AKM AK4452VN Evaluation Board Manual

タイプ
Evaluation Board Manual

AKM AK4452VNは、低消費電力と高音質を両立した32ビットステレオDACです。最大192kHzのハイレゾ音源の再生に対応し、DSDネイティブ再生にも対応しています。また、独自の技術である「Velvet Sound」を搭載しており、繊細で滑らかな音質を実現します。AK4452VNは、ポータブルオーディオプレーヤーやスマートフォン、タブレットなどのモバイル機器から、ハイエンドオーディオ機器まで幅広く使用されています。

AKM AK4452VNは、低消費電力と高音質を両立した32ビットステレオDACです。最大192kHzのハイレゾ音源の再生に対応し、DSDネイティブ再生にも対応しています。また、独自の技術である「Velvet Sound」を搭載しており、繊細で滑らかな音質を実現します。AK4452VNは、ポータブルオーディオプレーヤーやスマートフォン、タブレットなどのモバイル機器から、ハイエンドオーディオ機器まで幅広く使用されています。

[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
概要
AKD4452-SAは、AVレシーバー、DVDオーディオ、カーオーディオシステムなどに対応したAK4452(32-bit
2ch DAC)音質評価ボードです。AK4452からの差動アナログ出力を加算するLPF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
AKD4452-SA --- AK4452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
- 光入力
- COAX入力
- 外部入力
プリアンプ出力用LPF回路搭載
アナログ出力2ch搭載
ボード制御用USBポート
COAX In
AK4452
DIR
Opt In
AK4118A
R1
PIC
18F4550
I
2
C
/
S
P
I
MCLK
BICK
LRCK
SDTI
Audio
Signals
+12V
GND
Reg
+12V+3.3V
Reg
+12V+5.0V
D
3
.
3
V
D
3
.
3
V
TVDD
AVDD
VREFH1
U601
-12V
2nd Order LPF
L1
+12V
-12V
+12V
-12V
+12V
Figure 1.AKD4452-SA ロック図
AK4452 音質評ボー Rev.2
AKD4452-SA
- 1-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
ボード概略図
概略図
Figure 2.AKD4452-SA 配置図
- 2-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
説明
(1) 電源コネクタ
+12V-12VGND
各電源の詳細はTable1.電源の設定を参照して下さい。
(2) AOUTL1AOUTR1
AK4452のアナログ出力用RCAコネクタです。
(3) COAXOPT
AK4118ASPDIF信号を入力するコネクタです。
COAXを使用する場合:R305=0Ω、R306=Open (Default
OPTを使用する場合R305=OpenR306=0Ω
(4) AK4118A
AK4118Aはデジタルオーディオトランシーバーです。
SPDIF信号を使用してAK4452の評価をする場合に使用します。
(5) PORT303
外部インターフェース入力ピンヘッダーです。
MCLKBICKLRCK/DSDL1SDTI1/DSDR1
PORT303を使用する場合 R313=R314=R315=R316= Open
R319=R320=R321=R322=51Ω
AK4118Aを使用する場合: R313=R314=R315=R316=51Ω(Default)
R319=R320=R321=R322= Open (Default)
(6) USB
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AK4452を制御します。
(7) PIC18F4550
USBのドライICです。
(8) SW301
AK4118Aの設定スイッチで、上側がHi、下側がLoす。
詳細はTable2.SW301設定を参照して下さい。
(9) SW401
AK4452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。
(10) SW402
AK4452のパワーダウンスイッチで、上側がHi、下側がLoです。
AK4452の動作時は必ずHiにして下さい。
(11) SW403
AK4452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。
(12) 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動作時は必ずHiにして下さい。
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
操作手順
[1] 電源の設定
配線は電源の根本から分けて下さい。
名称
電圧
内訳
備考
+12V
+12V
Op-Amp
レギュレーター
必ず接続します。
-12V
12V
Op-Amp
必ず接続します。
AGND
0v
グランド
必ず接続します。
Table 1. 電源の設
[2] スイッチ設定
使用したいモードに設定して下さい。
(1). SW301の設定
No.
Switch Name
Function
default
1
DIF2
AK4118ADIF2-pin
Hi
2
DIF1
AK4118ADIF1-pin
Lo
3
DIF0
AK4118ADIF0-pin
Lo
4
OCKS1
AK4118AOCKS1-pin
Hi
5
OCKS0
AK4118AOCKS0-pin
Lo
Table 2. SW301 設定
Mode
DIF2 pin
DIF1 pin
DIF0 pin
DAUX
SDTO
LRCK
BICK
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 オーディオフォーマット
OCKS1 pin
OCKS0 pin
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
- 4-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
(2). SW401の設定
No.
Switch Name
Function
default
1
I2C
AK4452I2Cピンの設定
HI2Cモード
LSPIモード
Hi
2
PS
AK4452PSピンの設定
H:パラレルモード
L:シリアルモード
Hi
3
DCHAIN
AK4452DCHAINピンの設定(パラレルモード時のみ有効)
HDCHAINモード
L:通常モード
Lo
4
TDM0
AK4452TDM0ピンの設定(パラレルモード時のみ有効)
Lo
5
TDM1
AK4452TDM1ピンの設定(パラレルモード時のみ有効)
Lo
6
DIF
AK4452DIFピンの設定(パラレルモード時のみ有効)
H32bit I2S互換
L32bit 前詰め
Lo
7
CAD0-I2C
AK4452CAD0ピンの設 (I2Cモード時のみ有効)
Lo
8
CAD0-SPI
AK4452CAD0ピンの設 (SPIモード時のみ有効)
Lo
9
CAD1
AK4452CAD1ピンの設 (シリアルモード時のみ有効)
Lo
Table 5.SW401の設定
(3). SW402/SW403/SW404の設定
SW402
AK4452-PDN
AK4452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
MUTE
AK4452MUTEピン(パラレルモード時のみ有効
Push:ミュー
SW404
AK4118-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
[3] USBケーブルの接続 (シリアルモードのみ)
評価ボードとPCUSBーブルで接続して下さい。
[4] 電源を入れる
評価ボードの電源を入れて下さい。シリアルモードの場合はコントロールソフトも立ち上げて下さい
[5] レジスタの設定(シリアルモードのみ)
レジスタの操作方法はコントロールソフトのマニュアルを参照して下さい。
- 5-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
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. 評価ボードを適宜、設定して下さい
