BM5481MUV : オーディオ / ビデオ

ミドルパワーD 級スピーカアンプシリーズ
20W+20W
DSP 搭載デジタル入力対応
D 級スピーカアンプ
B ass+
PERFECT PURE
BM5481MUV
概要
特長
BM5481MUV は、薄型テレビなどの省スペース・省エ
ネルギー用途向けに開発された 20W+20W DSP((デジ
タル・サウンド・プロセッサ)搭載フルデジタルの D 級
スピーカアンプです。最先端の BCD (Bipolar, CMOS
and DMOS) プロセス技術を採用し、出力パワー段のオ
ン抵抗や配線抵抗による内部損失を極限まで排除し、
高効率を実現しました。さらに、小型裏面放熱タイプ
のパワーパッケージを採用し低消費電力・低発熱量の
ため、総合 40W 出力まで出力可能です。高性能 DSP
の搭載により音声系システムの大幅な小型化・薄型化
と、高機能・高音質再生の両方のニーズに応える商品
です｡
■
■
■
■
■
重要特性
■ 電源電圧範囲(VCC)
■ スピーカ出力電力
(VCC=19V,RL=8Ω)
■ 全高調波歪率
■ Audio 出力電圧
(SVDD=3.3V,RL=10kΩ)
■
10V ~ 26V
20W+20W (Typ)
■
0.07 [%] (Typ)
2 .0[Vrms] (Typ)
用途
■
■
■
■
■
液晶テレビ、プラズマテレビ
ホームオーディオ
デスクトップ PC
アミューズメント機器
電子楽器
など
パッケージ
VQFN48V7070P
W(Min) x D(Typ) x H(Max)
7.00mm x 7.00mm x 1.00mm
■
■
TV 用途の音声信号処理に最適な DSP(デジタル・サ
ウンド・プロセッサ)搭載
2
P Bass+(擬似低音), 16 Band P-EQ, Level DRC, 2
Band DRC, Surround, Pre-scaler、Channel mixer、
Fine Master Volume, Balance Volume, Hard Clipper
デジタル音声入力を 1 系統装備 (Master clock 不要)
- I2S/左詰め/右詰めフォーマット
- LRCLK: 32k/44.1k/48KHz
- BCLK: 32fs / 48fs / 64fs
- SDATA: 16 / 20 / 24bit
広い電源電圧範囲において動作可能
外付け部品点数を削減可能なモノラル使用可能
高効率、低発熱によりシステムの小型化・薄型化・
省電力化に貢献
電源 on/off 時のポップ音を防止、さらに高品位なソ
フトミュート機能も内蔵
各種保護機能内蔵の高信頼性デザイン
- 高温保護
- 減電圧保護、過電圧保護
- 出力ショート保護
- スピーカへの直流電圧印加保護
- クロック停止保護
小型パッケージのため、実装面積の低減が可能
出力カップリングコンデンサ不要の Audio 出力アン
プを内蔵
- 可変利得(外付けにて対応)
- 2Vrms 出力(SVDD=3.3V, RL=10kΩ)または 35mW
出力(SVDD=3.3V, RL=32Ω)が可能
基本アプリケーション回路
SP ch1
SP ch2
(Lch)
(Rch)
OUT4
OUT3
OUT2N
OUT1P
OUT1N
OUT2P
Audio Out
SVSS
CVPVSS
μ-con
VQFN48V7070P
Digital
Audio
Source
IN4
IN3
BCLK
LRCLK
SDATA
SDB
ERROR
SDA
SCL
MUTEＸ
RSTX
CN
CP
Analog
Audio
Source
Figure 1. 基本アプリケーション回路図
..
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
端子配置図、ブロック図
45
44
43
42
41
SDB
IN3
OUT4 OUT3
IN4
+
SVSS
CPVSS
CN
1
46
+
47
-
48
40
39
CP
Audio AMP
Charge Pump
OUT1P
SGND
Audio AMP
RSTX
MUTEＸ
35
Driver
FET 1P
Charge Pump Control
SVDD
5
36
VCCP1
3
4
37
REG_G VCCA
SGND
2
38
34
GNDP1
Driver
FET 1N
Control
I/F
33
32
OUT1N
DGND
8 Times
OverSampling
Digital
Filter
6
Audio
DSP
31
PWM
Modulator
7
SCL
8
SDA
9
ADDR
Driver
FET 2P
10
SDATA
Driver
FET 2N
11
12
LRCLK
2-wire
I/F
TEST1
13
14
GNDP2
27
26
OUT2N
VCCP2
TEST2 DVDD
MONI
16
NC
18
17
25
TEST3
PLL
15
29
28
ERROR
PLL
VSS
REG15
OUT2P
Protection
I2S
LJ
RJ
I/F
BCLK
30
19
20
21
22
23
24
Figure 2. 端子配置とブロック図 (TOP VIEW)
端子説明
No.
Name
I/O
No.
Name
I/O
No.
Name
I/O
No.
Name
I/O
1
SGND
-
13
REG15
O
25
OUT2N
O
37
VCCP1
-
2
CP
I
14
TEST1
I
26
OUT2N
O
38
VCCP1
-
3
SVDD
-
15
VSS
-
27
GNDP2
-
39
VCCA
-
4
RSTX
I
16
TEST2
O
28
GNDP2
-
40
REG_G
O
5
MUTEX
I
17
DVDD
-
29
OUT2P
O
41
SDB
I
6
DGND
-
18
PLL
O
30
OUT2P
O
42
IN3
O
7
SCL
I
19
MONI
I/O
31
OUT1N
O
43
OUT3
O
8
SDA
I/O
20
TEST3
I
32
OUT1N
O
44
OUT4
O
9
ADDR
I
21
ERROR
O
33
GNDP1
-
45
IN4
I
10
SDATA
I
22
NC
-
34
GNDP1
-
46
SVSS
I
11
LRCLK
I
23
VCCP2
-
35
OUT1P
O
47
CPVSS
O
12
BCLK
I
24
VCCP2
-
36
OUT1P
O
48
CN
O
..
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
絶対最大定格 (Ta=25℃)
項目
記号
VCC
DVDD
SVDD
電源電圧
許容損失
Pd
入力電圧 1
VIN1
入力電圧 2
入力電圧 3
VIN2
VIN3
入力電圧 4
VIN4
端子電圧 1
端子電圧 2
端子電圧 3
VPIN1
VPIN2
VPIN3
端子電圧 4
VPIN4
動作温度範囲
保存温度範囲
最高接合部温度
Topr
Tstg
Tjmax
定格
-0.3 ~ 30
-0.3 ~ 4.5
-0.3 ~ 4.5
4.30
4.80
-0.3 ~
DVDD+0.3
-3.5 ~ 3.5
-4.5 ~ 0.3
-0.3 ~
SVDD+0.3
-0.3 ~ 7.0
-0.3 ~ 30
-3.5 ~ 3.5
(SVSS-0.3) ~
0.3
-25 ~ +85
-55 ~ +150
+150
単位
V
V
V
W
W
対象 pin、条件
(Note1) (Note2)
Pin 23,24,37,38, 39
(Note1)
Pin 17
(Note1)
Pin 3
(Note3)
(Note4)
(Note1)
V
Pin 4, 5, 7 - 12, 14, 16, 19, 20, 21
V
V
Pin 42, 45
(Note1)
Pin 46, 47
V
Pin 2, 41
V
V
V
Pin 40
(Note1) (Note6)
Pin 25, 26, 29, 30, 31, 32, 35, 36
(Note1) (Note5)
Pin 43, 44
V
Pin 48
(Note1) (Note5)
(Note1)
(Note1)
(Note5)
℃
℃
℃
(Note 1) GND(Pin 1, 6, 15, 27, 28, 33, 34)を基準に印加できる電圧。
(Note 2) Pd 及び Tj=150℃を超えないこと。
(Note 3) 74.2mm×74.2mm×1.6mm FR4 4 層ガラスエポキシ基板
(表裏層放熱銅箔 : 34.09mm2, 2,3 層放熱銅箔 : 5505mm2)実装時。
Ta＝25℃以上で使用する場合は、1℃につき 34.4mW を軽減する。
(Note 4) 74.2mm×74.2mm×1.6mm FR4 4 層ガラスエポキシ基板 (全層放熱銅箔 : 5505mm2) 実装時。
Ta＝25℃以上で使用する場合は、1℃につき 38.4mW を軽減する。基板にサーマルビアあり。
(Note 5) ただし、≦SVDD かつ≧SVSS とすること。
(Note 6) AC ピーク波形(オーバーシュート)含めて、本定格以下で必ず使用してください。
注意：印加電圧及び動作温度範囲などの絶対最大定格を超えた場合は、劣化または破壊に至る可能性があります。また、ショートモードもしくはオープンモ
ードなど、破壊状態を想定できません。絶対最大定格を超えるような特殊モードが想定される場合、ヒューズなど物理的な安全対策を施して頂けるようご検
討お願いします。
ただし、アンダーシュートに限り VCC 基準で 10nse 以下かつ 30V 以下を許容します。(下図参照)
VCC
Overshoot to GND
30 V (Max )
Undershoot to VCC
30 V(Max )
GND
≦ 10 nsec
Figure 3
推奨動作範囲 (Ta=25℃)
項目
電源電圧
最小負荷抵抗 1
最小負荷抵抗 2
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記号
VCC
DVDD
SVDD
範囲
10 ~ 26
3 ~ 3.6
3 ~ 3.6
単位
V
V
V
5.4
Ω
3.6
Ω
16
Ω
RL1
RL2
3/107
対象 pin、条件
(Note1) (Note2)
Pin 23,24,37,38, 39
(Note1)
Pin 17
(Note1)
Pin 3
Pin 25, 26, 29, 30, 31, 32, 35, 36
(Note7)
VCC = 18V ~ 26V
Pin 25, 26, 29, 30, 31, 32, 35, 36
(Note7)
VCC < 18V
Pin 43, 44
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
電気的特性
(特に指定のない限り Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V, MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
RL1=8Ω, RL2=10kΩ, Ri=Rf=10kΩ; DSP 部はスルー, fs=48kHz, MCLK=256fs, 出力端子のスナバ回路:R=5.6Ω, C=1200pF)
規格値
項目
記号
単位
対象 pin、条件
最小
標準
最大
全体
回路電流 1
ICC1
45
90
mA
Pin 23,24,37,38,39, No load
(通常モード)
Pin 17, -∞dBFS 入力, No load
IDD1
20
40
mA
Pin 23,24,37,38,39, No load
ICC2
100
200
μA
回路電流 2
RSTX=0V, MUTEX=0V, SDB=0V
Pin 17, -∞dBFS 入力, No load
(リセットモード)
I
2.5
7.0
mA
DD2
オープンドレイン端子
L レベル電圧
レギュレータ出力電圧 1
レギュレータ出力電圧 2
H レベル入力電圧
L レベル入力電圧
入力電流
(入力プルアップ端子)
入力電流
(入力プルダウン端子)
入力電流
(SCL, SDA 端子)
入力電流
(SCL, SDA 端子)
スピーカアンプ出力部
最大出力 1
最大出力 2
全高調波歪率 1
クロストーク 1
出力雑音電圧 1
RSTX=0V, MUTEX=0V, SDB=0V
VERR
-
-
0.8
V
Pin 21, IO=0.5mA
VREG_G
VREG15
VIH
VIL
4.2
1.3
2.5
0
5.1
1.5
-
5.6
1.7
3.3
0.8
V
V
V
V
Pin 40
Pin 13
IUP
-150
-100
-50
μA
Pin 10 – 12, 19, VIN = 0V
IDN
35
70
105
μA
Pin 4, 5, 9, VIN = 3.3V
IIL
-1
0
-
μA
Pin 7, 8, VIN = 0V
IIH
-
0
1
μA
Pin 7, 8, VIN = 3.3V
PO1
PO2
THD1
CT1
VNO1
fPWM1
fPWM2
fPWM3
60
-
10
20
0.07
80
80
256
352.8
384
-
W
W
%
dB
μVrms
kHz
kHz
kHz
最大出力 3
PO3
-
35
-
mW
最大出力電圧
VOm
-
2
-
Vrms
全高調波歪率 2
THD2
-
0.05
-
%
全高調波歪率 3
THD3
-
0.02
-
%
クロストーク 2
CT2
60
80
-
dB
クロストーク 3
CT3
60
90
-
dB
出力雑音電圧 2
出力雑音電圧 3
VNO2
VNO3
-
20
20
-
μVrms
μVrms
PSRR
-
-55
-
dB
PWM サンプリング周波数
Pin 4, 5, 7 - 12, 14, 16, 19, 20, 41
Pin 4, 5, 7 - 12, 14, 16, 19, 20, 41
VCC=13.5V,THD+n=10%
VCC=19V,THD+n=10%
PO=1W, BW=20 ~ 20kHz(AES17)
VCC=13.5V, PO=1W, BW=IHF-A
(Note8)
-∞dBFS 入力, BW=IHF-A
fs=32 kHz
fs=44.1 kHz
fs=48 kHz
(Note8)
(Note8)
(Note8)
(Note8)
(Note8)
(Note8)
(Note8)
Audio アンプ出力部
電源リプル除去率
SVDD=3.3V,THD+n=1%,RL2=32Ω
(Note8) (Note9)
SVDD=3.3V,THD+n=1%,RL2=10kΩ
(Note8) (Note9)
PO=1mW, BW=20 ~ 20kHz,
RL2=32Ω
(Note8) (Note9) (Note10)
VO=1Vrms,BW=20 ~ 20kHz,
RL2=10kΩ (Note8) (Note9) (Note10)
f=1kHz, PO=10mW BW=1kHz BPF,
RL2=32Ω
(Note8) (Note9)
f=1kHz, Vo=200mVp-p, BW=1kHz BPF,
RL2=10kΩ (Note8) (Note9)
Rg=0Ω, BW=IHF-A , RL2=32Ω(Note8)(Note9)
Rg=0Ω,BW=IHF-A,RL2=10kΩ (Note8)(Note9)
f=1kHz, 100mVP-P‐ripple,
BW=1kHz BPF (Note8)(Note9)
これらの項目に関する規格値はデバイスの標準的な性能を示しており、基板レイアウト/使用部品/電源部に大きく依存します。
標準値は弊社指定の基板にデバイス及び各部品を直接実装した時の値です。
(Note9) MUTEX=0V, SDB=3.3V
(Note10) 片 ch 入力時
(Note8)
..
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TSZ22111 • 14 • 001
4/107
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
特性データスピーカアンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=0V/3.3V, MUTEX=0V/3.3V,
SDB=0V, f=1kHz, DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : [8Ω] R=5.6Ω, C=1200pF,
[6,4Ω] R=5.6Ω, C=3300pF)
弊社 4 層基板にて測定
70
0.10
RSTX=MUTEX=L
RL=8Ω
No Signal
0.09
RSTX=H
RL=8Ω
No Signal
60
0.08
50
0.06
ICC [mA]
ICC [mA]
0.07
0.05
0.04
0.03
MUTEX=H
40
30
20
0.02
10
MUTEX=L
0.01
0
0.00
8
10
12
14
16
18 20
VCC [V]
22
24
26
28
8
Figure 4. 消費電流 - 電源電圧
10
12
14
16
18 20
VCC [V]
22
24
26
28
Figure 5. 消費電流 - 電源電圧
100
4.0
RL=8Ω
90
RL=6Ω
3.5
80
RL=4Ω
RL=6Ω
2.5
60
ICC [A]
Efficiency [%]
3.0
RL=4Ω
70
50
40
2.0
RL=8Ω
1.5
30
1.0
20
10
0.5
VCC=13.5V
0
VCC=13.5V
0.0
0
5
10
15
20
0
Output Power [W/CH]
10
15
20
Output Power [W/CH]
Figure 6. 効率 - 出力電力
..
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TSZ22111 • 14 • 001
5
Figure 7. 消費電流 - 出力電力
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
特性データスピーカアンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V, MUTEX=3.3V,
SDB=0V, f=1kHz, DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : [8Ω] R=5.6Ω, C=1200pF,
[6,4Ω] R=5.6Ω, C=3300pF)
弊社 4 層基板にて測定
RL=8Ω
Po=1W
RL=8Ω
Po=1W
スピーカ出力
スピーカ出力
MUTEX(5pin)
MUTEX(5pin)
Figure 8. ソフトスタート時の波形
30
Figure 9. ソフトミュート時の波形
3
RL=8Ω
RL=8Ω
VCC=26V
2.5
25
2
20
ICC [A]
Output Power [W/CH]
VCC=18V
THD+N=10%
THD+N=1%
15
1.5
10
1
5
0.5
VCC=10V
0
0
8
10
12
14
16
18
20
22
0
24
..
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TSZ22111 • 14 • 001
10
15
20
25
30
Output Power [W/CH]
VCC [V]
Figure 10. 出力電力 – 電源電圧(RL1=8Ω)
※
5
Figure 11. 消費電流 –
出力電力(RL1=8Ω)
点線はパッケージの許容損失を越えることを意味する。
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TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
特性データスピーカアンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V, MUTEX=3.3V,
SDB=0V, f=1kHz, DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : [8Ω] R=5.6Ω, C=1200pF,
[6,4Ω] R=5.6Ω, C=3300pF)
弊社 4 層基板にて測定
35
3.5
RL=6Ω
RL=6Ω
VCC=26V
3
30
VCC=18V
2.5
THD+N=1%
20
ICC [A]
Output Power [W/CH]
THD+N=10%
25
15
VCC=10V
2
1.5
10
1
5
0.5
0
0
8
10
12
14
16
18
20
22
0
24
5
15
20
25
30
Output Power [W/CH]
VCC [V]
Figure 12. 出力電力 – 電源電圧(RL1=6Ω)
Figure 13. 消費電流 –
出力電力(RL1=6Ω)
3.5
40
RL=4Ω
RL=4Ω
35
THD+N=10%
VCC=18V
3
30
VCC=26V
2.5
THD+N=1%
25
ICC [A]
Output Power [W/CH]
10
20
VCC=10V
2
1.5
15
1
10
5
0.5
0
0
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0
VCC [V]
10
15
20
25
30
Output Power [W/CH]
Figure 14. 出力電力 – 電源電圧(RL1=4Ω)
※
5
Figure 15. 消費電流 –
出力電力(RL1=4Ω)
点線はパッケージの許容損失を越えることを意味する。
..
