing the capacitance of a capacitor between the VREFH pin and
the VREFL pin. Applicable capacitors are C108 and C111 in the circuit schematic.
Figure 13. THD+N vs. Input Frequency Comparison by Capacitance
C=470
uF
C=10uF
C=100uF
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