2. 評価ボードと PC 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。
[対応OS]
Windpws XP / Vista / 7
Figure 3.Control Software Window
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
■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]: インボード上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]: 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]: 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]: 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)
5.[Save]: 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。
Note 1. [All Read]ボタンはRegister Control Interface Mode設定がI
2
Cバスコントロールモー
時のみ有効です。
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
■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 4.REG Window
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
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“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]タンを
押して下さい。
Figure 5.Register Set Window
1-2.[Read]: データ読み込み実施 (I
2
Cバスコントロールモードのみ)
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)
“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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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
2. [Tool] タブ: テストツール
評価テスト用のテストツール画面
各機能ボタンを押下するとテストツールを呼び出します。
Figure 6.Window of [ Tool ]
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
2-1.[Repeat Test] : [Repeat Test] ダイアログ
テストツール画面で[Repeat Test]ボタンを押すと下記のようなテスト用ダイアログが開きます。
設定したデータの繰り返し書き込みテストを実施できます。
Figure 7.Window of [ Repeat Test ]
[ Start ] ボタン : [Start] ボタン押下後、
テスト結果の保存ファイルを指定のダイアログが出現します。
任意のファイル名で指定を行ってください。
保存ファイル指定後、テストを開始します。
[ Close ] ボタ : ダイアログを閉じ、処理を終了します。
[ Address ] ックス : データを書き込むアドレス16進数2桁で入力します。
[ Start Data ] ボックス : 開始データを16進数2桁で入力します。
[ End Data ] ボックス : 了データを16進数2桁で入力します。
[ Step ] ボック : Step間隔でデータを書き換えます。
[ Repeat Count ] ボックス: スト書き込み繰り返しカウント数を指定します。
[ Up and Down ] ックス : 1カウントでのデータの流れを指定します。
点でチェックした場合、空白でチェックしない場合です。
・チェックした場合 : Start DataからEnd DataまでStepの間隔で書き換え後、
End DataからStart DataまでStepの間隔で書き換えます。
[実行例] Start Data = 00, End Data = 05, Step = 1, [ ]1ウントの流れ
データの流れ: [000102030405050403020100]×Repeat Count
・チェックしない場合: Start DataからEnd DataまでStepの間隔で書き換えて終了します。
[実行例] Start Data = 00, End Data = 05, Step = 1, [ ]1ウントの流れ
データの流れ: [000102030405]×Repeat Count
[ Sampling Frequency ] ボックス : Sampling Frequency 44.1kHz/48kHz選択します。
[ Count ] ボックス : スト実行中の カウントを表示します。
[ Lch Level ] ボックス : スト実行中の Lch Level を表示します。
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
2-2.[Loop Setting] : [Loop] ダイアログ
テストツール画面で[Loop Setting]ボタンを押すと下記のようなテスト用ダイアログが開きます。
設定したデータの書き込みテストを実施できます
Figure 8.Window of [ Loop ]
[ OK ] ボタン : テストを開始します。
[ Cancel ] ボタン : ダイアログを閉じ、処理を終了します。
[ Address ] ックス : データを書き込むアドレス16進数2桁で入力します。
[ Start Data ] ボックス : 開始データを16進数2桁で入力します。
[ End Data ] ボックス : 了データを16進数2桁で入力します。
[ Interval ] ックス : Intervalで設定した間隔でデータを書き込みます
[ Step ] ボック : Step間隔でデータを書き換えます。
[ Mode Select ] ボックス : 点でチェックした場合、空白でチェックしない場合です。
・チェックした場合 : Start DataからEnd DataまでStepの間隔で書き換え後、
End DataからStart DataまでStepの間隔で書き換えます。
[実行例] Start Data = 00, End Data = 05, Step = 1
データの流れ: 000102030405050403020100
・チェックしない場合: Start DataからEnd DataまでStepの間隔で書き換えて終了します。
[実行例] Start Data = 00, End Data = 05, Step = 1
データの流れ: 000102030405
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
■各ダイアログ機能の説
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 9.All Reg Write Window
[ Open () ] 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 : 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 ] タン : 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 “*.mar”です。
[ Open () ] 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 ] タン : 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 ] [ 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 [ 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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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
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 10.Data R/W Window