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特性データスピーカアンプ出力部(RL1=8Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,
MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
30
0
OUT1
OUT2
OUT1
OUT2
No Signal
B.W. none
RL1=8Ω
-20
Po=1W
B.W. none
RL1=8Ω
25
Voltage Gain [dB]
Noise FFT [dBV]
-40
-60
-80
-100
20
15
-120
10
-140
10
100
1k
10k
10
100k
100
10k
100k
Freq [Hz]
Freq [Hz]
Figure 16. 出力電圧の FFT
10
1k
Figure 17. 電圧利得-周波数
10
f=1kHz
f=100Hz
f=6kHz
B.W. 20 to 20kHz
AES17
RL1=8Ω
OUT1
OUT2
B.W. 20 to 20kHz
AES17
Po=1W
RL1=8Ω
1
THD+N [%]
THD+N [%]
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.01
0.1
1
10
10
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Po [W]
Figure 18. THD+N-出力電圧
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100
Figure 19. THD+N-周波数
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特性データスピーカアンプ出力部(RL1=8Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,
MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
0
Po=1W
RL1=8Ω
-10
-20
Crosstalk [dB]
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
10
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Figure 20. クロストーク-周波数
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特性データ
スピーカアンプ出力部 (RL1=6Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,MUTEX=3.3V,
SDB=0V, f=1kHz, DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
0
OUT1
OUT2
30
No Signal
B.W. none
RL1=6Ω
-20
Po=1W
B.W. none
RL1=6Ω
25
Voltage Gain [dB]
-40
Noise FFT [dBV]
OUT1
OUT2
-60
-80
-100
20
15
-120
-140
10
10
100
1k
10k
100k
10
100
Figure 21. 出力雑音電圧の FFT
100k
Figure 22. 電圧利得-周波数
10
f=1kHz
f=100Hz
f=6kHz
10k
Freq [Hz]
Freq [Hz]
10
1k
B.W. 20 to 20kHz
AES17
RL1=6Ω
B.W. 20 to 20kHz
AES17
Po=1W
RL1=6Ω
OUT1
OUT2
1
THD+N [%]
THD+N [%]
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.01
0.1
1
10
100
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Po [W]
Figure 23. THD+N-出力電力
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10
Figure 24. THD+N-周波数
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特性データスピーカアンプ出力部(RL1=6Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,
MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
0
Po=1W
RL1=6Ω
-10
-20
Crosstalk [dB]
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
10
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Figure 25. クロストーク-周波数
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特性データスピーカアンプ出力部(RL1=4Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,
MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
0
OUT1
OUT2
30
No Signal
B.W. none
RL1=4Ω
-20
Po=1W
B.W. none
RL1=4Ω
25
Voltage Gain [dB]
-40
Noise FFT [dBV]
OUT1
OUT2
-60
-80
-100
20
15
-120
-140
10
10
100
1k
10k
100k
10
100
Figure 26. 出力雑音電圧の FFT
10
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Freq [Hz]
Figure 27. 電圧利得-周波数
10
f=1kHz
f=100Hz
f=6kHz
B.W. 20 to 20kHz
AES17
RL1=4Ω
OUT1
OUT2
B.W. 20 to 20kHz
AES17
Po=1W
RL1=4Ω
1
THD+N [%]
THD+N [%]
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.01
0.1
1
10
10
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Po [W]
Figure 28. THD+N-出力電圧
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100
Figure 29. THD+N-周波数
12/107
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特性データスピーカアンプ出力部(RL1=4Ω, Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RSTX=3.3V,
MUTEX=3.3V, SDB=0V, f=1kHz,
DSP : Through, fs=48kHz, MCLK=256fs, Snubber circuit for output terminal : R=5.6Ω, C=1200pF)
弊社 4 層基板にて測定
0
Po=1W
RL1=4Ω
-10
-20
Crosstalk [dB]
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
10
100
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Figure 30. クロストーク-周波数
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特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
100
70
65
60
50
THD+N=1%
45
40
ICC [mA]
Output Power [mW/CH]
55
35
30
10
25
20
15
10
5
1
0
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
0.1
3.7
1
10
100
Output Power [mW/CH]
SVDD [V]
Figure 31. 出力電力-電源電圧(RL2=16Ω)
出力電力(RL2=16Ω)
Figure 32.消費電流 –
100
70
65
60
50
THD+N=1%
45
40
ICC [mA]
Output Power [mW/CH]
55
35
30
10
25
20
15
10
5
1
0
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
0.1
3.7
10
100
Output Power [mW/CH]
SVDD [V]
Figure 33. 出力電力 – 電源電圧(RL2=32Ω)
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1
Figure 34. 消費電流 –
14/107
出力電力(RL2=32Ω)
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特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
10
3
2.8
2.4
THD+N=1%
2.2
ICC [mA]
Output Voltage [Vrms]
2.6
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.001
1
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Figure 35. 出力振幅 – 電源電圧(RL2=10kΩ)
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0.01
0.1
1
10
Output Voltage [Vrms]
SVDD [V]
Figure 36. 消費電流 – 出力振幅(RL2=10kΩ)
15/107
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特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=32Ω, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
-60
5
OUT1
OUT2
-70
No Signal
B.W. none
RL2=32Ω
Po=25mW
B.W. none
RL2=32Ω
OUT1
OUT2
4
3
Voltage Gain [dB]
Noise FFT [dBV]
-80
-90
-100
-110
2
1
0
-1
-2
-120
-3
-130
-4
-140
-5
10
100
1k
10k
100k
10
100
Figure 37. 出力雑音電圧の FFT
100k
Figure 38. 電圧利得 –
周波数
10
100
f=1kHz
f=100Hz
f=10kHz
OUT1
OUT2
1
0.1
0.01
0.1
0.01
0.0001
B.W. 20 to 20kHz
Po=1mW
Either ch input
RL2=32Ω
1
B.W. 20 to 20kHz (f=100,1kHz)
20 to 80kHz (f=10kHz)
Both ch input
RL2=32Ω
THD+N [%]
THD+N [%]
10k
Freq [Hz]
Freq [Hz]
10
1k
0.001
0.001
0.01
10
0.1
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Po [W]
Figure 39. THD+N – 出力電力
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100
Figure 40. THD+N –
16/107
周波数
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=32Ω, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
-60
-60
-70
-70
OUT2 to OUT1
OUT1 to OUT2
f=1kHz
RL2=32Ω
-90
-100
Po=1mW
RL2=32Ω
-90
-100
-110
-120
0.0001
OUT2 to OUT1
OUT1 to OUT2
-80
Crosstalk [dB]
Crosstalk [dB]
-80
-110
-120
0.001
0.01
0.1
10
Po [W]
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Figure 41. クロストーク – 出力電力
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100
Figure 42. クロストーク – 周波数
17/107
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BM5481MUV
特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=10kΩ, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
0
5
OUT1
OUT2
No Signal
B.W. none
RL2=10kΩ
-20
OUT1
OUT2
4
Vo=2Vrms
B.W. none
RL2=10kΩ
3
Voltage Gain [dB]
Noise FFT [dBV]
-40
-60
-80
-100
2
1
0
-1
-2
-3
-120
-4
-140
-5
10
100
1k
10k
100k
10
10
f=1kHz
f=100Hz
B.W.f=10kHz
20 to 20kHz (f=100,1kHz)
20 to 80kHz (f=10kHz)
Both ch input
RL2=10kΩ
100k
1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.001
0.01
10k
B.W. 20 to 20kHz
Vo=1Vrms
Either ch input
RL2=10kΩ
OUT1
OUT2
THD+N [%]
THD+N [%]
1
1k
Freq [Hz]
Figure 44. 電圧利得 – 周波数
Freq [Hz]
Figure 43. 出力雑音電圧の FFT
10
100
0.001
0.1
1
10
10
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Figure 46. THD+N – 周波数
Output Voltage [Vrms]
Figure 45. THD+N – 出力電力
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BM5481MUV
特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=10kΩ, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
-60
-60
OUT2 to OUT1
OUT1 to OUT2
f=1kHz
RL2=10kΩ
-70
-70
Vo=1Vrms
RL2=10kΩ
OUT2 to OUT1
OUT1 to OUT2
-80
Crosstalk [dB]
Crosstalk [dB]
-80
-90
-100
-90
-100
-110
-120
-110
-120
0.01
-130
-140
0.1
1
10
10
1k
10k
100k
Freq [Hz]
Output Voltage [Vrms]
Figure 47. クロストーク – 出力電力
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100
Figure 48. クロストーク –
19/107
周波数
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BM5481MUV
特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=32Ω, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
500us/div
SVDD
PDN
OUT3
1V/div
Figure 49. SVDD 立ち上げ
Figure 50. SVDD 立ち下げ
Figure 51. PDN 立ち上げ
Figure 52. PDN 立ち下げ
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BM5481MUV
特性データ Audio アンプ出力部(Ta=25℃, VCC=18V, DVDD=3.3V, SVDD=3.3V, RL2=10kΩ, MUTEX=0V, RSTX=3.3V,
SDB=3.3V, f=1kHz, Ri=Rf=10kΩ)
弊社 4 層基板にて測定
500us/div
SVDD
PDN
OUT3
1V/div
Figure 53. SVDD 立ち上げ
Figure 54. SVDD 立ち下げ
Figure 55. PDN 立ち上げ
..
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Figure 56. PDN 立ち下げ
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DSP 部機能概要
No.
1
2
3
チャンネルミキサ
4
レベル DRC
5
サラウンド
6
P Bass+
(Perfect Pure Bass+)
7
16 バンド
パラメトリック
イコライザ
8
ファインボリューム
9
バランス
10
2 バンド DRC
11
ポストスケーラ
12
ファインポスト
スケーラ
DC カット HPF
出力クリッパー
2
13
14
Input1
機能
DC カット HPF
プリスケーラ
I2S
LJ
RJ
DC cut
HPF
Pre
Chanel
Scaler
Mixer
仕様
・FC : 1Hz
・Lch / Rch 同時制御
・+48～-79dB (0.5dB step)、-∞dB
・音声 DSP に入力されるデジタル信号の左チャンネルと右チャンネルの音のミキシ
ング設定を行います
・L、(L+R)/2、L-R、R、MUTE を選択可能。
・LR 両チャンネル共、一定時間連続で小信号を検知したら、DSP をミュートする
機能です。
・ミュート及びミュート解除はソフト遷移を行います。
・検知レベルは-96dB~-30dB までの 12 段階、ミュート時遷移時間は 0.125s~8s まで
の 16 段階、解除時間は 1ms から 40ms までの 8 段階あります。
・音楽ソース用にステレオ感を強調するサラウンドとモノラル音声を疑似的にステレ
オにするスタジオ録音用ソースのサラウンドの 2 種類あります。
どちらのサラウンドもきめ細かい設定が可能で、効果を調整することが可能です。
・疑似低音機能は低域の再生能力の低いスピーカに対して効果的に低音を強調するこ
とが可能となります。
・疑似低音を生成する周波数は 68Hz~1200Hz まで 16 段階の設定が可能
・ピーキングフィルタを使用 (b0,b1,b2,a1,a2 の 5 つの係数を直接設定可能)
・係数計算用の回路を内蔵しているため設定が簡単に行えます。
・Lch / Rch 同時制御、独立制御選択可能
・Fc 選択 :20Hz～20kHz までを 61 分割の設定が可能
・ゲイン選択 : ±18dB ( 0.5dB step)
・Q(クオリティファクタ):
0.33～8.2 まで 29 段階の設定が可能。
・ピーキング、ローシェルフ、ハイシェルフ、ローパス、ハイパス、オールパス
を選択可能。
・ソフト遷移機能を内蔵しています。
・メモリバンクを 4 つ搭載しているため、瞬時に 4 種類の組み合わせのパラメトリ
ックイコライザ設定の切り換えが可能です。
(同時制御の場合はメモリ BANK が 2 つになります。)
・Lch / Rch 同時制御
・+24～-103dB (0.125dB step)、-∞dB
・ソフト遷移機能、ソフトミュート機能
・ボリューム設定値から、1dBstep 幅で減衰
(Lch/Rch :0dB/-∞dB、0dB/-126dB、0dB/-125dB、…0dB/0dB、…-125dB/0dB、
-126B/0dB、∞dB/0dB)
・低域用 DRC 高域用 DRC の 2 バンドの DRC があります。
・圧縮レベルの傾きを設定可能です。
・Lch / Rch 同時制御
・+48～-79dB (0.5dB step)、-∞dB
・Lch / Rch 独立制御
・+0.7～-0.8dB (0.1dB step)
・FC : 1Hz
・Lch / Rch 同時制御
・クリップレベルは+3dB~-22.5dB(0.1dB step)の範囲で設定可能です。
Level
DRC
Surround
P2Bass+
16Band
/ch BQ
Fine
Master
Volume
Balance
2Band
DRC
Post
Scaler
Fine
Master
Volume
DC cut
HPF
Hard
Clipper
Main
Figure 57. DSP 部ブロック図
..
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RSTX 端子、MUTEX 端子の設定
RSTX
(4pin)
MUTEX
(5pin)
DSP
スピーカ出力
L
L
リセット ON
H
L
H
H
HiZ_Low
(低消費電力)
HiZ_Low
(ミュート ON)
通常動作
(ミュート OFF)
L
H
通常動作
(ミュート ON)
通常動作
(ミュート OFF)
Don’t use.
※RSTX を L にすると内部レジスタは初期化されます。
※VCCP1, VCCP2< 2.5V では, 保護回路と ERROR 端子によるラッチ状態は初期化されます。
※DVDD が 3V 以下になったら, RSTX 端子を一度 Low(10ms(min))にしてから再び High にしてください。そのとき DSP はパラメータを再設定する必要があ
ります。
SDB 端子の設定
SDB
(41pin)
L
Audio アンプ出力 (43pin、44pin)
HiZ_Low (低消費電力)
通常動作
H
SDB に H レベルが入力されると負電源チャージポンプ回路がパワーオンし、SDB=L レベルのときパワーダウンします。
PWM サンプリング周波数、ソフトミュート時間はデジタルオーディオ信号のサンプリング周波数(fs)に依存しております。
これらの時間はアドレス＆h15[1:0]を送信することで変えることができます。
デジタルオーディオ信号の
サンプリング周波数 (fs)
48kHz
44.1kHz
32 kHz
..
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PWM 出力
サンプリング周波数
384kHz
352.8kHz
256kHz
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ソフトミュート遷移時間
ミュート ON
ミュート OFF
85.4msec
42.7msec
21.4msec
10.7msec
10.7msec
10.7msec
10.7msec
10.7msec
92.9msec
46.5msec
23.3msec
11.7msec
11.7msec
11.7msec
11.7msec
11.7msec
128.1msec
64.1msec
32.1msec
16.1msec
16.1msec
16.1msec
16.1msec
16.1msec
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2 線バス制御信号仕様
1) バス・ライン及び I/O ステージの電気的仕様及びタイミング
SDA
tBUF
tF
tLOW
tHD;STA
tR
SCL
tHD;STA
P
tHD;DAT
tHIGH
tSU;DAT
tSU;STA
S
tSU;STO
Sr
P
Figure 58
SDA 及び SCL バス・ラインの特性
(特に指定のない限り Ta=25℃, VCC=13V))
パラメータ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
高速モード
記号
SCL クロック周波数
「停止」条件と「開始」条件の間のバス・フリー・タイ
ム
ホールド・タイム(再送)「開始」条件。この期間の後、
最初のクロック・パルスが生成されます。
SCL クロックの LOW 状態ホールド・タイム
SCL クロックの HIGH 状態ホールド・タイム
再送「開始」条件のセットアップ時間
データ・ホールド・タイム
データ・セットアップ時間
SDA 及び SCL 信号の立ち上り時間
SDA 及び SCL 信号の立ち下がり時間
「停止」条件のセットアップ時間
各バス・ラインの容量性負荷
単位
fSCL
最小
0
最大
400
tBUF
1.3
－
μS
tHD;STA
0.6
－
μS
－
－
－
－
－
300
300
－
400
μS
μS
μS
μS
ns
ns
ns
μS
pF
tLOW
tHIGH
tSU;STA
tHD;DAT
tSU;DAT
tR
tF
tSU;STO
Cb
1.3
0.6
0.6
0(Note 1)
200
20+0.1Cb
20+0.1Cb
0.6
－
kHz
上記の数値はすべて VIH min 及び VIL max レベルに対応した値です。
(Note 1) 送信装置は SCL の立ち下がり端の未定義領域を超えるために、(SCL 信号の VIH min での)SDA 信号用に
最低 300ns のホールド時間を内部的に提供する必要があります。
(Note 2) SCL 及び SDA 端子は、5V トレラントに対応しておりません。絶対最大定格の 4.5V 以内で使用してください。
2)コマンド・インタフェース
ホスト CPU とのコマンド・インタフェースに 2 線バス制御を用います。一部のレジスタを除き、書き込みだけでなく読
み出しが可能です。スレーブアドレスの他に 1 バイトのセレクトアドレスを指定して書き込みや読み出しを行います。2
線バススレーブモードのフォーマットを以下に示します。
S
MSB
LSB
MSB
LSB
MSB
Slave Address
A
Select Address
A
LSB
Data
A
P
S ：スタート・コンディション
Slave Address ： ADDR 端子で設定されるスレーブアドレス(7bit)の後にリード・モード(H)かライト・モード(L)
の bit を付けて、計 8 ビットのデータを送る。(MSB ファースト)
A ：アクノリッジ送受信されているデータにはバイトごとにアクノリッジ・ビットが付け加わる。
データの送受信が正しく行われているときは、
“L”が送受信されます。
“H”の場合は、アクノリッジが無かったことになります。
Select Address ：1 バイトのセレクトアドレスを用います。(MSB ファースト)
Data ：データ・バイト、送受信するデータ(MSB ファースト)
P
：ストップ・コンディション
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M S B
S D A
6
5
L S B
S C L
S t a r t C o n d i t i o n
S D↓
A S C
=”H”
L
S t o p c o n d i t i o n
S D↑
A S C
=”H”
L
Figure 59
3)スレーブアドレス
・ADDR 端子が“L”の時
MSB
A6
A5
1
0
A4
0
A3
0
A2
0
A1
0
A0
0
LSB
R/W
1/0
・ADDR 端子が“H”の時
MSB
A6
A5
1
0
A4
0
A3
0
A2
0
A1
0
A0
1
LSB
R/W
1/0
4) データの書き込み
・基本的なフォーマット
S
Slave Address
A
Select Address
A
Data
A
P
：マスタからスレーブ ,
：スレーブからマスタ
・オートインクリメントフォーマット
S
Slave Address
A
Select Address
A
Data 1
A
Data 2
：マスタからスレーブ ,
A
Data 3…N
A
P
：スレーブからマスタ
5)データ読み出し
読み出し時は、まず D0h アドレスのレジスタに読み出し対象アドレス(例では 20h)を書き込みます。
次のストリームでは、スレーブアドレスの後に、データが読み出されます。受信を終了するときは、アクノリッジを返さ
ないでください。
S
Slave Address
(ex.)
80h
A
Req_Addr
D0h
S
Slave Address
(ex.)
81h
A
Data 1
**h
：マスタからスレーブ ,
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A
A
Select Address
20h
Data 2
**h
A
A
P
A
Data N
**h
Ā
P
：スレーブからマスタ
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デジタルオーディオ信号のフォーマット
・LRCLK: L/R クロック入力信号です。
サンプリング周波数(fs)と同一周波数のクロック(fs)で、32kHz / 44.1kHz / 48kHz に対応しています。
この区間に 1 サンプル分の左チャンネルと右チャンネルのデータを入力します。
・BCLK: ビット・クロック入力信号です。
サンプリング周波数(fs)の 64 倍の周波数(64fs) もしくは 48 倍の周波数(48fs) もしくは 32 倍の周波数(48fs)で、データの
1 ビットごとのラッチに使われます。ただし、32fs を選択したときは、データ長が 16bit 固定になります。
・SDATA: データ入力信号です。
振幅データです。入力デジタルオーディオ信号の分解能によって、データ長が異なります。
16 / 20 / 24 bit に対応しています。
2
入力フォーマットは、I S 方式、左詰め方式、右詰め方式があります。下図に各転送方式のタイミングチャートを示します。
Bit クロック 64fs
I2S 64fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
BCLK
MSB
SDATA
LSB
MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Left-Justified 64fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
BCLK
MSB
LSB
SDATA S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Right-Justified 64fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64
BCLK
MSB
SDATA
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Figure 60
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Bit クロック 48fs
I2S 48fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 1
BCLK
MSB
SDATA
LSB
MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Left-Justified 48fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
BCLK
MSB
LSB
SDATA S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Right-Justified 48fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
BCLK
MSB
SDATA
LSB
MSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
20bit Mode
20bit Mode
24bit Mode
24bit Mode
Figure 61
Bit クロック 32fs
I2S 32fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1
BCLK
MSB
SDATA
LSB MSB
LSB
S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
Left-Justified 32fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
BCLK
MSB
LSB MSB
LSB
SDATA S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
Right-Justified 32fs Format
LRCLK
Left Channel
Right Channel
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
BCLK
MSB
LSB MSB
LSB
SDATA S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 S 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
16bit Mode
16bit Mode
Figure 62
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BM5481MUV
デジタルオーディオ信号のフォーマット設定
デジタルオーディオ信号のフォーマット設定は入力されるデジタルオーディオ信号に合わせて Bit クロックの fs、デー
タ長、フォーマットの種類をコマンドにより選択してください。
Bit クロック
Default = 0
Select Address
&h03[ 5:4 ]
Value
0
64fs
Explanation of operation
1
48fs
2
32fs
データフォーマット
Default = 0
Select Address
&h03[ 3:2 ]
Value
0
Explanation of operation
IIS format
1
Left-justified format
2
Right-justified format
データ長
Default = 2
Select Address
&h03[ 1:0 ]
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Value
0
16 bit
Explanation of operation
1
20 bit
2
24 bit
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
オーディオインタフェース信号仕様
BCLK, LRCLK, SDATA の電気的仕様及びタイミング
1/fLRCLK
LRCLK
1/fBCLK
BCLK
Figure 63. ロックタイミング
LRCLK
tHD;LR
tSU;LR
BCLK
tHD ; SD
tSU ; SD
SDATA
Figure 64オーディオインタフェースタイミング
No.
