音频信号处理电路设计技巧

该机的音频处理电路以多功能芯片U38（MSP3410G）为核心构成，如图7-6所示。

1.MSP3410G简介

MSP3410G的功能十分强大，主要适用于NICAM-728+FM单声道及德国双载波伴音，可将输入调频（FM）模拟伴音中频信号进行A-D转换、解调、D-A转换，输出模拟音频信号；可将输入的丽音数字音频信号进行解调、D-A转换处理，输出模拟音频信号；MSP3410G还能对音频音量、低音、高音、左右声道平衡进行控制，对AV/TV音频信号、调频/丽音信号进行切换，对多种制式伴音信号进行自动识别等。MSP3410G的内部构成框图如图7-7所示，它的引脚功能见表7-1。

表7-1 MSP3410G的引脚功能

图7-6 TCL40A71-P液晶彩电音频处理电路

图7-7 MSP3410G内部构成框图

2.I²S系统简介

I²S是英文Inter-IC Sound Bus的缩写，是由荷兰飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。在该标准中，既规定了硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。I²S数字音频主要有如下三个信号：

1）串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。

2）帧时钟LRCK，用于切换左右声道的数据，LRCK为1时表示正在传输的是左声道的数据；为0时表示正在传输的是右声道的数据，LRCK的频率等于取样频率。

3）串行数据SDATA，就是用二进制表示的音频数据。有时为了使系统间能够更好地同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟（也叫系统时钟）信号，是取样频率的256倍或384倍。

I²S格式的信号无论有多少位有效数据，数据的最高位总是出现在LRCK变化（也就是一帧开始）后的第2个SCLK脉冲处。这就使得接收端与发送端的有效位数可以不同。如果接收端能处理的有效位数少于发送端，可以省略数据帧中多余的低位数据；如果接收端能处理的有效位数多于发送端，可以自行补足剩余的位。因此，这种同步机制更便于数字音频设备的互连。

3.U38的工作条件电路

由于U38（MSP3410G）属于数字电路，所以该电路正常工作，必须要具备正常的供电电压、复位信号和时钟振荡信号。(www.xing528.com)

（1）供电电压

当电源电路工作后，由其输出的5V电压经FB36、C429、C430滤波后，加到芯片U38（MSP3410G）的49脚，为其供电。

（2）时钟振荡信号

芯片U38获得供电后，它内部的振荡器与外接的晶振X6和移动电容C427、C428通过振荡，产生18.433MHz时钟信号。该信号经分频后不仅可以协调各部位的工作，还可作为音频解调电路的基准信号。

（3）复位信号

当MCU工作后，由其输出的复位信号RESETQ加到U38的16脚输入后，使U38内的寄存器等数字电路复位后，开始工作。

4.U38的工作控制电路

由于U38能否工作受63脚输入的待机控制信号的控制。遥控开机后，来自微控制器的遥控开机信号POWER_OFF为高电平，U23内部电路开始工作，扬声器有伴音；遥控器关机时，POWER_OFF为低电平，U23内部电路停止工作，实现节能控制。

5.信号流程

从高频、中频信号处理组件TUN1、TUN2输出的伴音中频信号IF1、IF2经C425、C424耦合，从U38（MSP3410G）的50、52脚输入到SCART输入选择电路，利用该电路对输入的信号进行识别，若是FM调频信号，则先通过A-D转换电路将模拟信号转换为数字信号，然后通过解调形成数字音频信号；若是NICAM信号（丽音信号），则不需要进行A-D转换，直接通过NICAM解码电路解码后，产生丽音数字音频信号。从AV1端子送入的音频信号加到U38的41、42脚，从而AV2端子送入的音频信号加到U38的38、39脚，从AV3端子送入的音频信号加到U38的35、36脚，而其他经切换后的外部音频信号则加到U38的44、45脚。这些音频信号经U38内部输入选择电路切换后，再经A-D转换电路转换为数字音频信号。该数字音频信号和TV数字音频信号（含丽音音频信号）在I²C总线的控制下进行切换，被选择后的音频信号通过高音/低音/音调控制、左右声道平衡控制、音量控制等处理后，再通过U38内的D-A转换电路转换为模拟音频信号。该模拟音频信号第一路从U38的17、18脚输出，送到耳机功放电路U41（TDA2822D）；第二路从U38的20、21脚输出，通过R320、R321送给扬声器音频功放电路；第三路从25、26脚输出。26脚输出的左声道信号经R317限流，C450耦合，再利用Q16射随放大后，通过L插口输出给外部音频设备；25脚输出的右声道信号经R316限流，C449耦合，再利用Q17射随放大后，通过R插口输出给外部音频设备。

提示

微控制器通过I²C总线系统对U38（MSP3410G）进行控制后，U38

内的输入信号选择电路、数字音频信号选择电路才能完成信号切换，并且

U38的音效处理和音量控制也是MCU通过I²C总线系统对U38进行控制

完成的。