[ Address ] 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 : 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 : 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理を実施したものが書込みデータとなります。
[ Write ] ボタ : [ 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 2)
[ 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 3)
[ Close ] 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 2. [ 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 3. [ Read ]ボタンはRegister Control Interface Mode設定が”I
2
Cバスコントロールモード時のみ
有効です。
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
Measurement Results
Measurement unit : Audio Precision SYS-2722 (No.00069)
MCKI : 512fs
BICK : 64fs
fs : 44.1kHz96kHz192kHz
Bit : 24bit
Input Frequency : 1kHz
Power Supply : ±12V, GND
AVDD=VREFH=+5.0V (Regulator), TVDD=+3.3V (Regulator)
Pass : COAX AK4118A(DIR) AK4452 AOUT
Temperature : Room
Board Setting : Parallel Mode
External OP-AMP : NM2043D
[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)
105.3
105.4
dB
DR
fs = 44.1kHz (-60dBFS, A-Weighted)
114.9
114.7
dB
S/N
fs = 44.1kHz (No Inputs, A-weighted)
115.0
114.8
dB
2. fs=96kHz, MCLK=256fs, BICK=64fs
Result
Unit
Lch
Rch
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
S/(N+D)
fs = 96kHz (0dBFS)
102.5
102.6
dB
DR
fs = 96kHz (-60dBFS, A-Weighted)
114.6
114.3
dB
S/N
fs = 96kHz (No Inputs, A-weighted)
114.7
114.5
dB
3. fs=192kHz, MCLK=128fs, BICK=64fs
Result
Unit
Lch
Rch
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
S/(N+D)
fs = 192kHz (0dBFS)
102.6
102.3
dB
DR
fs = 192kHz (-60dBFS, A-Weighted)
114.5
114.3
dB
S/N
fs = 192kHz (No Inputs, A-weighted)
114.6
114.5
dB
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
[Plot Data]
1. fs=44.1kHz, MCLK=512fs, BICK=64fs
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
Figure 11.FFT (0dBFS) [fs = 44.1kHz]
Figure 12.FFT (-60dBFS) [fs = 44.1kHz]
-180
+0
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
-180
+0
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
- 16-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
Figure 13.FFT (No Inputs fs=44.1kHz]
Figure 14.THD+N vs. Amplitude (Input Level) [fs = 44.1kHz]
-180
+0
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
-140
-70
-130
-120
-110
-100
-90
-80
d
B
r
A
-140 +0 -120 -100 -80 -60 -40 -20
dBFS
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[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
Figure 15.THD+N vs. Input Frequency [fs = 44.1kHz, 0dBFS Inputs]
Figure 16.Linearity [fs = 44.1kHz]
-140
-70
-130
-120
-110
-100
-90
-80
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
-140
+0
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
-140 +0 -120 -100 -80 -60 -40 -20
dBFS
- 18-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
Figure 17.Frequency Response [fs = 44.1kHz]
Figure 18.Crosstalk [fs = 44.1kHz]
-1
+1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
+0
+0.2
+0.4
+0.6
+0.8
d
B
r
A
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
-140
-80
-135
-130
-125
-120
-115
-110
-105
-100
-95
-90
-85
d
B
20 20k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k
Hz
- 19-
[AKD4452-SA]
[KM118703] 2019/06
[Plot Data]
2. fs=96kHz, MCLK=256fs, BICK=64fs
DAC1 : SDTI1 => DAC1 => L/ROUT1
Figure 19.FFT (0dBFS) [fs = 96kHz]
Figure 20.FFT (-60dBFS) [fs = 96kHz]
-180
+0
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
20 40k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k
Hz
-180
+0
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
d
B
r
A
20 40k 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k
Hz
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AKM AK4452VN Evaluation Board Manual

タイプ
Evaluation Board Manual

AKM AK4452VNは、低消費電力と高音質を両立した32ビットステレオDACです。最大192kHzのハイレゾ音源の再生に対応し、DSDネイティブ再生にも対応しています。また、独自の技術である「Velvet Sound」を搭載しており、繊細で滑らかな音質を実現します。AK4452VNは、ポータブルオーディオプレーヤーやスマートフォン、タブレットなどのモバイル機器から、ハイエンドオーディオ機器まで幅広く使用されています。