パラメータ
記号
1
2
fLRCLK
fBCLK
3
LRCLK 入力周波数
BCLK 入力周波数
LRCLK のセットアップ時間
4
5
6
7
8
LRCLK のホールド時間(Note1)
SDATA のセットアップ時間
SDATA のホールド時間
LRCLK の DUTY
BCLK の DUTY
(Note1)
規格値
Min
Max
32
48
2.048
3.072
単位
kHz
MHz
tSU;LR
20
－
ns
tHD;LR
tSU;SD
tHD;SD
dLRCLK
dBCLK
20
20
20
40
40
－
－
－
60
60
ns
ns
ns
%
%
(Note1) この規定はLRCLKとBCLKの立ち上りエッジが揃うことを防ぐための規定です。
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電源立ち上げシーケンス
V
＊電源立ち上げに関する特別な注意点
VCCP1,VCCP2 ともに電源の立ち上げ時のスピードをΔV/ΔT=7（V/msec）以下に抑えてく
ださい。これより早いスピードで電源を立ち上げるとショート保護機能が起動時に誤動作する
可能性があります。この条件で出力端子（OUTX）が地絡したまま起動した場合、破壊する可
能性があります。
VCCP1,VCCP2
ΔV
ΔT
① Power up VCCP1, VCCP2 simultaneously.
VCCP1
VCCP2
Time(msec)
VCCP1,VCCP2
DVDD
t
DVDD
④ Please refer to chapter 8.
You must input these signal before operating
chapter8 step4.
You can input any time before this timing.
BCLK
LRCLK
SDATA
t
More than 10ms
RSTX
② After DVDD rises and 10 or more
msec passes, please set RSTX to H.
t
③ After RSTX rises and 1 or more
msec passes, please send I2C
command.
More than 1ms
SCL
SDA
t
⇒Start data transmission
MUTEX
⑤ Set MUTEX to High.
t
OUT1P
OUT1N
OUT2P
OUT2N
t
Soft-start
Speaker
BTL output
(After LC filter)
t
Figure 65
※ポップ音や IC の保護機能解除を防ぐために、MUTEX を L→H とする前に RSTX を L→H にしてください。
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電源立ち下げシーケンス
VCCP1
VCCP2
⑥Power down VCCP1, VCCP2 simultaneously.
VCCP1, VCCP2
DVDD
t
Please don’t　stop　I2S data before
complition of mute transition
BCLK
LRCLK
SDATA
t
① Set　MUTEX＝L.
MUTEX
t
SCL
SDA
t
② After the complition of a mute
transition, set RSTX=L
RSTX
t
OUT1P
OUT1N
OUT2P
OUT2N
t
Please reffer to soft mute transition time
t
Speaker
BTL output
(After LC filter)
Figure 66
※ポップ音や IC の保護機能解除を防ぐために、RSTX を H→L とする前に MUTEX を H→L とし、ソフトミュート遷
移時間以上を確保してください。
※ポップ音を防ぐため、DVDD をパワーダウンする前に必ず RSTX を H→L としてください。
。
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保護機能について
保護機能
検出・解除条件
スピーカ PWM
出力端子
ERROR
出力端子
出力ショート保護
検出条件：
検出電流 = 7.2A (Typ)
HiZ_Low
(ラッチ) (Note1)
L
(ラッチ)
スピーカへの直流電
圧印加保護
検出条件：
PWM 出力 Duty が 12μsec(Typ)以上
0%または 100%
HiZ_Low
(ラッチ) (Note1)
L
(ラッチ)
検出条件：
チップ温度が 150℃ (Typ)以上
HiZ_Low
解除条件：
チップ温度が 120℃ (Typ)以下
Normal
通常動作
検出条件：
電源電圧が 8.1V (Typ)以下
HiZ_Low
解除条件：
電源電圧が 9.1V (Typ)以上
Normal
通常動作
検出条件：
電源電圧が 29.5V (Typ)以上
HiZ_Low
解除条件：
電源電圧が 28.5V (Typ)以下
Normal
通常動作
高温保護
減電圧保護
過電圧保護
検出条件：
クロック停止保護
解除条件：
BCLK が一定時間以上停止
LRCLK が一定時間以上停止
BCLK が一定周波数以下
BCLK が一定周波数以上
のいずれかの条件を満たした場合検出
※設定値は 6 章を参照してください
LRCLK が一定時間以上停止していない。
且つ BCLK が一定周波数以内の状態を
30msec 以上継続。
※設定値は 6 章を参照してください
H
H
H
HiZ_Low
H
Normal
通常動作
* ERROR 出力端子は、Nch オープンドレイン出力です。
(Note1) ラッチ状態になると、異常状態が解除されても自動復帰しません。次の①または②の方法で解除できます。
①MUTEX 端子を一旦 Low にした後(ソフトミュート遷移時間以上)、再度 High に戻す。
②電源を再投入する(VCCP1, VCCP2<2.5V 10msec 保持)
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1)出力ショート保護(天絡保護)
本 IC は異常状態により、スピーカ PWM 出力が電源へショート(天絡)した場合にスピーカ PWM 出力をミュートする出力シ
ョート保護回路を備えています。
検出条件… MUTEX 端子が High において、スピーカ PWM 出力端子を流れる電流が 7.2A(Typ)以上となった場合、検
出状態となります。検出されると、スピーカ PWM 出力は瞬時に HiZ-Low 状態となり、IC はラッチします。
解除方法…①MUTEX 端子を一旦 Low(ソフトミュート遷移時間以上[23/106 参照])にした後、再度 MUTEX 端子を High
に戻す。
②電源を再投入する。(VCCP1, VCCP2<2.5V, 10ms(min))
VCCへの天絡
O U T1P
O UT1N
O U T2P
O UT2N
VCCへの天絡解除
(3 5 ,3 6 p in )
(3 1 ,3 2 p in )
(2 9 ,3 0 p in )
(2 5 ,2 6 p in )
t
P W M 出力： H iZ - L o w 状態でＩＣはラッチ
ラッチ解除され通常動作
過電流
7 .2 A (T Y P .)
t
ソフトミュート
遷移時間
E R R O R (2 1 p in )
t
１ μ se c (T Y P .)
M U T E X （ 5 p in ）
ラッチ解除
t
Figure 67
2)出力ショート保護(地絡保護)
本 IC は異常状態により、スピーカ PWM 出力が GND へショート(地絡)した場合にスピーカ PWM 出力をミュートする出力
ショート保護回路を備えています。
検出条件… MUTEX 端子が High において、スピーカ PWM 出力端子を流れる電流が 7.2A(Typ)以上となった場合、検
出状態となります。検出されると、スピーカ PWM 出力は瞬時に HiZ-Low 状態となり、IC はラッチします。
解除方法…①MUTEX 端子を一旦 Low(ソフトミュート遷移時間以上[23/106 参照])にした後、再度 MUTEX 端子を High
に戻す。
②電源を再投入する。(VCCP1, VCCP2<2.5V, 10ms(min))
GNDへの地絡
O UT1P
O UT1N
O UT2P
O UT2N
GNDへの地絡解除
(3 5 ,3 6 p in )
(3 1 ,3 2 p in )
(2 9 ,3 0 p in )
(2 5 ,2 6 p in )
t
P W M 出力： H iZ - L o w 状態でＩＣはラッチ
過電流
ラッチ解除され通常動作
7 .2 A (T Y P .)
t
ソフトミュート
遷移時間
E R R O R (2 1 p in )
t
１ μ se c (T Y P .)
M U T E X （ 5 p in ）
ラッチ解除
t
Figure 68
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3)DC voltage protection in the speaker
3)スピーカへの直流電圧印加保護
本 IC は異常状態により、スピーカへの直流電圧が印加された場合に、スピーカの破壊を防止する保護回路を備えています。
検出条件… MUTEX 端子が High において、スピーカ PWM 出力が Duty=0%もしくは 100%で 12μsec(fs=48kHz)以上
固定されたとき検出状態となります。検出されると、スピーカ PWM 出力は瞬時に HiZ-Low 状態となり、IC
はラッチします。
解除方法…①MUTEX 端子を一旦 Low(ソフトミュート遷移時間以上[23/106 参照])にした後、再度 MUTEX 端子を High
に戻す。
②電源を再投入する。(VCCP1, VCCP2<2.5V, 10ms(min))
異常状態
解除
異常状態発生で
P W M 出力が D u ty = 1 0 0 % で固定される
O UT1P
O UT1N
O UT2P
O UT2N
(3 5 ,3 6 p in )
(3 1 ,3 2 p in )
(2 9 ,3 0 p in )
(2 5 ,2 6 p in )
P W M 出力： H iZ - L o w 状態で IC はラッチ
t
.
ラッチ解除状態
スピーカ出力
t
ソフトスタート
E R R O R (2 1 p in )
1 2 μ s e c (fs = 4 8 k H z 時 )以上
スピーカ出力へ直流電圧が
印加され保護開始
ソフトミュート
遷移時間
t
M U T E X ( 5 p in )
ラッチ解除
t
Figure 69
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4)高温保護
本 IC は、チップ温度が Tjmax=150℃をこえた異常状態下での、熱的暴走を防ぐ高温保護回路を備えています。
検出条件…MUTEX端子がHighにおいて、チップ温度が150℃(Typ)以上で、検出状態となります。検出されると、スピ
ーカ出力はミュートを経て、消音されます。
解除条件…MUTEX端子がHighにおいて、チップ温度が120℃(Typ)以下で、解除状態となります。解除されると、スピ
ーカ出力は瞬時に音声出力状態に戻ります。
チップ温度
(℃)
150 ℃
120 ℃
t
OUT 1 P (35 , 36 pin )
OUT 1 N (31 , 32 pin )
OUT 2 P (29, 30 pin )
OUT 2 N (25 , 26 pin )
HiZ-Low
t
スピーカ BTL 出力
(LC フィルタ後）
t
ERROR (21 pin )
3 .3 V
t
Figure 70
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5)減電圧保護
本ICは、電源電圧が異常に低下した場合に、スピーカ出力をミュートする減電圧保護回路を備えています
検出条件…MUTEX端子がHighにおいて、電源電圧が8.1V以下になった場合、検出状態となります。検出されると、ス
ピーカ出力はソフトミュートを経て、消音されます。
解除条件…MUTEX端子がHighにおいて、電源電圧が9.1V以上に戻ると、解除状態となります。解除されると、スピー
カ出力は瞬時に音声出力状態に戻ります。
VCCP1 (37 , 38pin)
VCCP2 (23 , 24pin)
9.1V
8.1V
t
OUT1P (35,36pin)
OUT1N (31,32pin)
OUT2P (29,30pin)
OUT2N (25,26pin)
HiZ- Low
t
スピーカBTL出力
（LCフィルタ後）
t
ERROR(21pin)
3.3V
t
Figure 71
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6)過電圧保護
本 IC は、電源電圧が異常に上昇した場合に、スピーカ出力をミュートする過電圧保護回路を備えています
検出条件…MUTEX端子がHighにおいて、電源電圧が29.5V以上になった場合、検出状態となります。検出されると、
スピーカ出力はソフトミュートを経て、消音されます。
解除条件…MUTEX端子がHighにおいて、電源電圧が28.5V以下に戻ると、解除状態となります。解除されると、スピ
ーカ出力は瞬時に音声出力状態に戻ります。
VCCP1 (37 , 38pin)
VCCP2 (23 , 24pin)
29.5V
28.5V
t
OUT1P
OUT1N
OUT2P
OUT2N
(35,36pin)
(31,32pin)
(29,30pin)
(25,26pin)
HiZ- Low
t
スピーカBTL出力
（LCフィルタ後）
t
ERROR(21pin)
3.3V
t
Figure 72
..
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7)クロック保護
本 IC は、デジタルオーディオ信号の BCLK, LRCLK の周波数が低下もしくは停止した場合にスピーカ出力をミュートするク
ロック保護回路を備えています。
検出条件…BCLK が低下もしくは停止, LRCLK 周波数が停止した状態で検出状態となります。検出されると、スピーカ
出力はミュートされます。
解除条件･･･BCLK、LRCKが一定以上の周波数で60msec(最大)以上入力されるとミュート解除されます。
Low frequency or stop
Normal input
BCLK
LRCLK
Max 60msec
Internal
Error
flag
t
OUT1P
OUT1N
OUT2P
OUT2N
t
Soft-start
Speaker
BTL output
(After LC filter)
t
Figure 73
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1．デジタルサウンド処理(DSP)
BM5481MUV のデジタルサウンド処理(DSP)部は、薄型 TV、ミニ/マイクロコンポに最適な専用ハードウェアで構成
されております。BM5481MUV では、この専用 DSP を用いて次の処理を行います。
2
DC cut HPF、Pre-scaler、Channel mixer、Level DRC、Surround、P Bass+、16 Band P-EQ、
Fine Master Volume、Balance Volume、2 Band DRC、Post-scaler、Fine Post-scaler、Hard Clipper
DSP 部の概要とシグナルフロー
データ幅:
32 bit (DATA RAM)
マシンサイクル:
20.3ns (1024fs, fs=48kHz)
乗算器:
32×24 → 56 bit
加算器:
56＋56 → 56 bit
データ RAM:
512×32 bit
係数 RAM:
512×24 bit
サンプリング周波数: fs=32k､44.1k,48kHz
データ
RAM
入力
係数演算
回路
MUX
0
M
U
X
MUX
係数
RAM
デコーダ
回路
ADD
Acc
出力
Figure 74
Input1
I2S
LJ
RJ
DC cut
HPF
Pre
Chanel
Scaler
Mixer
Level
DRC
Surround
P2Bass+
16Band
/ch BQ
Fine
Master
Volume
Balance
2Band
DRC
Post
Scaler
Fine
Master
Volume
DC cut
HPF
Hard
Clipper
Main
Figure 75
DSP には、16bit から 24bit のデジタル信号が入力されますが、
上側にオーバーフローマージンとして+8bit(+48dB)拡張します。
この範囲を超える処理を行った場合、DSP 内でクリップ処理を行います。
なお、デジタルフィルタとして一般によく使われている 2 次 IIR 型(BQ)フィルタの場合、内部の乗算器や加算器の出力がオ
ーバーフローマージンを多く消費しますので、注意が必要です。
a1,a2,b0,b1,b2の係数によっては、乗算器や加算器の出力が+48dBを超
える場合があります。
その場合データは飽和出力になりますので、フィルタとしての出力は、
目的とする特性が得られません。
X[n]
Y[n]
b0
Z-1
X[n-1]
Z-1
b1
a1
Z-1
X[n-2]
Y[n-1]
Z-1
b2
a2
Y[n-2]
a1,a2の係数には、DSPでの演算効率を考
えて-1を掛けています。
Direct form 1
Figure 76
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オーディオデータと係数データの取り扱いは各ブロックで次のようになります。
小数点
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
S
拡張bit
データ[22:0]
小数点
Audioデータ
DSP部データ
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
S 拡張bit
BQなどの係数データ[20:0]
係数データ
DSP部係数
Figure 77
1-1 バイパス
DSP の各機能をコマンドによりバイパスします。各機能の設定値を残したままバイパスすることができますので、サウンド
効果の ON/OFF の確認が簡単にできます。
バイパス可能な効果は、1)レベル DRC,2)サラウンド,3)擬似低音,4)16Band BQ, 2)Band DRC と DSP 全体をバイパスするこ
とが可能です。
SW6
Input1
I2S
LJ
RJ
DC cut
HPF
Pre
Chanel
Scaler
Mixer
SW1
SW2
SW3
SW4
Level
DRC
Surround
P2Bass+
16Band
/ch BQ
SW5
Fine
Master
Volume
Balance
2Band
DRC
Post
Scaler
Fine
Post
Scaler
DC cut
HPF
Hard
Clipper
Main
Figure 78
動作説明
Select Address
bit
&h02 [5:0]
5
レベル DRC のバイパス(SW1)
0:通常、1:バイパス
4
サラウンドのバイパス(SW2)
0:通常、1:バイパス
3
擬似低音のバイパス(SW3)
0:通常、1:バイパス
2
16 バンド EQ のバイパス(SW4)
0:通常、1:バイパス
1
2 バンド DRC のバイパス(SW5)
0:通常、1:バイパス
0
DSP 全体のバイパス(SW6)
0:通常、1:バイパス
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1-2. プリスケーラ
音声 DSP に入力されるデジタル信号の場合は、レベルがフルスケール入力の場合があり、サラウンドやイコライザ処理を行
うとオーバーフローするため、プリスケーラで入力ゲインを調整します。
調整範囲は、+48dB から-79dB まで 0.5dB ステップで設定できます。(Lch/Rch 同時制御)
プリスケーラには、ソフト遷移機能はありません。
Default = 60h
動作説明
Select Address
&h16 [ 7:0 ]
コマンド値
00
01
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
FE
FF
-79dB
-∞
1-3. 位相反転機能付きチャネル設定 Channel Mixer 1
DSP に入力されたデジタル信号の左チャネルと右チャネルの音のミキシング設定を行います。
ここでステレオ信号のモノラル化を行います。また各チャネルの位相反転、ミュートが設定出来ます。
Channel Mixer
L
L
Input
1/2
I2S
LJ
RJ
±1
Lch
±1
Rch
(L+R)/2
L-R
PreScaler
-
R
R
0
Mute
Figure 79
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DSP の Input；Lch に入力されたデータを反転する。
Default = 0
Select Address
&h17[7]
動作説明
Value
0
正転
1
反転
DSP の Input；Lch に入力されたデータをミックスする。
Default = 1
Select Address
&h17 [ 6:4 ]
動作説明
Value
0
ミュート
1
Lch のデータを入力
2
Rch のデータを入力
3
(Lch+ Rch) / 2 のデータを入力
4
Lch-Rch のデータを入力
5
-
6
-
7
-
DSP の Input；Rch に入力されたデータを反転する。
Default = 0
Select Address
&h17 [3]
動作説明
Value
0
正転
1
反転
DSP の Input；Rch に入力されたデータをミックスする。
Default = 2
Select Address
&h17 [ 2:0 ]
..
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動作説明
Value
0
ミュート
1
Lch のデータを入力
2
Rch のデータを入力
3
(Lch + Rch) / 2 のデータを入力
4
Lch-Rch のデータを入力
5
-
6
-
7
-
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1 -4 .
DC カット用 1 次 HPF (前段)
音声 DSP に入力されるデジタル信号の DC オフセット成分をこの HPF によりカットします。
HPF のカットオフ周波数 fc は 1Hz、次数は 1 次のフィルタを用いています。
Default = 1
Select Address
Input1 &h18 [ 1 ]
..
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動作説明
Value
0
DC カット HPF を使用しない
1
DC カット HPF を使用する
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1-5. サラウンド
サラウンド 1 はステレオ感を強調し、音楽ソースに適しています。
サラウンド 22 は擬似ステレオ効果があります、モノラル音声を擬似的にステレオにするため、スタジオ録音のトーク番組な
どに適しています。
サラウンド 1 機能の ON/OFF
Default = 0
Select Address
&h40[ 7 ]
動作説明
Value
0
サラウンド 1 効果を OFF する
1
サラウンド 1 効果を ON する
サラウンド 22 機能の ON/OFF
Default = 0
Select Address
&h40 [ 6 ]
動作説明
Value
0
サラウンド 2 効果を OFF する
1
サラウンド 2 効果を ON する
&h46[7:0]
サラウンド1
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
Lch
G4
Delay2
Z-m
&h42[7:4]
m = 0 ～ 15
(1 step)
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
G5
&h42[3:0]
n = 1 ～ 15
(1 step)
Lch
&h43[7:0]
Delay3
Z-n
&h41[3:0]
l = 1 ～ 15
(1 step)
&h47[7:0]
Delay1
Z-l
HPF
LPF
G1
G2
&h44[7:0]
&h45[7:0]
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
G3
L-R
サラウンド2へ
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
Rch
G4
Rch
&h46[7:0]
+48dB～-79dB,-∞
(0.5dB step)
Figure 80
サラウンド効果 1 帰還部ディレイ量(Delay1)設定
Default = 2h
Select Address
&h41 [ 3:0 ]
..
