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目前手機(jī)大部分都取消了3.5mm耳機(jī)接口，那么用有線耳機(jī)的用戶就需要用到一個(gè)Type-C轉(zhuǎn)3.5mm耳機(jī)接口的轉(zhuǎn)接器，這里筆者分析了市面上大部分的轉(zhuǎn)接器都是大同小異，直到我了解到樂得瑞科技推出的LDR9201音頻芯片，確實(shí)有不少過人之處。
LDR9201 是深圳市樂得瑞科技推出的高度集成的單芯片 USB 音頻控制器，內(nèi)置時(shí)鐘，為 耳機(jī)應(yīng)用節(jié)省外部 12MHz 晶振。LDR9201 支持 96 KHz 24 位采樣率與外部音頻編解碼器 （24 位/96KHz I2S 輸入和輸出），并內(nèi)置 16/24 位 ADC 立體聲、16/24 位 DAC 立體聲、耳 機(jī)驅(qū)動(dòng)器、五段硬件均衡器、音頻 PLL、USB 時(shí)鐘振蕩器和 USB FS 控制器。外部 EEPROM 如 24C02~24C16 的連接為 USB VID/PID/產(chǎn)品字符串、默認(rèn)增益設(shè)置和其他定制需求提供了靈活 性。LDR9201 為 Windows / MAC / Android 等操作系統(tǒng)的 USB 音頻解決方案提供最簡潔的 BOM。
特點(diǎn)：
◇ 符合 USB 2.0 規(guī)范的全速運(yùn)行模式
◇ 符合 USB 音頻設(shè)備類規(guī)范 v1.0
◇ 支持 44.1KHz/48KHz/96KHz、16bit/24bit 采樣率
◇ 嵌入式數(shù)字混音器，開機(jī)后默認(rèn)混音器靜音（由操作系統(tǒng)控制） 當(dāng)設(shè)置單聲道 ADC 時(shí)，兩個(gè) DAC 通道都與該單個(gè) ADC 數(shù)據(jù)混合 設(shè)置立體聲 ADC 時(shí)，左聲道 DAC 與左聲道 ADC 數(shù)據(jù)混合，右聲道 DAC 與右聲道 ADC 數(shù) 據(jù)混合
◇ 電源模式的 ROM 可選設(shè)置（USB 總線電源 100mA：默認(rèn)或 500mA 配置）
◇ ADC 和 DAC 默認(rèn)支持 16 位和 24 位，48KHz 采樣率
◇ 內(nèi)置耳機(jī)驅(qū)動(dòng)，最大 16 歐負(fù)載驅(qū)動(dòng)
◇ ADC 輸入到 DAC 輸出數(shù)據(jù)路徑可選
◇ 嵌入式 I2S 接口（主/從模式），用于 16/24 位編解碼器 DAC/ADC（EEPROM 可選）
◇ 嵌入式 SPDIF 輸入和輸出接口，用于 16/24 位編解碼器 DAC/ADC（EEPROM 可選）
◇ 嵌入式 12MHz 晶振
◇ 支持 USB 掛起/恢復(fù)模式
◇ 內(nèi)置 USB 收發(fā)器
◇ 對(duì)于耳機(jī)功能，USB 音頻功能拓?fù)溆?2 個(gè)輸入端，2 個(gè)輸出端，1 個(gè)混頻器單元，1 ?個(gè)選擇器單元和 3 個(gè)功能單元（某些單元可以通過 ROM 代碼選項(xiàng)使能）
◇ 支持 1 個(gè)控制端點(diǎn)，1 個(gè)同步輸出端點(diǎn)，1 個(gè)同步輸入端點(diǎn)，一個(gè)端點(diǎn)中斷（HID 使用 中斷輸入和控制輸出）
◇ 備用零帶寬設(shè)置，用于在此設(shè)備不活動(dòng)時(shí)釋放 USB 總線上的播放帶寬
◇ 音量增大、音量減小、播放靜音、錄音靜音、下一首曲目、上一首曲目、停止、播放和 暫停的引腳，由用戶直接控制
◇ 支持音量增大、音量減小、播放靜音、下一首曲目、上一首曲目、停止、播放和暫停
◇ 用于外部 MCU 控制的兩線串行總線 (I2C Bus)
◇ 可以通過 MCU 訪問整個(gè) EEPROM 空間
◇ 用于主機(jī)同步控制的 USB HID
◇ 外部串行 EEPROM (24C02~24C16) 接口，用于特定的 USB VID、PID、產(chǎn)品字符串、序 列號(hào)、默認(rèn)增益、默認(rèn) EQ 設(shè)置、播放/錄制使能等選項(xiàng)
◇ 通過 HID 或特定要求的 EEPROM 寫入功能，以方便批量生產(chǎn)
◇ 預(yù)加載的 VID、PID 和產(chǎn)品字符串以及具有設(shè)置優(yōu)先級(jí)的設(shè)計(jì)選項(xiàng)： 1.外部 EEPROM 2. 嵌入式 ROM
◇ 特定的請(qǐng)求和新的虛擬寄存器（10XX_10XX；其中 XX 可以通過寄存器寫入和回讀來設(shè) 置以進(jìn)行驗(yàn)證），以用于軟件保護(hù)
