CL7016C USB转Audio《USB音频解码芯片》

CL7016C是一款高保真USB Type-C兼容音频编解码芯片。可以录制和回放有24比特音乐和声音。内置回放通路信号 动态压缩， 最大42db录音通路增益，PDM数字麦克风，和立体声无需电容耳机驱动放大器。 5V单电源供电。兼容USB 2.0全速工业标准。适合Type-C耳机应用

应用：Type-C 耳机

◆ Type-C 扩展坞

◆ USB 游戏耳机

◆ USB 麦克风

◆ USB PC 声卡

特点

◆ USB 2.0全速12MHz

◆ MCU 片内ROM和SRAM

◆ 片内2Mbit Flash

◆ 5 GPIOs

◆ 3 PWM输出

◆ 支持音量增加，减少，暂停按键

◆ DAC和耳放104dB动态范围(A-weighted)

◆ DAC和耳放-95 dB THD+N，32欧姆耳机负载

◆ Class H 放大器, 自动电源电压调整, 高效率, 低电磁辐射

◆ 耳放直接连接耳机，无需隔直电容

◆ Pop声抑制

◆ DAC和耳机模拟音量调节(+6 ~ -20 dB，2 dB步长)

◆ DAC和耳机数字音量调节(+12 ~ -102 dB，0.5 dB步长)

◆ 回放通路信号动态压缩

◆ 线性输入ADC 100db 动态范围(A-weighted)

◆ 线性输入ADC 100db 信噪比

◆ 线性输入ADC -95 dB THD+N@1KHz

1◆ MIC输入ADC 96db 动态范围(A-weighted)

◆ MIC输入ADC -93 dB THD+N@1KHz

◆ USB接口速率支持, 48KHz 24bit 录音和 48KHz 24bit 回放

48KHz 16bit 录音和 96KHz 24bit 回放

48KHz 16bit 录音和 192KHz 16bit 回放

48KHz 16bit 录音和 48KHz 16bit 回放

96KHz 24bit 录音和 48KHz 24bit 回放

192KHz 16bit 录音和 48KHz 24bit 回放

◆ 立体声模拟麦克风

◆ 低噪声麦克风偏置电压可调

◆ 模拟麦克风前置增益12 dB/18 dB可选

◆ 录音通路PGA可选增益 0dB~24db，1dB 步长

◆ 自动增益调节

◆ 噪声门控制

◆ 音量加，音量减，播放暂停键检测

内部结构图

线性输入信号和被麦克风放大器放大的麦克风信号，单独或者混音后送入PGA放大器，被再次放大后，进入ADC，转 换为数字信号，送入音频数字信号处理电路。麦克风放大器增益12dB和18dB可选，PGA放大器增益0~24db可调。

如果过零检测使能，模拟音量可以延迟到信号过零时改变, 使得音量的改变不易被察觉。相反，音量会立即改变，容

易产生POP声。

8.应用

8.1模拟输入通路:

过零调节

噪声门使能。如果某个声道的信号幅度低于设置的最小阈值，并且持续的时间超过设置的延迟时间，噪声门功能会开 启，并作用到相应声道，使当前音量减少6dB，9dB，12dB，或者静音。当信号幅度超过最小阈值，持续的时间大于 释放延迟时间，噪声门功能关闭，音量恢复正常。最小阈值，延迟时间，释放延迟时间都可以通过I2C寄存器调节。 噪声门 自动音量控制使能, 如果某个通道信号幅度超过最大值或者低于小于最小值, 信号幅度会通过调节输入相应通路增益自 动减小或者增加，使信号维持在最大值和最小值之间。

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8.6电源管理

3种耳放供电模式

固定电压模式

通过I2C设置可以将耳放供电电压固定在 ±VCP或者±VCP/2, 耳放工作在标准的Class AB模模式式.

音量自适应模式

CL7016C通过每个通路的音量大小决定±VCP或者±VCP/2电源供给耳放

信号自适应模式

CL7016C通过每个通路的信号幅度大小决定±VCP或者±VCP/2电源供给耳放

耳放电源供电模式

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8.7放音数字信号动态压缩算法

DRC算法对低于设定阈值的信号幅度提升，但是高于阈值的信号做幅度压缩。压缩的比例可以调节，一般为3/4，

1/2,1/4或者更低。当信号幅度大于阈值，DRC反应时间可以通过寄存器调节 。快速降低增益可以有效地阻止失真的

发

生。当信号峰值保持在阈值以下，DRC会在设定的时间内恢复增益。这个设定时间可以通过寄存器调节达到最好的

效果。

DRC嵌入在音量控制里面，这样DRC的作用就可以通过改变信号的音量来实现。8.8 GPIO和PWM输出

CL7016C有5个GPIO输入输出，3个PWM输出，分别和其他IO管脚复用。

DMIC_C管脚可以同时做为GPIO0输出, 通过MCU寄存器，也可以配置为PWM0 输出

DMIC_D管脚可以同时做为GPIO1输出, 通过MCU寄存器，也可以配置为PWM1 输出

UARTTX管脚可以通过MCU寄存器配置为GPIO6输出

UARTRX管脚可以通过MCU寄存器配置为GPIO7输出, 或者PWM2 输出

SWD_D管脚可以通过MCU寄存器配置为GPIO4，GPIO6， GPIO7，或者PWM2

通过配置MCU内部寄存器，可以实现GPIO输入输出和PWM输出，实现不同的功能。

8.9 I2S主模式/从模式，系统时钟，及PLL设置

I2S接口支持主模式和从模式，标准I2S和左对齐格式。主模式下所支持的采样率和时钟的关系请参考寄存器设置

，设定相应的采样率和时钟。

芯片内置PLL。PLL参考时钟从晶体振荡器输入，参考时钟频率为24.576MHz或者24MHz。PLL输出时钟频率范围

20MHz~26MHz，输出时钟可以通过I2C寄存器调节，精度达到+/-20Hz。

通过配置PLL时钟系统和I2S接口采样率，可以实现192K， 96K， 48K等采样率录制和回放。

8.10 MCU内部资源

12K BYTES SRAM, USB CODEC基本程序占8K BYTES SRAM， 客户可用4K BYTES SRAM资源

256 BYTES 芯片内FLASH，用于存放USB CODEC 8K BYTES基本程序。

审核编辑 黄宇