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動作説明
コマンド値がディレイ量となります。1 サンプルディレイは約 21μs です。
0 は禁止となります。
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サラウンド効果 1 入力部ディレイ量(Delay2)設定
Default = 2h
Select Address
&h42 [ 7:4 ]
動作説明
コマンド値がディレイ量となります。1 サンプルディレイは約 21μs です。
サラウンド効果 1 入力部ディレイ量(Delay3)設定
Default = 1h
Select Address
&h42 [ 3:0 ]
動作説明
コマンド値がディレイ量となります。1 サンプルディレイは約 21μs です。
0 は禁止となります。
サラウンド効果 1 G1, G2, G3 加算ゲイン設定
Default =66h(G1),70h(G2),70h(G3)
動作説明
Select Address
G1 : &h43 [ 7:0 ]
G2 : &h44 [ 7:0 ]
G3 : &h45 [ 7:0 ]
コマンド値
00
01
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
FE
FF
-79dB
-∞
サラウンド効果 1 G4 加算ゲイン設定
Default = 60h
動作説明
Select Address
&h46 [ 7:0 ]
コマンド値
00
01
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
FE
FF
-79dB
-∞
サラウンド効果 1 G5 加算ゲイン設定
Default = FFh
動作説明
Select Address
&h47 [ 7:0 ]
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
45/107
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
..
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コマンド値
00
01
FE
FF
-79dB
-∞
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
サラウンド効果 1
Default=3h
HPF 設定
動作説明
Select Address
&h48 [ 7:4 ]
サラウンド効果 1
Default=5h
コマンド値
カットオフ周波数
コマンド値
カットオフ周波数
0
スルー
8
1200Hz
1
2
330Hz
390Hz
9
A
1500Hz
-
3
4
470Hz
560Hz
B
C
-
5
6
680Hz
820Hz
D
E
-
7
1000Hz
F
-
LPF 設定
動作説明
Select Address
&h48 [ 3:0 ]
..
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TSZ22111 • 14 • 001
コマンド値
カットオフ周波数
コマンド値
カットオフ周波数
0
1
スルー
1500Hz
8
9
5600Hz
6800Hz
2
3
1800Hz
2200Hz
A
B
-
4
5
2700Hz
3300Hz
C
D
-
6
7
3900Hz
4700Hz
E
F
-
46/107
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
サラウンド 2
&h49[6:4]
Lch
APF
Lch
G6
a
1-a
Exclusive
Select
a = 0.65 ~ 1.0
(0.05 step)
&h49[7]
Exclusive
Select
&h4A[7:0]
&h49[2:0]
1-a
a
Rch
APF
Rch
G6
Figure 81
サラウンド効果 22 APF(All Pass Filter)選択
サラウンド効果 22 の APF(All Pass Filter)を L/Rch のどちらのチャネルに挿入するかを選びます。
Default = 0
Select Address
&h49 [ 7 ]
動作説明
Value
0
Lch
1
Rch
APF(All Pass Filter)のカットオフ周波数設定
Default = 0
Select Address
&h49 [ 6:4 ]
動作説明
Value
0
22Hz
1
47Hz
2
100Hz
3
220Hz
4
470Hz
サラウンド効果 22 LR ミックスゲイン設定
サラウンド効果 22 の LR ミックスゲインを変えます、大きなゲイン倍を設定するほど音が広がります。
Default = 2h
動作説明
Select Address
&h49 [ 2:0 ]
コマンド値
0
1
2
3
..
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TSZ22111 • 14 • 001
47/107
ゲイン
0倍
0.05倍
0.1倍
0.15倍
コマンド値
4
5
6
7
ゲイン
0.2倍
0.25倍
0.3倍
0.35倍
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
サラウンド効果 22 出力ゲイン設定
&h49[7]で選択した APF(All Pass Filter)をつけたチャネルと反対のチャネルのゲインを変えます。
Default = 60h
動作説明
Select Address
&h4A [ 7:0 ]
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
48/107
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
..
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TSZ22111 • 14 • 001
コマンド値
00
01
FE
FF
-79dB
-∞
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
2
1-6. 擬似低音(倍音)機能 P2Bass+
B ass+
PERFECT PURE
擬似低音機能は低域の再生能力の低いスピーカに対しても効果的に低音を強調することが可能となる機能です。
基本波に対して 2 倍音(偶数次高調波)、3 倍音(奇数次高調波)を加算することにより、擬似的に基本波が鳴っているように聞
こえるようになるため、基本波の帯域の再生能力が低いスピーカでも効果を発揮することが可能となります。
また、強調する帯域を変更することが可能なため、使用するスピーカの周波数特性に最適化することが可能となっています。
超低域成分を遮断
IN
LPF1との位相調整用
HPF1
APF1
LPF2との位相調整用
&h4D[7:4]
&h4D[3:0]
APF2
OUT
不要な高調波を整形
&h4C[3:0]
LPF2
&h4D[3:0]
&h4E[3:0]
&h4D[7:4]
倍音
（偶数）
発生器
LPF1
基本波成分を抽出
HPF2
Fc = 10Hz
倍音
（奇数）
発生器
&h4E[7:4]
&h4F[6:4]
Figure 82
擬似低音の ON/OFF
擬似低音(倍音)による低音強調効果を使用します。
Default = 0
Select Address
&h4C [ 7 ]
動作説明
Value
0
擬似低音(倍音)を使用しない
1
擬似低音(倍音)を使用する
擬似低音入力 HPF1 選択(倍音発生器に入力する基本波の超低域成分をカットできます)
Default = 0h
Select Address
&h4C [ 3:0 ]
..
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TSZ22111 • 14 • 001
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
4
5
6
7
49/107
周波数
OFF
22Hz
27Hz
33Hz
39Hz
47Hz
56Hz
68Hz
コマンド値
8
9
A
B
C
D
E
F
周波数
82Hz
100Hz
120Hz
150Hz
180Hz
220Hz
270Hz
330Hz
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
擬似低音入力 LPF1 選択(倍音発生器の入力する基本波の低域成分を抽出します)
Default = 0h
Select Address
&h4D [ 7:4 ]
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
4
5
6
7
周波数
68Hz
82Hz
100Hz
120Hz
150Hz
180Hz
220Hz
270Hz
コマンド値
8
9
A
B
C
D
E
F
周波数
330Hz
390Hz
470Hz
560Hz
680Hz
820Hz
1000Hz
1200Hz
擬似低音 2 倍音,3,倍音用 LPF2 設定(倍音の高調波成分をこの LPF で抑えます)
Default = 0h
Select Address
&h4D [ 3:0 ]
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
4
5
6
7
周波数
68Hz
82Hz
100Hz
120Hz
150Hz
180Hz
220Hz
270Hz
コマンド値
8
9
A
B
C
D
E
F
周波数
330Hz
390Hz
470Hz
560Hz
680Hz
820Hz
1000Hz
1200Hz
擬似低音 3 倍音用加算ゲイン
基本波成分の入力を 0dB とすると、倍音(奇数)発生器からの基本波成分の出力は、-3dB となります。
(出力＝入力 – 3dB)
Default = 7h
Select Address
&h4E [ 7:4 ]
..
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TSZ22111 • 14 • 001
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
4
5
6
7
50/107
ゲイン
-∞
0dB
1dB
2dB
3dB
4dB
5dB
6dB
コマンド値
8
9
A
B
C
D
E
F
ゲイン
7dB
8dB
9dB
10dB
11dB
12dB
13dB
14dB
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
擬似低音 2 倍音用加算ゲイン
基本波成分の入力を 0dB とすると、倍音(偶数)発生器からの 2 倍周波数成分の出力は、-6dB となります。
(出力＝入力 - 6dB)
Default = 7h
動作説明
Select Address
&h4E [ 3:0 ]
コマンド値
0
1
2
3
4
5
6
7
ゲイン
-∞
-6dB
-5dB
-4dB
-3dB
-2dB
-1dB
0dB
コマンド値
8
9
A
B
C
D
E
F
ゲイン
1dB
2dB
3dB
4dB
5dB
6dB
7dB
8dB
擬似低音 3 倍音基本波減算ゲイン(推奨値：-6dB または、-4dB)
Default = 5h
動作説明
Select Address
&h4F [ 6:4 ]
コマンド値
0
1
2
3
コマンド値
4
5
6
7
ゲイン
-∞
-12dB
-10ｄB
-8dB
ゲイン
-6dB
-4dB
-2dB
0dB
奇数次倍音発生回路のブラインドタイム設定
倍音(奇数)発生回路に入力する LPF1 出力信号には、LPF で減衰しきれない高周波信号が含まれています。
ゼロクロス点を利用して奇数次倍音を発生させる回路に、不要なゼロクロス点をマスクするためのブラインドタイムを
設定します。
超低域成分を遮断
LPF1との位相調整用
HPF1
IN
APF1
LPF2との位相調整用
&h4D[7:4]
&h4D[3:0]
APF2
不要な高調波を整形
&h4C[3:0]
&h4D[7:4]
LPF1
基本波成分を抽出
&h4E[3:0]
倍音
（偶数）
発生器
OUT
LPF2
&h4D[3:0]
HPF2
Fc = 10Hz
倍音
（奇数）
発生器
&h4E[7:4]
&h4F[6:4]
LPF1の出力
time
ﾌﾞﾗｲﾝﾄﾞﾀｲﾑ（ｾﾞﾛｸﾛｽ点を無視する)
Figure 83
Default = 1
Select Address
&h4F [ 1:0 ]
..
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TSZ22111 • 14 • 001
動作説明
Value
0
1.25ms (LPF1 の Fc = 47Hz ～ 180Hz)
1
0.625ms (LPF1 の Fc = 220Hz ～ 390Hz)
2
0.3125ms (LPF1 の Fc = 470Hz ～ 800Hz)
51/107
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
1-7. パラメトリックイコライザ
本チップでは 16 Band BQ ，2 Band DRC ブロックのクロスオーバーフィルタ及びソフト遷移用の BQ がパラメトリックイ
コライザとなっております。
形状はピーキングフィルタ、ローシェルフフィルタ、ハイシェルフフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オー
ルパスフィルタが使用できます。
設定は、F，Q，Gain を選択することで、IC 内でデジタルフィルタの係数(b0, b1, b2, a1, a2)に変換し、係数 RAM に転送し
ます。16 Band BQ は、ソフト遷移機能付きとなっております。なおパラメータ設定の詳細なシーケンスは後述の PEQ 設
定方法を参照してください。
フィルタ係数を格納する係数 RAM は、4 つのバンクを持っておりコマンドにより選択できます。
パラメトリックイコライザ(Bi-Quad Filter)用の係数 RAM は、音声再生中のバンクメモリとは別のバンクメモリに係数を設定
することができます。ただし、ソフト遷移を行う際にソフト遷移用の BQ に係数を書き込むときは、再生中と同じバンクメ
モリに書き込んでください。
再生に使用する係数 RAM 用バンクメモリの切り換え
Default = 0h
Select Address
&h60[ 3:2 ]
動作説明
Value
0
BANK1
1
BANK2
2
BANK3
3
BANK4
係数設定を行うために使用するバンクメモリの切り換え
Default = 0h
Select Address
&h60 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
BANK1
1
BANK2
2
BANK3
3
BANK4
パラメトリックイコライザを L/R 独立にするかどうか
Default = 0h
Select Address
&h60 [ 4 ]*
動作説明
Value
0
L/R 共通
1
L/R 独立(LR 独立にした場合は BANK1、BANK2 のみ使用できます)
*&h60[4]設定時の注意点
&h60[4]の設定を変更した場合は必ずすべてのパラメトリックイコライザを再設定してください。
設定をし直すパラメトリックイコライザは BQ1-16、DRC APF、DRC HPF の 18 個のパラメトリックイコライザに
なります。
また、BANK の配置も変わるため、BANK の切り換えを行う可能性がある場合はすべての BANK を設定しなおしてくだ
さい。
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TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
係数自動計算回路のサンプリング周波数選択
Default = 0h
Select Address
&h50 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
48kHz 用
1
44.1kHz 用
2
32kHz 用
設定 PEQ の選択
60[4]で LR を選んだ時このコマンドは反映されます。
Default = 0h
Select Address
Value
&h51 [ 7 ]
動作説明
0
Lch
1
Rch
＊&h60[4]=1 とし、L/R 独立設定を使用し、且つソフト遷移を使用する場合は&h51[7]の Lch、Rch の設定と&h53[5:4]のチャ
ンネル設定を必ず連動させてください。
例 1 L/R 独立で Lch を設定する場合：&h60[4]=1、&h51[7]=0 の場合&h53[5:4]=1
例 2 L/R 独立で Rch を設定する場合：&h60[4]=1、&h51[7]=1 の場合&h53[5:4]=2
Default = 00h
Select
Address
&h51[4：コマンド
0]
値
0
1
2
3
4
5
6
7
動作説明
PEQ
16Band BQ
(1)
16Band BQ
(2)
16Band BQ
(3)
16Band BQ
(4)
16Band BQ
(5)
16Band BQ
(6)
16Band BQ
(7)
16Band BQ
(8)
コマンド
値
PEQ
コマンド
値
PEQ
コマンド
値
PEQ
8
16Band BQ (9)
10
2Band DRC HPF
18
-
9
16Band BQ (10)
11
2Band DRC APF
19
-
A
16Band BQ (11)
12
-
1A
-
B
16Band BQ (12)
13
-
1B
-
C
16Band BQ (13)
14
-
1C
-
D
16Band BQ (14)
15
-
1D
-
E
16Band BQ (15)
16
-
1E
-
F
16Band BQ (16)
17
-
1F
-
16Band BQ， BQ とは、Bi-Quad 型のデジタルフィルタです。
2 Band DRC HPF/APF ：
2 Band DRC のクロスオーバーフィルタですが、必ず High Pass Filter と All Pass Filter を設定してください。
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BM5481MUV
フィルタ形式の選択
Default = 0h
Select Address
&h52[ 2:0 ]
動作説明
Value
0
Peaking Filter
1
Peaking Filter(等 Q 型)
2
Low Shelf Filter
3
High Shelf Filter
4
Low Pass Filter
5
High Pass Filter
6
All Pass Filter
7
Filter through
ソフト遷移選択
Default = 0h
Select Address
&h53 [ 6 ]
動作説明
Value
0
ソフト遷移を使用する
1
ソフト遷移を使用しない
ソフト遷移するチャンネル選択
Default = 0h
Select Address
&h53 [ 5:4 ]
Value
動作説明
0
Lch と Rch
1
Lch
2
Rch
ソフト遷移時間選択
Default = 3h
Select Address
&h53 [ 3:2 ]
動作説明
Value
0
2.7ms
1
5.3ms
2
10.7ms
3
21.3ms
遷移フィルタウエイト時間設定
Default = 0h
Select Address
&h53 [ 1:0 ]
..
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動作説明
Value
0
2.7ms
1
5.3ms
2
10.7ms
3
21.3ms
54/107
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
周波数(F0)の選択
Default = 0Eh
動作説明
Select Address
&h54 [ 5:0 ]
コマンド値
00
01
02
03
04
05
06
07
周波数コマンド値周波数コマンド値周波数コマンド値周波数コマンド値周波数コマンド値周波数コマンド値周波数コマンド値周波数
20Hz
22Hz
25Hz
28Hz
32Hz
35Hz
40Hz
45Hz
08
09
0A
0B
0C
0D
0E
0F
50Hz
56Hz
63Hz
70Hz
80Hz
90Hz
100Hz
110Hz
10
11
12
13
14
15
16
17
125Hz
140Hz
160Hz
180Hz
200Hz
220Hz
250Hz
280Hz
18
19
1A
1B
1C
1D
1E
1F
315Hz
350Hz
400Hz
450Hz
500Hz
560Hz
630Hz
700Hz
20
21
22
23
24
25
26
27
800Hz
900Hz
1kHz
1.1kHz
1.25kHz
1.4kHz
1.6kHz
1.8kHz
28
29
2A
2B
2C
2D
2E
2F
2kHz
2.2kHz
2.5kHz
2.8kHz
3.15kHz
3.5kHz
4kHz
4.5kHz
30
31
32
33
34
35
36
37
5kHz
5.6kHz
6.3kHz
7kHz
8kHz
9kHz
10kHz
11kHz
38
39
3A
3B
3C
3D
3E
3F
12.5kHz
14kHz
16kHz
18kHz
20kHz
-
クオリティファクタ(Q)の選択
Default = 13h
動作説明
Select Address
&h55 [ 4:0 ]
コマンド値
00
01
02
03
04
05
06
07
Q値
0.33
0.39
0.47
0.56
0.68
0.75
0.82
1.0
コマンド値
08
09
0A
0B
0C
0D
0E
0F
Q値
1.2
1.5
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.7
コマンド値
10
11
12
13
14
15
16
17
Q値
5.6
6.8
8.2
0.707
0.541
1.307
0.518
0.707
コマンド値
18
19
1A
1B
1C
1D
1E
1F
Q値
1.932
0.51
0.601
0.9
2.563
-
2 次バターワース(BQx1)は 13h、4 次バターワース(BQx2)は 14h, 15h、
6 次バターワース(BQx3)は 16h, 17h, 18h、8 次バターワース(BQx4)は 19h, 1Ah, 1Bh, 1Ch を設定します。
ゲイン(Gain)の選択
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h56 [ 6:0 ]
コマンド値
1C
ゲイン
-18dB
…
…
38
39
40
41
42
-1dB
-0.5dB
0dB
+0.5dB
+1dB
…
…
64
+18dB
b0,b1,b2,a1,a2 の係数が±4 を超える場合は、設定できない場合があります。
係数 RAM への転送スタート設定
Default = 0
Select Address
&h57 [ 0 ]
..