◇ 可通過 HID 讀/寫 GPIO 和 MCU 接口寄存器
◇ 真正的無接地電容耳機(jī)放大器解決方案
◇ 支持 TRRS 音頻插孔的 CTIA/OMTP 自動(dòng)切換（EEPROM 可選）
◇ 支持 AD Key 檢測(cè)（EEPROM 可選）
◇ 支持 RGB LED（EEPROM 可選）
◇ 支持 HID 鍵盤（EEPROM 可選）
◇ 支持 IIC 初始化外部編解碼器（EEPROM 可選）
◇ 內(nèi)嵌 1.2V POR
◇ 內(nèi)嵌 3.3V 至 5V（具有 250mA 能力）和 1.2V 至 3.3V 穩(wěn)壓器, 可用于單個(gè)外部 5V 電 源
◇ 內(nèi)嵌旋轉(zhuǎn)編碼器接口，可用于音量控制（EEPROM 可選）
◇ 1.2V 數(shù)字內(nèi)核和音頻 PLL 功能、3.3V USB PLL 功能和 ADC/DAC 功能
◇ 兼容 Win XP、Win 7、Win 10、Mac OS、Linux OS 和 Android OS，無需安裝驅(qū)動(dòng)
框圖和說明
線路輸入和 USB 模式默認(rèn)設(shè)置
自動(dòng)增益控制 (AGC)
LDR9201 具有 AGC（自動(dòng)增益控制）功能。 可用于自動(dòng)調(diào)整 ADC 的輸出范圍，使 ADC 輸 出保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。AGC 控制示意圖如下圖，增益可調(diào)范圍為-23dB~+40dB，每 一步調(diào)節(jié) 1dB。
AGC 參數(shù)可在 EEPROM 中設(shè)置。控制特點(diǎn)包括時(shí)間穩(wěn)定性、誤差范圍、主動(dòng)方式、保持時(shí)間、 調(diào)速等，這些參數(shù)需要單獨(dú)設(shè)置。其操作示意圖如下： AGC 調(diào)諧的目標(biāo)是在兩條藍(lán)線內(nèi)。 如前圖所示，信號(hào)在藍(lán)線區(qū)間以下時(shí)，AGC 會(huì)將信號(hào)放大到 藍(lán)線區(qū)間。 相反，當(dāng)信號(hào)超過藍(lán)色區(qū)間， AGC 則將信號(hào)下降到藍(lán)色范圍。
多功能鍵（4 鍵）
LDR9201 最多支持 4 個(gè)多功能鍵。通過 EEPROM 設(shè)置，每個(gè)多功能鍵最多可以有四種不同 的按鍵操作方式。四種不同的按鍵操作為“一次短按”、“連續(xù)兩次短按”、“一次短按一次 長按”和“一次長按”。每個(gè)多功能鍵針對(duì)不同的功能需求，對(duì)應(yīng)不同的控制方式，從而達(dá)到 精簡按鍵數(shù)量的目的。設(shè)置圖如下：
LED 閃光燈 ?LDR9201 具有立體聲音頻波形梯度指示功能。通過 EEPROM 設(shè)置，最多可提供 6 個(gè)指示信號(hào) （L/R 之差，每個(gè)通道共用 3 個(gè)指示信號(hào)）。指示信號(hào)可接 LED 做音頻輸出梯度指示。當(dāng)音頻 信號(hào)為零時(shí)，可將 LED 設(shè)置為呼吸燈以增加產(chǎn)品多樣性。
功能圖如下：
設(shè)置音頻輸出指示燈時(shí)，可根據(jù)需要的輸出范圍進(jìn)行調(diào)整; 每個(gè)指示燈信號(hào)可以有 16 級(jí) 的建議音頻設(shè)置值。
五段均衡器
LDR9201 在播放路徑上內(nèi)置了 5 Band EQ 功能，供用戶進(jìn)行音效調(diào)整。 五段均衡器的頻 率分別固定在 60Hz、300Hz、1.2KHz、3.6KHz 和 12KHz。 每個(gè)頻段的增益可設(shè)置為+12dB～- ∞dB，如下：
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用戶可根據(jù)需要調(diào)節(jié)多種音效； 調(diào)整后的結(jié)果將存儲(chǔ)在 EEPROM 中，可以使用單個(gè)按鈕以循環(huán) 方式改變不同的音效，同時(shí)還提供單個(gè) LED 用于指示 ON / OFF 音效。 默認(rèn)情況下，LDR9201 內(nèi)置了一個(gè)低音炮聲音設(shè)置，因此在沒有外部 EEPROM 的情況下，仍然有一個(gè) EQ 聲音轉(zhuǎn)換供 用戶使用。 預(yù)設(shè)低音（SUBWOOFER）聲音設(shè)置如下：
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參考方案部分電路圖如下：
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