简述4通道音频处理器PT2313L及其应用

引言

PT2313L是PrincetONTechnology公司推出的一款单片4通道音频处理专用芯片。该器件可用最少的外围元件组成一款娱乐场所的背景音乐电路。PT2313L音频处理器具有高、低音控制功能和高响度（重低音）控制功能，同时具有三路立体声输入端口，且其增益可由微控器控制。微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过20多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器／扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电（洗衣机、微波炉）等。微控制器（MicroController Unit，即MCU）可从不同方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash；根据指令结构又可分为CISC（Complex InSTruction Set Computer）和RISC（Reduced Instruction Set Computer）微控制器。

1 引脚功能

PT2313L的引脚排列如图1所示，其引脚功能如下：

1脚（REF）：模拟参考电压端，电压等于VDD脚的一半；

　　2脚（VDD）：电源电压，典型值为9V；

　　3脚（AGND）：模拟地；

　　4脚（TREB_L）：高音控制电路的左声道输入端；

　　5脚（TREB_R）：高音控制电路的右声道输入端；

　　6脚（RIN）：音频处理电路的右声道输入端；

　　7脚（ROUT）：右声道增益选择器的输出端；

　　8脚（LOUD_R）：右声道高响度输入端；

　　9-11脚（RIN3）：分别为音响源右声道的输入端口3～1；

　　12脚（LOUD_L）：左声道高响度输入端；

　　13～15脚（LIN3～1）：分别为音响源左声道的输入端口3～1；

　　16脚（LIN）：音频处理电路的左声道输入端；

　　17脚（LOUT）：左声道增益选择器的输出端；

　　18脚（BIN_L）：低音处理器左声道输入端；

　　19脚（BOUT_L）：低音处理器左声道输出端；

　　20脚（BIN_R）：低音处理器右声道输入端；

　　21脚（BOUT_R）：低音处理器右声道输出端；

　　22脚（RROUT）：用于和右声道后扬声器功放端口相连接；

　　23脚（LROUT）：用于和左声道后扬声器功放端口相连接；

　　24脚（RFOUT）：用于和右声道前扬声器功放端口相连接；

　　25脚（LFOUT）：用于和左声道前扬声器功放端口相连接；

　　26脚（DGND）：数字地；

　　27脚（DATA）：I2C总线数据输入端；

　　28脚（CLK）：I2C总线时钟输入端。

2 PT2313L的内部组成

PT2313L音频处理器内部主要由四部分电路组成。其中串行总线解码和锁存电路（Serial BusDecoder&Latchs）用于完成串行数据的接收、解码和锁存，并以其控制其余三部分电路。输人选择器和增益控制电路（Input Selector＆Gain Control）主要完成对三路音响源的选择和对其增益的控制。音量和高响度（重低音）、低音、高音电路（Volume&Loudness、Bass、Treble）由对称的左右两个声道电路组成，主要完成对音量大小、重低音、低音、高音的控制。音频处理器，又称为数字处理器。数字处理器就是对数字信号的处理，其内部的构普遍是由输入部分和输出部分组成，其中属于音频处理部分的功能一般如下：输入部分一般会包括，输入增益控制（INPUTGAIN），输入均衡（若干段参数均衡）调节（INPUT EQ），输入端延时调节（INPUT DELAY），输入极性（也就是大家说的相位）转换（input polarity）等功能。而输出部分一般有信号输入分配路由选择（ROUNT），高通滤波器（HPF），低通滤波器（LPF），均衡器（OUTPUTEQ），极性（polarity），增益（GAIN），延时（DELAY），限幅器启动电平等功能。

3 串行控制格式及控制内容

PT2313L音频处理器可采用I2C总线进行控制。其控制时序如图2所示。PT2313L音频处理器中I2C总线的最大传送速率为100k Bits／s。PT2313L的地址字节是固定为88H。多功能数字音频处理器：一般是8进8出，或者更大一些；输入通道全部带有幻象供电，可以直接接会议鹅颈话筒。它内部的功能更加齐全一些，有些带有可拖拽编程的处理模块，可以由用户自由搭建系统组成。此类处理器一般可以在会议系统中取代小型调音台和周边设备组成的模拟系统。往往都带有网络接口，可以通过以太网接入计算机进行编程和在线实时控制。

PT2313L的立体声音响源控制数据字节格式如表1所列。若选择立体声音响源1为输入信号且增益为11.25 dB，即高响度接通，则写入该数据字节的内容应为40H。

PT2313L的扬声器衰减控制数据字节格式如表2所列。若左声道前部扬声器衰减30 dB，则写入该数据字节的内容应为98H。

表3所列是PT2313L的低音和高音控制数据字节格式，若高音衰减12 dB，则写入该数据字节的内容应为71H。
 

PT2313L的总音量控制数据字节格式如表4所列。若音量衰减37.5 dB，则写入该数据字节的内容应为1EH。

4实际应用电路

PT2313L的实际应用电路如图3所示。事实上，利用微控器可方便地控制PT2313L，也可以利用89C51单片机和PT2313L来组成背景音响系统控制器，以用于娱乐场所。实际使用证明，该电路的效果十分良好。