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TSZ22111 • 14 • 001
動作説明
Value
0
停止
1
スタート(転送完了後自動で 0 となります)
55/107
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
ソフト遷移スタート設定
Default = 0
Select Address
&h58 [ 0 ]
動作説明
Value
0
ソフト遷移動作を停止します
1
ソフト遷移スタート(遷移完了後自動で 0 となります)
＊このレジスタは読み出しできません。
ソフト遷移ステータス読み出し
Select Address
&h59 [ 0 ]
動作説明
ソフト遷移中は”1”が読みだされます。通常は”0”が読みだされます。
【注意】係数 RAM のデータを読み出すことは可能ですが、F, Q, Gain などの設定値を読み出すことはできません。
【係数設定手順例 1】
16Band BQ1 に fc = 1kHz, Q = 1.0, Gain = +6dB, Filter type = Peaking Filter をソフト遷移機能を使って LR に設定する例
・サンプリング周波数：fs = 48kHz，・ソフト遷移時間：21.3ms，
・フィルタウエイト時間：2.7ms，・バンクメモリ：BANK1，
・LR 共通
1)&h60[4]=0h:LR 共通を設定(既に設定されている場合は不要です)
2) &h60[1:0] = 0h ：BANK1(書き込み用)を設定(既に設定されている場合は不要です)
&h60[3:2] = 0h ：BANK1(再生用)を設定(既に設定されている場合は不要です)
3) &h50[1:0] = 0h ：サンプリング周波数 48kHz 用を設定(既に設定されている場合は不要です)
4) &h51[4:0] = 00h
：16 Band BQ1 を選択
5) &h52[2:0] = 00h
：Peaking Filter を選択
6) &h53[7:0] = 0Ch
&h53[6] = 0h
：ソフト遷移を使用する
&h53[5:4] = 0h
：LR をソフト遷移する
&h53[3:2] = 3h
：ソフト遷移時間を 21.3ms に設定
&h53[1:0] = 0h
：遷移フィルタウエイト時間を 2.7ms に設定
7) &h54[5:0] = 22h
：周波数(F0)を 1kHz に設定
8 &h55[4:0] = 07h
：クオリティファクタ(Q)を 1.0 に設定
9) &h56 [6:0] = 4Ch
：ゲインを+6dB に設定
10) &h57[0] = 1h
：ソフト遷移用係数 RAM への転送スタート(転送完了後は自動的に 0h にクリアされます)
11) 転送完了まで約 150μs 待機
12) &h58[0] = 1h
：ソフト遷移スタート(ソフト遷移完了後は自動的に 0h にクリアされます)
13)ソフト遷移完了まで約 24ms(ソフト遷移時間+遷移フィルタウエイト時間)待機するか、コマンド&h59[0] を読み出し、0h
にクリアされるまで待機します。
【係数設定手順例 2】
16Band BQ2 に fc = 200Hz, Q = 0.707, Filter type = Low Pass Filter をソフト遷移機能を使用せず LR に設定する例
・サンプリング周波数：fs = 44.1kHz，・バンクメモリ：BANK1，
・LR 共通
1) &h60[4] = 0h
：LR 共通を設定(既に設定されている場合は不要です)
2) &h60[1:0] = 0h
：BANK1(書き込み用)を設定(既に設定されている場合は不要です)
3) &h50[1:0] = 1h
：サンプリング周波数 44.1kHz 用を設定(既に設定されている場合は不要です)
4) &h51[4:0] = 01h
：16 Band BQ2 を選択
5) &h52[2:0] = 04h
：Low Pass Filter を選択
6) &h53[6] = 1h
：ソフト遷移を使用しない
7) &h54[5:0] = 14h
：周波数(F0)を 200Hz に設定
8) &h55[4:0] = 17h
：クオリティファクタ(Q)を 0.707 に設定
9) &h56[6:0] = 40h
：Low Pass Filter を選択したため、ゲインの設定は省略可能です。
10) &h57[0] = 1h
：係数 RAM への転送スタート(転送完了後は自動的に 0h にクリアされます)
11) 転送完了まで約 150μS 待機
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【係数設定手順例 3】
16Band BQ3 の Lch に fc=2kHz,Q=0.56,Filter Type=Low Pass Filter を、Rch に fc=3.15kHz,Q=0.68,
Filter Type=High Pass Filter を LR 同時にソフト遷移機能を使って設定する例
・サンプリング周波数：fs=48kHz,・ソフト遷移時間：21.3ms,・フィルタウエイト時間：2.7ms,
・バンクメモリ：BANK1,・LR 独立
1)&h60[4]=1h
：LR 独立を設定(既に設定されている場合は不要です)
2)&h60[1:0]=0h
：BANK1(書き込み用)を設定(既に設定されている場合は不要です)
&h60[1:0]=0h
：BANK1(再生用)を設定(既に設定されている場合は不要です)
3)&h50[1:0]=0h
：サンプリング周波数 48kHz 用を設定(既に設定されている場合は不要です)
4)&h51[7:0]=02h
&h51[7]=0h
：Lch を選択
&h51[4:0]=02h
：16Band BQ3 を選択
5)&h52[2:0]=04h
：Low Pass Filter を選択
6)&h53[7:0]=0Ch
&h53[6]=0h
：ソフト遷移を使用する
&h53[5:4]=0h
：LR をソフト遷移する
&h53[3:2]=3h
：ソフト遷移時間を 21.3ms に設定
&h53[1:0]=0h
：遷移フィルタウエイト時間を 2.7ms に設定
7)&h54[5:0]=28h
：周波数(F0)を 2kHz に設定
8)&h55[4:0]=03h
：クオリティファクタ(Q)を 0.56 に設定
9)&h56[6:0]=40h
：Low Pass Filter を選択したためゲインの設定は省略可能です。
10)&h57[0]=1h
：ソフト遷移用係数 RAM への転送スタート(転送完了後は自動的に 0h にクリアされます)
11)転送完了まで約 150μs 待機
12)&h51[7:0]=82h
&h51[7]=1h
：Rch を選択
&h51[4:0]=02h
：16Band BQ3 を選択
13)&h52[2:0]=05h
：High Pass Filter を選択
14)&h54[5:0]=2Ch
：周波数(F0)を 3.15kHz に設定
15)&h55[4:0]=04h
：クオリティファクタ(Q)を 0.68 に設定
16)&h56[6:0]=40h
：High Pass Filter を選択いたためゲインの設定は省略可能です。
17)&h57[0]=1h
：ソフト遷移用係数 RAM への転送スタート(転送完了後は自動的に 0h にクリアされます)
18)転送完了まで約 150μs 待機
19)&h58[0]=1h
：ソフト遷移スタート(ソフト遷移完了後は自動的に 0h にクリアされます)
20)ソフト遷移完了まで約 24ms 待機するか、コマンド&h59[0]を読み出し、0h にクリアされるまで待機します。
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1-8. ボリューム設定
ボリュームは、+24dB から－103dB まで、0.125dB ステップで選択できます。-∞dB の設定も可能です。
ボリュームを切り換えたときは、ソフト遷移を行います。ソフト遷移時間は、コマンドにより選択可能です。
A dB → B dB の遷移の場合次の計算式に従います。C は、&h15[7:6]コマンドにより選択したソフト遷移時間。
遷移時間＝
ソフト遷移時間設定
Default = 0
Select Address
&h15 [ 7:6 ]
| (10
A
20
- 10
B
20
) * C ms |
動作説明
Value
0
21.3ms
1
42.7ms
2
85.3ms
ボリューム設定
Default = FFh
動作説明
Select Address
&h11 [ 7:0 ]
コマンド値
00
01
ゲイン
+24dB
+23.5dB
…
…
30
31
32
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
FE
FF
-103dB
-∞
ボリュームのファイン設定。このコマンドは設定したのち以下のコマンドを送ることにより有効となります。
こちらのコマンドを利用することにより、0.125dB 刻みでのボリューム設定が可能となります。
ファイン設定
Default = 0h
Select Address
&h10 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
0dB
1
-0.125dB
2
-0.25dB
3
-0.375dB
【Note1】
&h10[1:0] = 0の状態で、&h11[7:0]のみ変更することで0.5dBステップでの使用が可能です。
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【Note2】
&h10[1:0]、&h11[7:0]両方を設定することで0.125dBステップでの使用が可能です。
&h10[1:0] = 0の場合は&h11[7:0]の設定値となります。
&h10[1:0] = 1の場合は&h11[7:0]の設定値-0.125dBとなります。
&h10[1:0] = 2の場合は&h11[7:0]の設定値-0.25dBとなります。
&h10[1:0] = 3の場合は&h11[7:0]の設定値-0.375dBとなります。
いずれの場合も&h11の転送によって確定されますので、あらかじめ&h10を設定後&h11の設定を行うことで直接次の目的の
設定値にソフト遷移を開始することができます。
&h11
&h10→&h11
&h11
&h10→&h11
ボリューム
ボリューム
0.125dBステップでの使用時
0.5dBステップでの使用時
Figure 84
1-9. バランス
バランスは、ボリューム設定値から 1dB ステップ幅で減衰させることが可能です。切り換え時は、ソフト遷移を行います。
バランスを切り換えたときは、ソフト遷移を行います。ソフト遷移時間は、ボリュームと同じ計算式となります。
L/R バランス設定
Default = 80h
動作説明
Select Address
&h12 [ 7:0 ]
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コマンド値
00
01
…
7E
7F
80
81
…
FE
FF
59/107
Lch
0dB
0dB
…
0dB
0dB
0dB
-1dB
…
-126dB
-∞
Rch
-∞
-126dB
…
-1dB
0dB
0dB
0dB
…
0dB
0dB
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1 -1 0 .
2 band DRC
スピーカ保護や大きなオーディオ信号のクリップ出力を防止する目的で、このDRCを使用します。
低域用DRCと高域用DRCの2バンドに加え、その後段には全域用DRCがあり、ノンクリップ出力が可能です。
低域用DRCと高域用DRCは、2つのスレッショルドレベルが設定できます。
また、傾きも変えることが可能です。
2 Band DRC block diagram
Gain
Controller
Cross over
Filters
AGC_TH1, Slope α
All frequency Band
AGC_TH2
DRC1
HPF
Peak
Detector
DRC2
Input
Output
AGC_TH
Filter_Freq
[5:0]
High frequency Band
Gain
Controller
AGC_TH1, Slope α
DRC1
Peak
Detector
DRC2
APF
AGC_TH2
Filter_Freq
[5:0]
Gain
Peak
Controller
Detector
Low frequency Band
Figure 85
DRC遷移図
Input
A_TIME
AGC_TH
Volume
Level
Output
AGC_TH
R_TIME
A_TIME
R_TIME
A_ RATE
R_ RATE
Figure 86
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DRC入出力ゲイン特性
[dB]
VO
傾きα を求める式を下記に記します。
α は、計算で求めた値を2の補数の8bit Hexデータに変換します。
α = 00h
y
α
α =
AGC_TH2
y = -6dB
x
1020 - 1020
TH
20
x
20
× 128
10 - 10
AGC_TH1
-12dB
α = 80h
THはAGC_TH1、ｘは入力レベル、ｙは出力レベルです。
例）AGC_TH1 = -12dB, x = 0dB y = -6dBのときのα を求めます。
-6
α =
0
1020 - 1020
-12
0
× 128
1020 - 1020
α = 85.266 → 55H
VOinf
求めた55Hを&h25や&h2Aコマンドに設定します。
VIinf
-12dB
x = 0dB
VI
Figure 87
Volume Curve
Volume
Level
Linear
Curve
Linear
Curve
Exponential
Curve
AGC_TH
Exponential
Curve
A_RATE
R_RATE
Time
Figure 88
全帯域用DRCのON/OFF
OFF するとスルー出力となります。
Default = 1
Select Address
&h20 [ 3 ]
動作説明
Value
0
全帯域 DRC を使用しない
1
全帯域 DRC を使用する
高域用DRC1のON/OFF(傾き可変DRC)
OFF するとスルー出力となります。
Default = 1
Select Address
&h20 [ 7 ]
動作説明
Value
0
高域用 DRC1 を使用しない
1
高域用 DRC1 を使用する
高域用DRC2のON/OFF(コンプレッサー)
OFF するとスルー出力となります。
Default = 1
Select Address
&h20 [ 6 ]
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動作説明
Value
0
高域用 DRC2 を使用しない
1
高域用 DRC2 を使用する
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BM5481MUV
低域用DRC1のON/OFF(傾き可変DRC)
OFF するとスルー出力となります。
Default = 1
Select Address
&h20 [ 5 ]
動作説明
Value
0
低域用 DRC1 を使用しない
1
低域用 DRC1 を使用する
低域用DRC2のON/OFF(コンプレッサー)
OFF するとスルー出力となります。
Default = 1
Select Address
&h20 [ 4 ]
動作説明
Value
0
低域用 DRC2 を使用しない
1
低域用 DRC2 を使用する
アタック時(A_RATE)のボリュームカーブを選択
Default = 0
Select Address
&h21[ 7 ]
動作説明
Value
0
Linear curve
1
Exponential curve
リリース時(R_RATE)のボリュームカーブを選択
Default = 0
Select Address
&h21 [ 6 ]
動作説明
Value
0
Linear curve
1
Exponential curve
DRC構成の選択
標準は 2 Band DRC で使用しますが、1 Band DRC としての使用も可能です。1Band DRC の構成にするには、クロスオー
バーフィルタの HPF と APF をスルー(Filter through)設定を選択。
【手順】
1) &h51 = 10h ：2 Band DRC の HPF を選択
2) &h52 = 07h ：Filter through を選択
3) &h57 = 01h ：係数 RAM への転送を必ずスタートしてください。
4) &h51 = 11h ：2 Band DRC の APF を選択
5) &h52 = 07h ：Filter through を選択
6) &h57 = 01h ：係数 RAM への転送を必ずスタートしてください。
2 Band DRC の高域と低域を分けるクロスオーバーフィルタ(HPF, APF)の設定につきましては、
1-7 パラメトリックイコライザの章を参照してください。
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全帯域用 DRC の AGC_TH 設定
高域用 DRC または低域用 DRC のどちらか大きい方の AGC_TH 設定に合わせて使用すると、クロスオーバーポイントでの
歪みを抑えることができます。
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h38 [ 6:0 ]
コマンド値
00
…
3F
40
41
スレッショルド
-32dB
…
-0.5dB
0dB
+0.5dB
…
58
…
+12dB
全帯域用 DRC の A_RATE 設定(アタック時、圧縮カーブの遷移時間)
Default = 3h
Select Address
&h3A [ 6:4 ]
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
A_RATE時間
1ms
2ms
3ms
4ms
コマンド値
4
5
6
7
A_RATE時間
5ms
10ms
20ms
40ms
全帯域用 DRC の R_RATE 設定(リリース時、伸長カーブの遷移時間)
Default = Bh
Select Address
&h3A [ 3:0 ]
動作説明
コマンド値 R_RATE時間コマンド値 R_RATE時間
0
0.125s
8
2s
1
0.1825s
9
2.5s
2
0.25s
A
3s
3
0.5s
B
4s
4
0.75s
C
5s
5
1s
D
6s
6
1.25s
E
7s
7
1.5s
F
8s
全帯域用 DRC の A_TIME 設定(アタック動作への移行を検出する時間設定)
Default = 1h
Select Address
&h3B [ 7:4 ]
動作説明
コマンド値 A_TIME時間コマンド値 A_TIME時間
0
0ms
8
6ms
1
0.5ms
9
7ms
2
1ms
A
8ms
3
1.5ms
B
9ms
4
2ms
C
10ms
5
3ms
D
20ms
6
4ms
E
30ms
7
5ms
F
40ms
全帯域用 DRC の R_TIME 設定(リリース動作への移行を検出する時間設定)
Default = 3h
Select Address
&h3B [ 2:0 ]
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動作説明
コマンド値 R_TIME時間コマンド値 R_TIME時間
0
5ms
4
100ms
1
10ms
5
200ms
2
25ms
6
300ms
3
50ms
7
400ms
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高域用 DRC1 の傾き(α)設定
Default = 80h
動作説明
Select Address
&h29 [ 7:0 ]
[dB]
VO
傾きα を求める式を下記に記します。
α は、計算で求めた値を2の補数の8bit Hexデータに変換します。
α = 00h
y
α
α =
AGC_TH2
y = -6dB
x
1020 -1020
TH
x
× 128
1020 -1020
AGC_TH1
-12dB
THはAGC_TH1、ｘは入力レベル、ｙは出力レベルです。
α = 80h
例）AGC_TH1 = -12dB, x = 0dB y = -6dBのときのα を求めます。
-6
α =
0
1020 -1020
-12
0
× 128
1020 -1020
α = 85.266 → 55H
VOinf
求めた55Hを&h29や&h31コマンドに設定します。
VIinf
-12dB
x = 0dB
VI
高域用 DRC1 の AGC_TH1 設定
AGC_TH2 の設定値以下に設定してください。
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h28 [ 6:0 ]
コマンド値
00
…
3F
40
41
スレッショルド
-32dB
…
-0.5dB
0dB
+0.5dB
…
58
…
+12dB
高域用 DRC2 の AGC_TH2 設定
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h2C [ 6:0 ]
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コマンド値
00
…
3F
40
41
スレッショルド
-32dB
…
-0.5dB
0dB
+0.5dB
…
58
…
+12dB
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高域用 DRC の A_RATE 設定(アタック時、圧縮カーブの遷移時間)
高域用 DRC1 と高域用 DRC2 は個別設定
Default = 3h
Select Address
DRC1 &h2A [ 6:4 ]
DRC2 &h2E [ 6:4 ]
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
A_RATE時間
1ms
2ms
3ms
4ms
コマンド値
4
5
6
7
A_RATE時間
5ms
10ms
20ms
40ms
高域用 DRC の R_RATE 設定(リリース時、伸長カーブの遷移時間)
高域用 DRC1 と高域用 DRC2 は個別設定
Default = Bh
Select Address
DRC1 &h2A [ 3:0 ]
DRC2 &h2E [ 3:0 ]
動作説明
コマンド値 R_RATE時間コマンド値 R_RATE時間
0
0.125s
8
2s
1
0.1825s
9
2.5s
2
0.25s
A
3s
3
0.5s
B
4s
4
0.75s
C
5s
5
1s
D
6s
6
1.25s
E
7s
7
1.5s
F
8s
高域用 DRC1(傾き可変 DRC)の A_TIME1 設定(アタック動作への移行を検出する時間設定)
高域用 DRC1 と高域用 DRC2 は個別設定
Default = 1h
Select Address
DRC1 &h2B [ 7:4 ]
DRC2 &h2F [ 7:4 ]
動作説明
コマンド値 A_TIME時間コマンド値 A_TIME時間
0
0ms
8
6ms
1
0.5ms
9
7ms
2
1ms
A
8ms
3
1.5ms
B
9ms
4
2ms
C
10ms
5
3ms
D
20ms
6
4ms
E
30ms
7
5ms
F
40ms
高域用 DRC の R_TIME 設定(リリース動作への移行を検出する時間設定)
高域用 DRC1 と高域用 DRC2 は個別設定
Default = 3h
Select Address
DRC1 &h2B [ 2:0 ]
DRC2 &h2F [ 2:0 ]
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動作説明
コマンド値 R_TIME時間コマンド値 R_TIME時間
0
5ms
4
100ms
1
10ms
5
200ms
2
25ms
6
300ms
3
50ms
7
400ms
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
低域用 DRC1 の傾き(α)設定
Default = 80h
動作説明
Select Address
&h31 [ 7:0 ]
[dB]
VO
傾きα を求める式を下記に記します。
α は、計算で求めた値を2の補数の8bit Hexデータに変換します。
α = 00h
y
α
α =
AGC_TH2
y = -6dB
x
1020 -1020
TH
20
x
× 128
10 -1020
AGC_TH1
-12dB
THはAGC_TH1、ｘは入力レベル、ｙは出力レベルです。
α = 80h
例）AGC_TH1 = -12dB, x = 0dB y = -6dBのときのα を求めます。
-6
α =
0
1020 -1020
-12
0
× 128
1020 -1020
α = 85.266 → 55H
VOinf
求めた55Hを&h29や&h31コマンドに設定します。
VIinf
-12dB
x = 0dB
VI
低域用 DRC1 の AGC_TH1 設定
AGC_TH2 の設定値以下に設定してください。
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h30 [ 6:0 ]
コマンド値
00
…
3F
40
41
スレッショルド
-32dB
…
-0.5dB
0dB
+0.5dB
…
58
…
+12dB
低域用 DRC2 の AGC_TH2 設定
Default = 40h
動作説明
Select Address
&h34 [ 6:0 ]
..
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コマンド値
00
…
3F
40
41
スレッショルド
-32dB
…
-0.5dB
0dB
+0.5dB
…
58
…
+12dB
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
低域用 DRC の A_RATE 設定(アタック時、圧縮カーブの遷移時間)
低域用 DRC1 と低域用 DRC2 は個別設定
Default = 3h
Select Address
DRC1 &h32 [ 6:4 ]
DRC2 &h36[ 6:4 ]
動作説明
コマンド値
0
1
2
3
A_RATE時間
1ms
2ms
3ms
4ms
コマンド値
4
5
6
7
A_RATE時間
5ms
10ms
20ms
40ms
低域用 DRC の R_RATE 設定(リリース時、伸長カーブの遷移時間)
低域用 DRC1 と低域用 DRC2 は個別設定
Default = Bh
Select Address
DRC1 &h32 [ 3:0 ]
DRC2 &h36 [ 3:0 ]
動作説明
コマンド値 R_RATE時間コマンド値 R_RATE時間
0
0.125s
8
2s
1
0.1825s
9
2.5s
2
0.25s
A
3s
3
0.5s
B
4s
4
0.75s
C
5s
5
1s
D
6s
6
1.25s
E
7s
7
1.5s
F
8s
低域用 DRC1(傾き可変 DRC)の A_TIME1 設定(アタック動作への移行を検出する時間設定)
低域用 DRC1 と低域用 DRC2 は個別設定
Default = 1h
Select Address
DRC1 &h33 [ 7:4 ]
DRC1 &h37 [ 7:4 ]
動作説明
コマンド値 A_TIME時間コマンド値 A_TIME時間
0
0ms
8
6ms
1
0.5ms
9
7ms
2
1ms
A
8ms
3
1.5ms
B
9ms
4
2ms
C
10ms
5
3ms
D
20ms
6
4ms
E
30ms
7
5ms
F
40ms
低域用 DRC の R_TIME 設定(リリース動作への移行を検出する時間設定)
低域用 DRC1 と低域用 DRC2 は個別設定
Default = 3h
Select Address
DRC1 &h33 [ 2:0 ]
DRC2 &h37 [ 2:0 ]
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動作説明
コマンド値 R_TIME時間コマンド値 R_TIME時間
0
5ms
4
100ms
1
10ms
5
200ms
2
25ms
6
300ms
3
50ms
7
400ms
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
【Question】
全帯域用 DRC は、何の目的のためにあるのか？
2 Band DRC block diagram
Gain
Controller
Peak
Detector
Cross over
Filters
HPF
All frequency Band
DRC1
DRC2
Input
Output
High frequency Band
Gain
Controller
DRC1
Peak
Detector
DRC2
APF
Gain
Peak
Controller
Detector
Low frequency Band
Figure 89
【Answer】
目的は、低域と高域のクロスオーバーポイントでの抑圧された出力レベルを一定に保つためです。
以下に低域用 DRC と高域用 DRC のクロスオーバー周波数 1.2kHz の周波数特性図を示します。
Figure 90
次に、AGC_TH=0dB，クロスオーバー周波数 = 1.2kHz，全帯域用 DRC を使用しない場合の周波数対出力ゲインのグラフを
示します。
10
Output Gain (dB)
8
6
4
0dB
2
6dB
0
12dB
-2
-4
100
1000
10000
Frequency (Hz)
Figure 91
入力レベルが 0dB までは、フラットですが+6dB や+12dB の入力レベルでは、クロスオーバー周波数付近で、コンプレッシ
ョンレベルの 0dB を超えることがわかります。
この現象を防止するために、全域用 DRC を使用します。
ただし、この現象が問題無い場合は、全域用 DRC を使用しなくても良いと考えます。
全域用 DRC の AGC_TH は、
高域用 DRC と低域用 DRC で AGC_TH2 が異なる場合は、
高い方の AGC_TH2 値を設定します。
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BM5481MUV
【Question】
2 Band DRC の推奨値設定？
【Answer】
薄型 TV を使ってスピーカ保護用に 2 Band DRC の推奨値を検討しました。
・A_RATE ： 4ms
・R_RATE ： 2s 以上
・A_TIME ： 0.5ms
・R_TIME ： 50ms 以上
高域用 DRC、低域用 DRC、全域用 DRC は、すべて同じ値に揃えたほうが音楽ソースに対しては違和感がありません。
【Question】
マスターボリュームを上げると高い音だけが大きくなるのはなぜか？
【Answer】
クロスオーバー周波数と高域用 DRC の AGC_TH2 の関係について調査しました。
音楽データは、高域になるほどエネルギーが少なくなるので、クロスオーバー周波数を高く設定した際は、高域用 DRC の
AGC_TH2 を下げないと、マスターボリュームを上げた時にリミットがかかったように聞かせることができません。
赤線は、Peak レベルを表示しています。
AGC_TH2 correction value
Figure 92
高域用 DRC の AGC_TH2 の補正量について
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
100
1000
10000
Cross over frequency (Hz)
Figure 93
低域用 DRC の AGC_TH2 の値からの補正値の目安として、ご利用ください。
また、クロスオーバー周波数を低めに設定することで、補正量は少なくなります。
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BM5481MUV
1-11. ポストスケーラ
DSP 内でのオーバーフローを防止するために、スケーラでゲインを調整します。
調整範囲は、+48dB から-79dB まで 0.5dB ステップで設定できます。(Lch/Rch 同時制御)
ポストスケーラには、ソフト遷移機能はありません。
Default = 60h
動作説明
Select Address
&h13 [ 7:0 ]
コマンド値
00
01
ゲイン
+48dB
+47.5dB
…
…
60
61
62
0dB
-0.5dB
-1dB
…
…
FE
FF
-79dB
-∞
1-12.ファインポストケーラ
ポストケーラの後段に付く回路で、-0.8dB から+0.7dB まで 0.1dB ステップで設定できます。(Lch/Rch 独立制御)
ファインポストケーラには、ソフト遷移機能はありません。
Default=8h
Select Address
Lch &h14 [ 7:4 ]
Rch &h14 [ 3:0 ]
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動作説明
コマンド
値
0
1
2
3
4
5
6
7
70/107
ゲイン
-0.8dB
-0.7dB
-0.6dB
-0.5dB
-0.4dB
-0.3dB
-0.2dB
-0.1dB
コマンド
値
8
9
A
B
C
D
E
F
ゲイン
0dB
+0.1dB
+0.2dB
+0.3dB
+0.4dB
+0.5dB
+0.6dB
+0.7dB
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BM5481MUV
1-13. ハードクリッパー
テレビの定格出力(実用最大出力)を測定する際には、総合歪率(THD+N)が 10%のところで測定します。クリッパー機能を用
いることで、任意の出力振幅でクリップさせることができるので、例えば 15W 出力のアンプを用いて、10W や 5W の定格
出力を得ることができます。
ハードクリップ
クリップレベル：0dB
クリップレベル：-3dB
クリップレベル：+3dB
+3dB
+3dB
+3dB
0dB
0dB
0dB
-3dB
-3dB
-3dB
-6dB
-6dB
-6dB
Figure 94
クリッパー設定
Default = 1
Select Address
&h1A [ 0 ]
動作説明
Value
0
クリッパー機能を使用しない
1
クリッパー機能を使用する
クリップレベル選択
Default = E1h
動作説明
Select Address
&h1B [ 7:0 ]
コマンド値
00
…
E0
E1
E2
-0.1dB
0dB
+0.1dB
…
…
71/107
…
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ゲイン
-22.5dB
FF
+3dB
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1 -1 4 .
DC カット用 1 次 HPF (後段)
音声 DSP から出力されるデジタル信号の DC オフセット成分をこの HPF によりカットします。
HPF のカットオフ周波数 fc は 1Hz、次数は 1 次のフィルタを用いています。
Default = 1
Select Address
&h18 [ 0 ]
動作説明
Value
0
DC カット HPF を使用しない
1
DC カット HPF を使用する
1-15. RAM クリア
DSP のデータ RAM、係数 RAM のクリアを行います。すべての RAM がクリアされるまで 40us 以上必要です。クリア状態
を 40us 以上保ってから通常に切り換えてください。
DSP データ RAM のクリア
Default = 1
Select Address
&h01 [ 7 ]
動作説明
Value
0
通常
1
クリア
係数 RAM のクリア
Default = 1
Select Address
&h01 [ 6 ]
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動作説明
Value
0
通常
1
クリア
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1-16. Audio Output Level Meter
PWM プロセッサへ入力される PCM データのある時間内のピークレベルをモニタすることができます。
ピーク値は、絶対値の 16 ビットデータとして 2 線コマンド・インタフェースを使って読み出すことが可能です。
ピーク値を保持する間隔は、50ms から 300ms までの間で 6 段階(50ms ステップ)より選択可能です。
結果は、L チャネル，R チャネル，モノラルチャネル｛(Lch+Rch)/2｝から選択できます。
Audio Output Level Meter ブロック構成図
I2s
DSP
Peak Hold
(Lch)
Peak Hold
(Rch)
0.5
Selector
&h75 METER_LOAD [1:0]
Level Output Register
&h76, &h77
OUT_LEVEL [15:0]
Figure 95
Audio Output Level Meter のピークレベルホールド時間設定
Default = 00h
動作説明
Select Address
&h74 [ 2:0 ]
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コマンド値
0
1
2
3
4
5
73/107
ホールド時間
50ms
100ms
150ms
200ms
250ms
300ms
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
Audio Level Meter の読み出し対象の信号を指定
設定値を書き込むと、読み出し専用レジスタに値が取り込まれます。このレジスタ値を更新するには、再度設定値を書き込
む必要があります。
Default = 0
Select Address
&h75 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
L チャネルのピークレベル
1
R チャネルのピークレベル
2
モノラルチャネル｛(Lch+Rch)/2｝のピークレベル
Audio Output Level の読み出し
&h74 コマンドで指定された期間内の最大値を&h76 コマンド(上位 8 ビット)と、&h77(下位 8 ビット)コマンドを 2 線インタ
フェースを使って読み出します。
例)
&hFFFF が読み出された場合、1.0(0dBFs)を表します。
&h8000 が読みだされた場合、0.5(-6dBFs)を表します。
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
2．パラメトリックイコライザの設定、読み出し方法
パラメトリックイコライザ(PEQ)の設定方法、読み出し方法の詳細なシーケンスを使用方法に分けて説明します。
2-1 PEQ 係数直接設定
パラメトリックイコライザは下図のような Bi-quad フィルタとなっております。この Bi-quad フィルタの各係数
b0,b1,b2,a1,a2 は直接書き込むことも出来ます。各係数は S2.21 のフォーマットとなっており、-4≦x＜+4 までの範囲で設
定出来ます。
また、係数アドレスは Table 1 のようになっております。
X[n]
Y[n]
b0
Z-1
X[n-1]
Z-1
b1
a1
Z-1
X[n-2]
Y[n-1]
Z-1
b2
Direct form 1
a2
Y[n-2]
Figure 96
2-1-1 書き込みシーケンス(番号の順番に設定します)
1．BANK(1-4)を指定(&h60[1:0]) 再生中の BANK 以外のメモリへの書き込みも可能です。
2．アドレス設定(&h61) (*)Table 1 を参照
33．係数 24bit 中[23:16]bit を設定(&h62[7:0])
4．係数 24bit 中[15:8]bit を設定(&h63[7:0])
5．係数 24bit 中[7:0]bit を設定(&h64[7:0])
6．係数書き込み実行(＆h65[0] = 1)(*)
(*)係数書き込み実行後は自動クリアとなります。&h65[0]＝0 を送信する必要はありません。係数書き込みには約 100us か
かります。係数書き込み実行後 100us はアドレス設定、と係数 24bit の設定を変更しないでください。
例：BANK1、16bandBQ1 b0 に 0x3DEDE7 を書き込む場合(LR 共通)
1．&h60 = 00h (BANK1 を指定)
2．&h61 = 00h (書き込み係数指定 16bandBQ1)
3．&h62 = 3Dh ([23:16]指定)
4．&h63 = EDh ([15:8]指定)
5．&h64 = E7h ([7:0]指定)
6．&h65 = 01h (係数転送)(*)
(*)係数書き込み実行後は自動クリアとなります。
7．100us 以上 WAIT
他の係数の書き込みを実行
2-1-2 読み出しシーケンス(番号の順番に設定します)
1．BANK(1-4)を指定(&h60[3:2]) 再生中の BANK 以外のメモリからの読み出しはできません。
2．アドレス設定(&h61) (*)Table 1 を参照
3．読み出しレジスタアドレスの設定(&hD0)
4．係数 24bit 中[23:16]bit を読み出し(&h66[7:0])
5．係数 24bit 中[15:8]bit を読み出し(&h67[7:0])
6．係数 24bit 中[7:0]bit を読み出し(&h68[7:0])
2-1-3 係数直接設定してソフト遷移する場合
1．ソフト遷移用 PEQ に 5 つの係数を書き込んだください。アドレスは 50-54 です。Table 1 を参照してください。
&h60[4]で LR 独立にしているときは&h53[5:4]=0 の場合 LR 同時にソフト遷移し、設定されるため、LR 両方に係数を書
き込んでください。(Table 1 参照)
&h53[5:4]=1 の場合係数の書き込みは Lch のみとなります。ソフト遷移後に Lch の対象となった BQ にのみ値が設定さ
れます。
&h53[5:4]=2 の場合係数の書き込みは Rch のみとなります。ソフト遷移後に Rch の対象となった BQ にのみ値が設定さ
れます。
2．&h51[4:0]でソフト遷移する PEQ を選んでください。
3．&h58[0]=1h：ソフト遷移スタート(ソフト遷移完了後は自動的に 0h にクリアされます)
4．ソフト遷移完了まで約 24ms 待機するか、コマンド&h59[0]を読み出し、0h にクリアされるまで待機します。
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BM5481MUV
Table 1.指定係数
&h61[6:0]
設定値
指定係数
&h61[6:0]
設定値
指定係数
&h61[6:0]
設定値
指定係数
00
16BandBQ1 b0
23
16BandBQ8 b0
46
16BandBQ15 b0
01
16BandBQ1 b1
24
16BandBQ8 b1
47
16BandBQ15 b1
02
16BandBQ1 b2
25
16BandBQ8 b2
48
16BandBQ15 b2
03
16BandBQ1 a1
26
16BandBQ8 a1
49
16BandBQ15 a1
04
16BandBQ1 a2
27
16BandBQ8 a2
4A
16BandBQ15 a2
05
16BandBQ2 b0
28
16BandBQ9 b0
4B
16BandBQ16 b0
06
16BandBQ2 b1
29
16BandBQ9 b1
4C
16BandBQ16 b1
07
16BandBQ2 b2
2A
16BandBQ9 b2
4D
16BandBQ16 b2
08
16BandBQ2 a1
2B
16BandBQ9 a1
4E
16BandBQ16 a1
09
16BandBQ2 a2
2C
16BandBQ9 a2
4F
16BandBQ16 a2
0A
16BandBQ3 b0
2D
16BandBQ10 b0
50
Smooth BQ b0
0B
16BandBQ3 b1
2E
16BandBQ10 b1
51
Smooth BQ b1
0C
16BandBQ3 b2
2F
16BandBQ10 b2
52
Smooth BQ b2
0D
16BandBQ3 a1
30
16BandBQ10 a1
53
Smooth BQ a1
0E
16BandBQ3 a2
31
16BandBQ10 a2
54
Smooth BQ a2
0F
16BandBQ4 b0
32
16BandBQ11 b0
55
DRC_HPF b0
10
16BandBQ4 b1
33
16BandBQ11 b1
56
DRC_HPF b1
11
16BandBQ4 b2
34
16BandBQ11 b2
57
DRC_HPF b2
12
16BandBQ4 a1
35
16BandBQ11 a1
58
DRC_HPF a1
13
16BandBQ4 a2
36
16BandBQ11 a2
59
DRC_HPF a2
14
16BandBQ5 b0
37
16BandBQ12 b0
5A
DRC_APF b0
15
16BandBQ5 b1
38
16BandBQ12 b1
5B
DRC_APF b1
16
16BandBQ5 b2
39
16BandBQ12 b2
5C
DRC_APF b2
17
16BandBQ5 a1
3A
16BandBQ12 a1
5D
DRC_APF a1
18
16BandBQ5 a2
3B
16BandBQ12 a2
5E
DRC_APF a2
19
16BandBQ6 b0
3C
16BandBQ13 b0
1A
16BandBQ6 b1
3D
16BandBQ13 b1
1B
16BandBQ6 b2
3E
16BandBQ13 b2
1C
16BandBQ6 a1
3F
16BandBQ13 a1
1D
16BandBQ6 a2
40
16BandBQ13 a2
1E
16BandBQ7 b0
41
16BandBQ14 b0
1F
16BandBQ7 b1
42
16BandBQ14 b1
20
16BandBQ7 b2
43
16BandBQ14 b2
21
16BandBQ7 a1
44
16BandBQ14 a1
22
16BandBQ7 a2
45
16BandBQ14 a2
LR 独立の時は&h61[7]が 0 で Lch、1 で Rch を表します。LR 共通の時は&h61[7]は反映されません。
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
3．端子によるミュート機能
BM5481 には、端子による DSP のミュート機能があります。
MUTEX 端子を“L”にすることで DSP をミュートすることが可能です。
ミュート時の遷移時間設定は以下のようになります。
ソフトミュート遷移時間設定
ミュート状態に入る場合の遷移時間を選択します。
ミュート解除時のソフト遷移時間は、10.7ms 固定です。
Default = 3
Select Address
&h15 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
10.7ms
1
21.4ms
2
42.7ms
3
85.4ms
&h15[1:0]ミュート時間設定
ミュート端子によるミュート時のみ動作します。
XdB
ミュート状態
出力オーディオ
データ
A
&h15[1:0]設定
コマンド値
0
1
2
3
A
10.7ms
21.4ms
42.7ms
85.4ms
B
B
10.7ms
10.7ms
10.7ms
10.7ms
Figure 97
..
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
ソフトミュート解除時間設定
ミュート解除状態を検出してから実際にミュート解除動作を始めるまでの時間を設定します。
Default = 0
Select Address
&h15 [ 5:4 ]
動作説明
Value
0
0ms
1
100ms
2
200ms
3
300ms
&h15 [ 5:4 ] ミュートディレイの動作
MUTEX
コマンド値
0
1
2
3
出力
オーディオデータ
A
A
0ms
100ms
200ms
300ms
Figure 98
【Question】
ミュート動作中に、ミュート解除した場合はどうなるのか？また、解除ディレイがある場合はどうなるのか？
【Answer】
ミュート動作中に、ミュート解除した場合は、瞬時にミュート解除動作が開始されます。(ディレイ設定が 0 の場合)この時の
戻る時間は、ミュート解除時間(例えば 10ms)より短くなります。
次に、解除ディレイの設定がある場合は、ミュート解除を行った時点からディレイタイマがカウントを開始し、ディレイ完
了後からミュート解除動作を開始します。
ちなみにミュート解除時間設定を 10ms にした場合は、ミュート解除カーブが fーブを描くように設計しています。
ミュート遷移時間設定：10.7ms，ミュート解除ディレイ設定：0ms
音声出力
ミュート遷移時間設定：10.7ms，ミュート解除ディレイ設定：100ms
音声出力
100ms
ミュート開始
ミュート解除開始
MUTEX
ミュート開始
ミュート解除
ミュート解除開始
MUTEX
Figure 99
..
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BM5481MUV
4．小信号検出機能
無信号または小信号時を検出する機能があります。オーディオセットの待機時消費電力を削減する目的で使用します。L チ
ャネルと R チャネルが両方とも設定検知レベル以下の信号が続くと、小信号検出フラグが“H”になります。検出結果は、コ
マンド&h72[2:0]より読み出しが可能です。
小信号をモニタする場所は、DSP ブロックの入口になります。
I2S
DSP
Peak Detector
(Lch)
Peak Detector
(Rch)
小信号検出ブロック構成図
Counter
Flag
&h72 [0]
NOSIG_DET_FLAG
Figure 100
検知レベル設定
Default = 00h
動作説明
Select Address
&h70 [ 4:0 ]
コマンド値
00
01
02
03
04
05
06
07
レベル
-∞
-96dB
-92dB
-88dB
-84dB
-80dB
-79dB
-78dB
コマンド値
08
09
0A
0B
0C
0D
0E
0F
レベル
-77dB
-76dB
-75dB
-74dB
-73dB
-72dB
-71dB
-70dB
コマンド値
10
11
12
13
14
15
16
17
レベル
-69dB
-68dB
-67dB
-66dB
-65dB
-64dB
-62dB
-60dB
検知時間設定
Default = 0
Select Address
&h71 [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
42.7ms
1
85.4ms
2
170.7ms
3
341.4ms
*サンプリング周波数 Fs=48kHz 時の値です。Fs=44.1kHz 時は設定値の約 1.09 倍となります。
検出フラグ読み出し(Read Only)
Select Address
&h72 [ 0 ]
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動作説明
Value
0
未検出
1
検出
79/107
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BM5481MUV
5．レベル DRC
LR 両チャンネル共、一定時間連続で小信号を検知したら、DSP をミュートする機能です。
ミュート及びミュート解除はソフト遷移で行います。ミュート及びミュート解除のスレッショルドレベルは 6dB のヒステ
リシスを持っています。小信号検知はチャンネルミキサの後で行います。
PEAK
GAIN
DETECTOR
CONTROLLER
Figure 101
入力信号
レベルDRC
検知信号
&h79[1：0]で設定
レベルDRC出力
&h7A[3：0]で設定
&h7A[6：4]で設定
Figure 102
レベル DRC の ON/OFF
Default = 1
Select Address
&h78 [4 ]
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Value
0
1
動作説明
レベル DRC を使用しない
レベル DRC を使用する
80/107
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BM5481MUV
レベル DRC が動作する検知レベル設定
動作しなくなるレベルはこの設定+6dB
Default=0h
Select Address
&h78 [ 3:0 ]
動作説明
コマンド
値
0
1
2
3
4
5
6
7
レベル
-96dB
-90dB
-84dB
-78dB
-72dB
-66dB
-60dB
-54dB
コマンド
値
8
9
A
B
C
D
E
F
レベル
-48dB
-42dB
-36dB
-30dB
-
検知時間設定
Default=3h
Select Address
&h79 [ 1:0 ]
動作説明
コマンド
値
0
1
2
3
時間
42.7ms
85.4ms
170.7ms
341.4ms
*サンプリング周波数 FS=48kHz 時の値です。FS=44.1kHz 時か設定値の約 1.09 倍となります。
レベル DRC オフ遷移時間設定
Default=3h
Select Address
&h7A [6:4 ]
動作説明
コマンド
値
0
1
2
3
時間
1ms
2ms
3ms
4ms
コマンド
値
4
5
6
7
時間
5ms
10ms
20ms
40ms
*サンプリング周波数 FS=48kHz 時の値です。FS=44.1kHz 時は設定値の約 1.09 倍となります。
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BM5481MUV
レベル DRC オン遷移時間設定
Default=Bh
Select Address
&h7A[3:0 ]
動作説明
コマンド
値
0
1
2
3
4
5
6
7
時間
0.125S
0.1825S
0.25S
0.5S
0.75S
1S
1.25S
1.5S
コマンド
値
8
9
A
B
C
D
E
F
時間
2S
2.5S
3S
4S
5S
6S
7S
8S
*サンプリング周波数 FS=48kHz 時の値です。FS=44.1kHz 時は設定値の約 1.09 倍となります。
レベル DRC 検知信号読み出し(Read Only)
Select Address
&h7B [ 0 ]
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Value
0
1
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動作説明
未検知
検知
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
6．クロック停止検出及び高速、低速検出及び同期外れ検出機能
6-1 クロック停止検出機能
BM5481MUV では複数のクロックを供給してもらい、これらのクロックを利用して音声処理に必要なクロックを生成してい
ます。外部から供給されるクロックが停止した場合、音声処理用のクロックも停止(または所望の周波数に達しない)する場合
があり、これらを回避するための検出回路が必要になります。検出するクロックは、BCLK 及び LRCLK で、内部 CVCO ク
ロックを用いて状態を検出しています。有効にしたフラグが検出された場合、出力がミュート(即時ミュート)されます。
内蔵周波数
発生器
クロック停止
検出回路
BCLK
OK/NG判定
レジスタ読み出し
&出力信号STOP
LRCLK
Figure 103
各クロックの停止検出条件は、コマンドにより設定された時間分クロックが停止した場合に検出されます。検出結果はレジ
スタからの読み出しが可能です。なお、一度停止と判定した結果は、クロックの状態が正常に戻ってもクリアコマンドを送
信するまでクリアされません。
LRCLK 停止検出時間設定
Default = 2h(LRCK)
Select Address
LRCLK &h07 [ 2:0 ]
動作説明
Value
0
10μs~20μs
1
20μs~40μs
2
50μs~100μs
3
100μs~200μs
4
200μs~400μs
5
300μs~600μs
6
400μs~800μs
7
500μs~1000μs
※検出時間は上記の範囲内のバラツキがあります。
BCLK 停止検出時間設定
Default = 0h(BCK)
Select Address
BCLK &h08 [ 6:4 ]
動作説明
Value
0
10μs~20μs
1
20μs~40μs
2
50μs~100μs
3
100μs~200μs
4
200μs~400μs
5
300μs~600μs
6
400μs~800μs
7
500μs~1000μs
※検出時間は上記の範囲内のバラツキがあります。
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
停止フラグ読み出しレジスタ(Read Only)
Select Address
&h09 [ 5 ]
動作説明
Value
&h09 [ 4 ]
0
通常
1
LRCLK 停止フラグ検出
0
通常
1
BCLK 停止フラグ検出
停止フラグのクリア(Write Only)
Select Address
&h09 [ 1 ]
&h09 [ 0 ]
動作説明
“1“を書き込むと LRCLK 停止フラグがクリアされる。
“1“を書き込むと BCLK 停止フラグがクリアされる。
※クロック停止自動復帰機能(7 章)を使用する場合、上記フラグは自動でクリアされます。
LRCK 停止フラグの有効、無効選択
Default = 0h
Select Address
&h07 [ 3 ]
BCLK 停止フラグの有効、無効選択
Default = 0h
Select Address
&h08 [ 7 ]
動作説明
Value
0
有効
1
無効
動作説明
Value
0
有効
1
無効
6-2 同期外れ検出機能
同期外れ検出機能は、LRCLK の立ち上りエッジ間を内部クロック(49.152MHz)でカウントし、一定値以上ずれると同期外れ
エラーとして検出し、PLL のロックが正常に行われているかを判定します。
入力サンプリング周波数
32kHz､44.1kHz､48kHz
カウント数(0 からカウント開始)
1023
検出結果はレジスタからの読み出しが可能です。なお、一度同期外れと判定した結果は、クロックの状態が正常に戻っても
クリアコマンドを送信するまでクリアされません。また、コマンドにより検出成立回数の設定も可能であり、設定回数以上
エラーを検出するとフラグ(&h06[1])が“1”となります。
同期外れフラグ読み出しレジスタ(Read Only)
Select Address
&h06 [ 1 ]
動作説明
Value
0
通常
1
同期外れフラグ検出
同期外れフラグのクリア(Write Only)
Select Address
&h06 [ 0 ]
動作説明
“1“を書き込むと同期外れフラグがクリアされる。
※クロック停止自動復帰機能(7 章)を使用する場合、上記フラグは自動でクリアされます。
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BM5481MUV
同期外れ成立回数設定
Default = 2h
Select Address
&h06 [ 6:4 ]
動作説明
1 以上を設定。(1～7 を設定)
設定した回数以上の同期外れを検出すると& h07[1]が“1”となります。
6-3 BCLK 高速、低速検出機能
BCLK 高速、低速検出機能は、BCLK の立ち上りエッジ間を内部クロック(12MHz~25MHz)でカウントし、一定値以上ずれ
ると BCLK が早すぎるまたは遅すぎるといったような速度異常が発生していると判定します。
BCLK 速度検出を使用する場合、入力サンプリングレートについてコマンド設定を反映させることでより正確に速度異常検
出を行うことができます。有効にする場合は必ず入力されるサンプルリングレートを&h0C[1:0]コマンドにより設定してく
ださい。高速、低速検出フラグはそれぞれ有効、無効が設定でき、有効としたフラグが成立すると出力がミュート(即時ミ
ュート)されます。
&h0C[1:0]コマンドによる周波数設定の有効、無効
Default = 0h
Select Address
&h0A [ 3 ]
動作説明
Value
0
有効
1
無効
入力サンプリングレート設定
Default = 0h
Select Address
&h0C [ 1:0 ]
動作説明
Value
0
48kHz
1
44.1kHz
2
32kHz
低速、高速状態検出条件設定
Default = 0h
Select Address
&h0A [ 2 ]
動作説明
Value
0
±10%
1
±20%
検出結果はレジスタからの読み出しが可能です。なお、一度速度異常と判定した結果は、クロックの状態が正常に戻っても
クリアコマンドを送信するまでクリアされません。また、コマンドにより検出成立回数の設定も可能であり、設定回数以上
エラーを検出するとフラグ(&h0A[1], &h0B[1])が“1”となります。
BCLK 高速フラグ読み出しレジスタ(Read Only)
Select Address
&h0A [ 1 ]
動作説明
Value
0
通常
1
高速検出フラグ
BCLK 低速フラグ読み出しレジスタ(Read Only)
Select Address
&h0B [ 1 ]
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動作説明
Value
0
通常
1
低速検出フラグ
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BM5481MUV
高速検出フラグのクリア(Write Only)
動作説明
Select Address
&h0A [ 0 ]
“1“を書き込むと高速検出フラグがクリアされる。
※クロック停止自動復帰機能(7 章)を使用する場合、上記フラグは自動でクリアされます。
低速検出フラグのクリア(Write Only)
動作説明
Select Address
&h0B [ 0 ]
“1“を書き込むと低速検出フラグがクリアされる。
※クロック停止自動復帰機能(7 章)を使用する場合、上記フラグは自動でクリアされます。
高速フラグ成立回数設定
Default = 2h
動作説明
1 以上を設定。(1～7 を設定)
設定した回数以上の BCLK 高速状態を検出すると& h0A[1]が“1”となります。
Select Address
&h0A [ 6:4 ]
低速フラグ成立回数設定
Default = 2h
動作説明
1 以上を設定。(1～7 を設定)
設定した回数以上の BCLK 高速状態を検出すると& h0B[1]が“1”となります。
Select Address
&h0B [ 6:4 ]
高速検出フラグの有効、無効選択
Default = 0h
Select Address
&h0A [ 7 ]
動作説明
Value
0
有効
1
無効
低速検出フラグの有効、無効選択
Default = 0h
Select Address
&h0B [ 7 ]
動作説明
Value
0
有効
1
無効
高速検出、低速検出される BCLK の周波数範囲は以下になります。
設定 1
10%(&h0A[2]=0)
20%(&h0A[2]=1)
設定 2
低速検出周波数
高速検出周波数
48kHz(&h0C[1:0]=0)
20.0k~41.3kHz 以下
55.6k~111.4kHz 以上
44.1kHz(&h0C[1:0]=1)
18.9k~38.0kHz 以下
51.1k~102.4kHz 以上
32kHz(&h0C[1:0]=2)
13.7k~27.6kHz 以下
37.1k~74.3kHz 以上
48kHz(&h0C[1:0]=0)
19.2k~38.4kHz 以下
62.4k~128.4kHz 以上
44.1kHz(&h0C[1:0]=1)
17,6k~35.3kHz 以下
57.3k~114.7kHz 以上
32kHz(&h0C[1:0]=2)
12.8k~25.6kHz 以下
41.6k~83.2kHz 以上
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BM5481MUV
7．クロックエラー自動復帰機能
クロック停止検出フラグ及び BCLK 高速、低速検出フラグ成立時には出力をミュート状態(即時ミュート)になります。
その場合、クロックエラー自動復帰機能を有効にしておくと、正常な入力に戻ったときに自動的にミュート状態が解除され
ます。
クロックエラー自動復帰機能を無効にしていた場合、ミュート ON、フラグクリアコマンド送信、内部 RAM データクリア、
ミュート解除という一連の動作を外部マイコンより制御する必要があります。
起動直後は無効となっていますので、ミュート解除前に&h0D[6]=1 を設定し、有効にすることを推奨します。
クロックエラー自動復帰の有効、無効選択
Default = 0h
Select Address
&h0D [ 6 ]
動作説明
Value
0
無効
1
有効
各エラーフラグは以下のアドレスより読み出し可能です。対象アドレスから 1 が読み出された場合はエラーフラグが立って
います。また、一度フラグがたつとエラー状態が解除されても対象のアドレスに 0 を書き込むまでフラグはクリアされませ
ん。
エラーフラグ読み出しレジスタ
動作説明
Select Address
&h0E [ 6 ]
同期エラーフラグ
&h0E [ 4 ]
LRCLK 停止フラグ
&h0E [ 3 ]
BCLK 停止フラグ
&h0E [ 2 ]
BCLK 高速検出フラグ
&h0E [ 1 ]
BCLK 低速検出フラグ
8．電源投入時の起動手順
電源投入時は以下の手順で起動することを推奨します。
1. 電源投入
○ 10msec 以上ウェイト
2. リセット解除(RSTX=H)
3. &h0C[1:0]=*h ：サンプリングレート設定(48kHz では 0h、44.1kHz では 1h、32kHz では 2h を設定して
ください。)
○ BCLK、LRCLK を入力してください
4. &hE9=10h ：クロックを通常使用状態に切り換え
○ 5msec 以上ウェイト
5. &h0x01=00h ： RAM クリア OFF
6. &h0D[6]=1h ：自動シーケンス有効
7. &h0E[4:0]=0h ：エラーフラグクリア
8. &h92[4:0]=11h ： PWM 設定 1
9. &h93[4:0]=1Ch ： PWM 設定 2
10. &h94[4:0]=15h ： PWM 設定 3
11. &h95[7:1]=04h ： PWM 設定 4
12. ボリューム、PEQ、DRC、スケーラなどの DSP 機能の設定を行ってください。
13. MUTEX=H ：ミュート解除
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9．クロック不安定時の操作手順
BCLK,LRCLK,SDATA の I2S 信号の入力が不安定になる可能性がある区間では MUTEX=L に設定し、出力をミュートしてく
ださい。
1. MUTEX=L に設定
○I2S 入力が安定後 20ms 以上 WAIT
2. MUTEX=H に設定
BCLK
LRCLK
SDATA
Stable
Unstable
Stable
MUTEX
Over　20ms
Soft-mute
*Chapter3
Soft-start
*Chapter3
Speaker
BTL output
(After LC filter)
Figure 104
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Audio アンプ部動作説明
従来のアンプ構成を Figure 59 示します。この構成では、中点バイアス回路を用いて、中点バイアス(VDD/2)を基準に信号
出力を行います。そのため、アンプの出力ダイナミックレンジは最大で VDD に制限されます。
Vout
Input
VDD
VDD
Vout [V]
+
GND
出力ダイナミックレンジ
≒VDD
VDD/2
0
time [s]
中点バイアス回路
Figure 105. 従来のアンプ構成
本 IC の構成を Figure 60 示します。この構成では、負電圧を用いることで、グラウンドレベルを基準に信号出力を行いま
す。そのため、アンプの出力ダイナミックレンジはおよそ VDD の 2 倍となります。これにより、従来 3.3V 単一電源で出
力することができなかった、2Vrms (5.657Vp-p)出力が可能になります。
Rin
Input
Vout
Rfb
VDD
Cin
VDD
Vout [V]
+
C1:フライング
コンデンサ
出力ダイナミックレンジ
≒2VDD
0
time [s]
負電源
回路
VSS
C2:ホールド
コンデンサ
Figure 106. 本 IC の構成
[CHARGE PUMP / CHARGE PUMP CONTROL]
負電源回路はチャージポンプ回路で構成しています。この回路は電源電圧(SVDD)から負電圧(CPVSS)を出力します。
・フライングコンデンサ / ホールドコンデンサについて
フライングコンデンサ(C1)及びホールドコンデンサ(C2)はチャージポンプの特性に大きく影響します。そのため、低 ESR
で、温度特性、電圧特性が良好なコンデンサを、できるだけ IC の近傍で接続してください。
・過電流保護機能
本チャージポンプには過電流保護機能が搭載されています。この機能により、チャージポンプの端子(CP, CN, CPVSS,)が地
絡などの異常接続状態にあるときに、IC に発生する電流を制限することができます。
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BM5481MUV
[Audio AMP]
Audio アンプは電源電圧(SVDD)と負電圧(CPVSS)によって、グラウンド(SGND)を基準として動作し、3.3V の単一電源で、
負荷 10kΩ に対して 2Vrms の出力が可能です。また、GAIN は外付け抵抗値によって利得を設定することができます。
Rin
Input
Rfb
Vout
SVDD
Cin
-
Rin
10kΩ
10kΩ
10kΩ
4.7kΩ
+
C1:フライング
コンデンサ
負電源
回路
Rfb
10kΩ
15kΩ
20kΩ
47kΩ
GAIN
-1.0V/V
-1.5 V/V
-2.0 V/V
-10.0 V/V
C2:ホールド
コンデンサ
Figure 107
・負荷の GND について
負荷の GND ラインは信号線の GND と共通インピーダンスを持たないように独立で配線してください。
歪み、クロストーク悪化の要因となります。
・パワー制御
Audio アンプは、SDB の論理によって、L チャネルと R チャネルが同時制御されます。また、負電圧立ち上げ途中の不正な
出力を防止するため、SDB が H となってから tSON(起動時間=400μstyp)の間はパワーオンしません。
SDB
L
H
table.2 Audio アンプ回路の制御真理値表
L チャネルアンプ
R チャネルアンプ
パワーダウン
パワーダウン
パワーオン
パワーオン
[V]
SDB
SVDD
0
[time]
[V]
0
[time]
CPVSS
シャットダウン
wait(=tSON)
アンプ
パワーオン
Figure 108. Audio アンプ動作可能領域
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BM5481MUV
・入力カップリングコンデンサ
入力 DC レベルは 0V(SGND)です。そのため、通常信号源デバイスとの接続には、入力カップリングコンデンサが必要です。
この入力カップリングコンデンサと、IC の入力インピーダンスによってハイパスフィルタ特性を構成するため、低周波で
信号減衰が起こります。
入力インピーダンスは外付け抵抗値 Rin によって決まります。
このハイパスフィルタのカットオフ周波数は以下の式となります。
fc 
1
2RinCin
(2)
9.0
Rin=15kΩ
6.0
3.0
Cin=10.0μ F
Gain [dB]
0.0
-3.0
-6.0
Cin=4.7μ F
-9.0
-12.0
Cin=2.2μ F
-15.0
Cin=1.0μ F
-18.0
-21.0
1
10
100
Frequency [Hz]
Figure 109. 入力カップリングコンデンサと周波数特性(参考データ：Rin=15kΩ 時)
また、入力カップリングコンデンサによって、全高調波歪率(THD+N)の劣化が起こります。そのため、部品の選定には、コ
ンデンサの印加電圧依存性や温度特性をご確認ください。
・パワーダウン時の入力端子状態
入力カップリングコンデンサの充電中は、入力電圧が遷移します。そのため、遷移中にアンプがパワーオンすると、これに
応じた不正な出力を行う恐れがありますのでご注意ください。
この充電時定数は入力カップリングコンデンサと入力インピーダンスによって、以下の式となります。また、Wait time と
収束率の計算値を Figure 63 に示します。
Convergence [%]
  Rin Cin
(3)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0τ
1τ
2τ
3τ
4τ
5τ
Wait time [s]
6τ
7τ
8τ
Figure 110. Wait time と収束率(参考データ：計算値)
[UVLO / SHUTDOWN CONTROL]
SVDD 電源電圧に対して低電圧保護回路(UVLO : Under Voltage Lock Out)機能を持ちます。これにより、低電源電圧による
IC の異常動作を防ぎます。
低電圧検出電圧は、2.4VTyp であり、推奨動作電圧の 3.3V に影響しません。また、この低電圧検出によるパワー制御は IC
全体を対象として働き、負電源チャージポンプとアンプの両方をパワーダウンします。
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BM5481MUV
タイミングチャート
(通常動作)
SVDD
SDB
Amp enable
CPVSS
INL,INR
OUT3
OUT4
Shutdown
Setup
400μ sec
Signal output
Shutdown
Figure 111. 通常動作
(UVLO 動作)
SVDD
SDX
(IC internal signal)
CPVSS
OUT3
OUT4
Signal output
UVLO
Setup
Signal output
Figure 112. UVLO 動作
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BM5481MUV
応用回路例(ステレオ BTL 出力, RL1=8Ω)
Audio OUT
SGND
Analog Audio
Source
C45
2.2μ F
SGND
C47
1μ F
R45 R44
10kΩ 10kΩ
R46
0Ω
46
45
44
43
42
40
39
SDB
+
2
SGND
CP
C3 10μ F
MUTEＸ
5
Audio AMP
Charge Pump
SGND
Audio AMP
35
Driver
FET 1P
Charge Pump Control
RSTX
MUTEＸ
36
OUT1P
SVDD
4
37
VCCP1
3
RSTX
38
REG_G VCCA
SGND
SVDD
C37B
100μ F
VCCP1
0.1μ F
C40
41
IN3
OUT4 OUT3
IN4
SVSS
CPVSS
CN
1
47
R43
10kΩ 10kΩ
R42
-
48
C42
2.2μ F
+
C2 1μ F
GNDP1
C37A
μ -con GNDP1 1μ F
34
GNDP1
Driver
FET 1N
Control
I/F
33
R35
5.6Ω
R31
5.6Ω
32
OUT1N
μ -con
DGND
SCL
VSS
DVDD
R7 10kΩ
DVDD
SDA R8 10kΩ
I2C BUS
Address
Select
Digital
Audio
Source
7
SCL
8
SDA
DVDD
VSS
SDATA
R10 0
8 Times
OverSampling
Digital
Filter
6
9
ADDR
10
SDATA
LRCLK
R11 0
11
LRCLK
BCLK
R12 0
12
BCLK
Audio
DSP
2-wire
I/F
OUT2P
29
Driver
FET 2N
Protection
VSS
REG15
TEST1
13
14
28
GNDP2
27
26
OUT2N
ERROR
VCCP2
TEST2 DVDD
MONI
15
16
17
VSS
DVDD
C13
1μ F VSS
VSS
R29
5.6Ω
R25
5.6Ω
GNDP2
C25A
0.33μ F
C25B
1200pF
25
18
C18B
0.027μ F
19
20
21
10kΩ
R19
23
VCCP2
C23A
DVDD 1μ F
VSS
ERROR
VSS
SP ch2
(Rch)
24
100kΩ
R21
DVDD
C18A
2700pF
22
C25C
NOP
L25
15μ H
NC
1μ F
C17
R18
VSS 1.5kΩ
SP ch1
(Lch)
L29
15μ H
C29B
1200pF
C29A
0.33μ F
TEST3
PLL
C31C
NOP
L31
15μ H
30
PLL
GNDP1
C31A
0.33μ F
C31B
1200pF
31
PWM
Modulator
Driver
FET 2P
I2S
LJ
RJ
I/F
L35
15μ H
C35B
1200pF
C35A
0.33μ F
C23B
100μ F
GNDP2
Figure 113
BOM リスト(ステレオ BTL 出力, RL1=8Ω)
Parts
Parts No.
Value
Company
Product No.
Inductor
L25, L29, L31, L35
R25, R29
R31, R35
R18
R7, R8, R19,
R42, R43 R44, R45
R46
15uH
TOKO
B1047AS-150M
Rated
Voltage
-
MCR03EZPJ5R6
Resister
R21
C25B, C29B
C31B, C35B
C18A
Capacitor
5.6Ω
1.5kΩ
10kΩ
ROHM
Tolerance
Size
(±20%)
7.6mm×7.6mm
1/10W
J(±5%)
1.6mm×0.8mm
MCR01MZPF1501
1/16W
F(±1%)
1.0mm×0.5mm
MCR01MZPJ1002
1/16W
J(±5%)
1.0mm×0.5mm
0Ω
MCR03EZPJ000
1/10W
J(±5%)
1.6mm×0.8mm
100kΩ
MCR01MZPJ1003
1/16W
J(±5%)
1.0mm×0.5mm
1200pF
GRM188B11H122KA01
50V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
2700pF
GRM033B10J272KA01
6.3V
B(±10%）
0.6mm×0.3mm
C18B
C25A, C29A,
C31A, C35A,
C23A, C37A ※
0.027uF
GRM033B10J273KE01
6.3V
B(±10%）
0.6mm×0.3mm
0.33uF
GRM219B31H34KA87
50V
B(±10%）
2.0mm×1.25mm
GRM21BB31H105KA12
50V
B(±10%）
2.0mm×1.25mm
C42, C45
2.2uF
GRM185B31C225KE43
16V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C47, C2
1uF
GRM185B31C105KE43
16V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C13, C17
1uF
GRM185B31A105KE43
10V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
2.0mm×1.25mm
1uF
MURATA
C3
10uF
GRM21BB31C106KE15
16V
B(±10%）
C40
0.1uF
GRM188B11A104KA92D
10V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C23B, C37B
100uF
ECA1VMH101
35V
±20%
φ8mm×11.5mm
PANASONIC
※C23A, C37A は基板の VCCP1,VCCP2 端子の近くに配置してください。
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BM5481MUV
応用回路例(モノラル BTL 出力, RL1=8Ω)
Audio OUT
SGND
Analog Audio
Source
SGND
C45
2.2μ F
C47
1μ F
R45 R44
10kΩ 10kΩ
R46
0Ω
46
45
44
43
42
40
39
SDB
+
2
SGND
CP
OUT1P
Charge Pump
Driver
FET 1P
SVDD
RSTX
4
MUTEＸ
5
MUTEＸ
36
SGND
Audio AMP Audio AMP
Charge Pump Control
C3 10μ F
37
VCCP1
3
RSTX
38
REG_G VCCA
SGND
SVDD
C37B
100μ F
VCCP1
0.1μ F
C40
41
IN3
OUT4 OUT3
IN4
SVSS
CPVSS
CN
1
47
R43
10kΩ 10kΩ
R42
-
48
C42
2.2μ F
+
C2 1μ F
GNDP1
C37A
μ -con GNDP1 1μ F
34
GNDP1
Driver
FET 1N
Control
I/F
35
OUT1N
33
R35
5.6Ω
R31
5.6Ω
32
μ -con
DGND
SCL
VSS
DVDD
R7 10kΩ
DVDD
SDA R8 10kΩ
I2C
BUS
Address
Select
Digital
Audio
Source
7
SCL
8
SDA
DVDD
VSS
SDATA
R10 0
8 Times
OverSampling
Digital
Filter
6
9
ADDR
10
SDATA
LRCLK
R11 0
11
BCLK
R12 0
12
LRCLK
Audio
DSP
2-wire
I/F
31
PWM
Modulator
OUT2P
VSS
TEST1
13
14
OUT2N
VCCP2
TEST2 DVDD
MONI
17
VSS
DVDD
C13
1μ F VSS
16
VSS
SP ch1
(Lch)
L31
15μ H
29
27
26
25
TEST3
PLL
15
GNDP2
ERROR
PLL
BCLK
C31C
NOP
28
Driver
FET 2N
Protection
REG15
GNDP1
C31A
0.33μ F
C31B
1200pF
30
Driver
FET 2P
I2S
LJ
RJ
I/F
L35
15μ H
C35B
1200pF
C35A
0.33μ F
NC
18
1μ F
C17
R18
VSS 1.5kΩ
C18B
0.027μ F
19
20
21
10kΩ
R19
23
24
100kΩ
R21
DVDD
C18A
2700pF
22
VSS
DVDD
GNDP2
ERROR
VSS
Figure 114
BOM リスト(モノラル BTL 出力, RL1=8Ω)
Parts
Inductor
Resister
Capacitor
B1047AS-150M
Rated
Voltage
-
(±20%)
7.6mm×7.6mm
MCR03EZPJ5R6
1/10W
J(±5%)
1.6mm×0.8mm
MCR01MZPF1501
1/16W
F(±1%)
1.0mm×0.5mm
MCR01MZPJ1002
1/16W
J(±5%)
1.0mm×0.5mm
0Ω
MCR03EZPJ000
1/10W
J(±5%)
1.6mm×0.8mm
100kΩ
MCR01MZPJ1003
1/16W
J(±5%)
1.0mm×0.5mm
1200pF
GRM188B11H122KA01
50V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C18A
2700pF
GRM033B10J272KA01
6.3V
B(±10%）
0.6mm×0.3mm
C18B
0.027uF
GRM033B10J273KE01
6.3V
B(±10%）
0.6mm×0.3mm
C31A, C35A,
0.33uF
GRM219B31H34KA87
50V
B(±10%）
2.0mm×1.25mm
Parts No.
Value
Company
TOKO
L31, L35
15uH
R31, R35
5.6Ω
R18
R7, R8, R19,
R42, R43 R44, R45
R46
1.5kΩ
R21
C31B, C35B
10kΩ
ROHM
Product No.
Tolerance
Size
C37A ※
1uF
GRM21BB31H105KA12
50V
B(±10%）
2.0mm×1.25mm
C42, C45
2.2uF
GRM185B31C225KE43
16V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C47, C2
1uF
GRM185B31C105KE43
16V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C13, C17
1uF
GRM185B31A105KE43
10V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C3
10uF
GRM21BB31C106KE15
16V
B(±10%）
2.0mm×1.25mm
C40
0.1uF
GRM188B11A104KA92D
10V
B(±10%）
1.6mm×0.8mm
C37B
100uF
ECA1VMH101
35V
±20%
φ8mm×11.5mm
MURATA
PANASONIC
※C37A は基板の VCCP1 端子の近くに配置してください。
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BM5481MUV
アプリケーション部品選定方法
1) 出力 LC フィルタ回路について
負荷(スピーカ)に供給される可聴帯域以外の高周波成分を排除するために出力フィルタが必要です。この IC の出力 PWM 信
号には 256kHz(fs=32kHz)から 384kHz(fs=48kHz)のサンプリングクロック周波数が使用されているため，この信号を十分に
排除する必要があります。
ここでは下図に示す LC 型 LPF を使用します。コイル L 及びコンデンサ C は，-12dB/oct の減衰特性を持つフィルタを構成
しています。スイッチング電流の大部分はコンデンサ C を流れ，スピーカ RL1 に流れる電流はごく僅かになります。したが
って，このフィルタは不要輻射を低減します。
L
2 9 ,3 0
or
3 5 ,3 6
C
R L1
C
2 5 ,2 6
or
3 1 ,3 2
L
Figure 115
以下に代表的な負荷インピーダンス時の出力 LC フィルタ定数を示します。
RL
L
C
4Ω
6Ω
10μH
10μH
1μF
0.33μF
8Ω
15μH
0.33μF
使用するコイルは低直流抵抗で電流許容値に十分マージンがある部品を選んでください。直流抵抗成分が大きいと電力損失
が発生します。また，不要輻射防止のため通常は閉磁路タイプを選んでください。
使用するコンデンサは等価直列抵抗が小さく，高周波域(100kHz～)でインピーダンス特性が悪化しない部品を選んでくださ
い。また，耐圧は高周波電流が多量に流れるため十分電圧値に余裕があるものを選んでください。
2)
LC フィルタ回路の定数算出計算式
て、
BM5481MUV の出力 LC フィルタ回路は Figure 116 に示すとおりです。LC フィルタ回路の L、 C 定数の算出に際し
Figure 116 の LC フィルタ回路は、Figure117 のように置換えて考えます。
L
OUT+
C
OUT+
or
OUT-
1
R = 2 RL
L
C
C
OUT-
RL
L
Figure 116. 出力 LC フィルタ回路図 1
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Figure 117. 出力 LC フィルタ回路図 2
95/107
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2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
Figure 117 の LC フィルタ回路の伝達関数 H(s)は、以下のようになります。
1
2
LC
H (s) 

1
1

s2 
s
s2  s  2
CR
LC
Q
ここで、ω 及び Q は以下のようになります。
ω2 =
ω = 2πfCL
1
LC
fCL =
1
2π LC
C 1
C
= R
L 2 L L
したがって、L 及び C は以下のようになります。
Q =R
L=
1
2
ω C
=
RL
4πfCLQ
C=
Q
Q
=
ωR πfCLRL
これより RL、L を既知として、fCL を設定し、C を決めます。
3)
コイルの L 値の設定
使用するコイルの L 値の選定基準は、低コスト化・小型化・薄型化などの要因の他に、以下の背反事象を考慮してく
ださい。
①L 値を小さくした場合
(1)無信号時回路電流が増大します。また、低出力時の効率が悪くなります。
(2)他の L 値のコイルとサイズを同一とした場合、直流抵抗値は小さく抑えられます。そのため、最大出力は取り出し
やすくなります。また、DC 電流(許容電流)値を大きく取れるので、低電源電圧において使用可能です。
②L 値を大きくした場合
(1)無信号時回路電流は低く抑えられます。低出力時の効率が良くなります。
(2)他の L 値のコイルとサイズを同一とした場合、直流抵抗値は大きくなります。そのため、最大出力は取り出しにく
くなります。また、DC 電流(許容電流)値も小さくなるので、低電源電圧において使用が難しくなります。
4)
fCL の設定
LC フィルタ回路の定数の設定においては、以下の 2 点について考慮し設定します。
①BM5481MUV の PWM サンプリング周波数 fPWM(=8fS)は 384kHz (@fS=48kHz)に設定しています。
LC フィルタ回路後のキャリア周波数漏れを抑えるため、 fC ＜ fPWM と設定します。
②fC を下げすぎると、差動モードのスピーカ出力周波数特性において、音声帯域(特に、20kHz 付近)の電圧利得が
低下します。
なお、差動モードのスピーカ出力周波数特性は以下のようになります。
L[uH]
10
15
22
RL=8Ω
C[uF]
fc[kHz]
0.1
75.32
0.15
80.85
0.22
86.79
0.33
89.92
0.47
86.79
1.0
69.01
0.1
46.99
0.15
49.66
0.22
53.46
0.33
57.54
0.47
59.7
1.0
52.75
0.1
30.76
0.15
31.92
0.22
33.73
0.33
36.31
0.47
39.08
1.0
39.30
Q
0.40
0.49
0.59
0.73
0.87
1.26
0.33
0.40
0.48
0.59
0.71
1.03
0.27
0.33
0.40
0.49
0.58
0.85
..
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L[uH]
10
15
22
RL=6Ω
C[uF]
fc[kHz]
0.1
51.01
0.15
54.76
0.22
56.73
0.33
63.1
0.47
66.68
1.0
62.29
0.1
33.11
0.15
34.36
0.22
35.65
0.33
38.37
0.47
41.3
1.0
44.67
0.1
22.49
0.15
22.91
0.22
23.77
0.33
24.66
0.47
26.06
1.0
30.05
96/107
Q
0.30
0.37
0.44
0.54
0.65
0.95
0.24
0.30
0.36
0.44
0.53
0.77
0.20
0.25
0.30
0.37
0.44
0.64
L[uH]
10
15
22
RL=4Ω
C[uF]
fc[kHz]
0.1
32.19
0.15
33.35
0.22
34.55
0.33
35.8
0.47
38.37
1.0
44.1
0.1
21.68
0.15
22.08
0.22
22.49
0.33
22.91
0.47
23.77
1.0
27.47
0.1
14.72
0.15
14.72
0.22
15
0.33
15.28
0.47
15.56
1.0
17.33
Q
0.20
0.24
0.30
0.36
0.43
0.63
0.16
0.20
0.24
0.30
0.35
0.52
0.13
0.17
0.20
0.24
0.29
0.43
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5)
EMI 対策について
P.93/106～P.94/106 にて推奨している出力 LC フィルタ以外の EMI 対策部品としては、
・村田製作所製コモンモードチョークコイル DLY5ATN401+1000pF(50V,Tolerance:B,1608)、
・太陽誘電製チップインダクタ LCC3225T2R2MR+1000pF(50V,Tolerance:B,1608)
にて確認できております。
6)
スナバ定数の設定
出力 PWM のオーバーシュート、アンダーシュートを軽減するために、スナバ回路は必ず挿入してください。
①
OUT 端子において、PWM 出力波形(立ち上り時)のスパイク共振周波数 f1 を、FET プローブを使用して
測定してください(Figure 68)。その際、プローブはピン直をモニタし、グランドリードは極力短くしてください。
② スナバ回路定数 R=0Ω として(コンデンサ C のみで接地)、スパイクの共振周波数 f2 を測定します。
このとき、①の共振周波数 f1 の半分の周波数(2f2=f1)になるまでコンデンサ C の値を調整します。
ここで得られた C の値は、スパイクを生成している寄生容量 Cp の 3 倍になります(C=3Cp)。
③ 次式にて、寄生インダクタンス Lp を求めます。
1
Lp 
2f1 2 C p
④ 寄生容量 Cp と寄生インダクタンス Lp から、共振の特性インピーダンス Z を次式で求めます。
Z
Lp
Cp
⑤ スナバ回路定数 R は、特性インピーダンス Z と同じ値に設定します。スナバ回路定数 C は、寄生容量 Cp の
4～10 倍の値に設定します(C=4Cp～10Cp)。C の値を大きくしすぎるとスイッチング電流が増加するため、
特性とのトレードオフで決めてください。
VCCP
スナバ
回路
スパイク共振周波数
LCフィルタ
回路
Driver
OUT端子
5nsec/div
C
R
GNDP
Figure 119. PWM 出力波形
Figure 118. スナバ回
路
(スパイク共振周波数の測定）
ローム 4 層評価ボードでの推奨値は下記のとおりです。
RL
..
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4Ω
C25B,C29B,
C31B,C35B
3300pF
R25,R29,
R31,R35
5.6Ω
6Ω
3300pF
5.6Ω
8Ω
1200pF
5.6Ω
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オーディオ信号のレベルダイアグラム
下図にオーディオ信号のレベルダイアグラムを示します。スピーカ出力レベルは I2S デジタルオーディオ入力レベル、DSP
ゲイン、PWM ゲイン、BTL ゲイン、そしてパワー段と LPF の損失に依存します。
I2S 入力レベルはフルスケール信号すなわちブロックの電源電圧は DVDD であり、0dBFS は DVDD 電圧[Vpp]に等しくなり
ます。DSP ゲインは 2 線によって可変制御でき、通常 PWM 変調ブロックに-0.5dB が設定されています。パワー段で PWM
変調出力は DVDD から VCC へ PWM 信号レベルがシフトし、出力トランジスタの抵抗 rDS とコイルの直流抵抗 rDS が加
わります。
(2) PWM Gain
10
(1) DSP Gain
GD- 0.5
(
)
20
VCC
2 2
I2S Input Level
10
(
3.3V PWM signal
VIN
)
20
(3) Loss of
rDS and rDC
RL
2( rDS  rDC )  RL
10～26V
PWM signal
SDATA
LRCLK
24
I2S-IF
BCLK
24
24
Sync.
SRC
Audio
DSP
24
24
24
x8 over
Sampling
DF
24
PWM
Modulator
24
Power
Stage
(4) BTL Gain
(×2)
Output
LPF
Output
LPF
L+
LR+
R-
Figure 120. オーディオ信号のレベルダイアグラム
VCC
VCC
ON
rDS
rDC
OFF
rDC
RL
OFF
Cg
Cg
rDS
ON
Figure 121. 出力 LPF 回路
BTL 接続では次式でクリップなしでの出力電力の概算値が与えられます。
I2S Input
Level
( 10
PO =
VIN
20
DSP Gain
× 10 (GD－0.5 ) 20 ×
PWM
Gain
BTL
Gain
Loss of rDS and rDC
VCC
RL
×2 ×
)2
2 ×( rDS + rDC ) + R L
2 2
RL
VIN : I2S 入力レベル [dBFS]
GD : DSP ゲイン [dB]
VCC : パワー段の電源電圧 [V]
DVDD : DSP ブロックの電源電圧 [V]
RL : 負荷インピーダンス [Ω]
rDS : 出力 MOS トランジスタのオン抵抗 [Ω]
(Typ=180mΩ)
rDC : 出力 LPF 用コイル直流抵抗 [Ω]
クリップさせて回路を駆動する場合、
出力電力は無歪みの場合より高くなります。
一般にクリップした出力は THD+N=1%と 10%
のところで表され、その状態での出力電力の最大値は以下の式で計算されます:
( 10 ( -0.5 20 ) ×
PO( 1%) =
RL
VCC
×
)2
2( rDS + rDC ) + R L
2
[W ]
RL
PO( 10 %) =PO( 1%)×1.25 [W]
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熱損失について
5
PCB ④ 4.8W
PCB ③ 4.3W
VQFN048V7070
Package
VQFN048V7070 パッケージ
Power dissi pation :Pd（W）
4
PCB ② 3.28W
3
2
PCB ① 1.16W
1
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150
Ambient temperature :Ta（℃）
Figure 122
測定器: TH-156 (桑野電機)
測定状態: ローム基板実装
基板サイズ: 74.2mm × 74.2mm × 1.6mm (基板にサーマルビアあり)
材質: FR4
・基板とパッケージ裏面露出放熱板部分をハンダにて接続
PCB (1): 1 層基板 (裏面銅箔サイズ: 34.09mm2), θja = 107.8℃/W
PCB (2): 2 層基板 (裏面銅箔サイズ: 5505mm2), θja = 38.1℃/W
PCB (3): 4 層基板 (表面裏面銅箔サイズ: 34.09mm2, 2nd and 3rd layer
裏面銅箔サイズ: 5505mm2), θja = 29.1℃/W
PCB (4): 4 層基板 (裏面銅箔サイズ: 5505mm2), θja = 25.9℃/W
実際の使用状態での許容損失(Pd)を考え、十分マージンを持った熱設計を行ってください。本製品はパッケージの裏側にフ
レームを露出させておりますが、この部分には放熱処理を施し放熱効率を上げて使用することを想定しております。基板表
面だけでなく基板裏面にも放熱パターンをできるだけ広くとってご使用ください。
D 級スピーカアンプは、従来のアナログ・スピーカアンプに比べ効率が非常に高く、発熱も少ないですが最大出力で連続動
作させた場合、電力損失(Pdiss)が許容損失(Pd)を超える場合があります。平均出力電力(Poav)の電力損失(Pdiss)が許容損失
(Pd)を超えないように熱設計に際しては十分ご検討ください。
(Tjmax ：最高接合部温度=150℃、Ta ：使用周囲温度[℃]、
θja ：パッケージ熱抵抗[℃/W]、Poav：平均出力電力[W]、η：効率)
許容損失
電力損失
Pd (W) = (Tjmax - Ta)／θja
Pdiss(W) = Poav * (1／η- 1)
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入出力等価回路図
Pin
No.
4
5
(Provided pin voltages are Typ Values)
Pin name
Pin voltage
RSTX
0V
MUTEX
0V
Pin explanation
内部ロジック回路用リセット端子
H：リセット OFF
L：リセット ON
スピーカ出力ミュート制御端子
H：ミュート OFF
L：ミュート ON
6
DGND
0V
デジタル I/O 用 GND 端子
7
SCL
－
2 線バス制御信号転送クロック入力端子
※SCL 端子は 5V トレラントに対応していま
せん。絶対最大定格の 4.5V 以内でご使用く
ださい。
Internal equivalence circuit
17
4,5
6
－
7
6
8
SDA
－
2 線バス制御信号データ入出力端子
※SDA 端子は 5V トレラントに対応してい
ません。絶対最大定格の 4.5V 以内でご使用
ください。
9
ADDR
0V
2 線バス制御信号スレーブアドレス端子
8
6
17
9
6
10
11
12
SDATA
LRCLK
BCLK
3.3V
デジタルオーディオ信号入力端子
17
10,11,
12
6
19
MONI
3.3V
モニタ入力用テスト端子
17
DVDD にプルアップ接続してください
19
6
15
VSS
0V
デジタル信号系 GND 端子
18
PLL
1V
PLL フィルタ用端子
－
17
18
6
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入出力等価回路図
Pin
No.
17
DVDD
14
16
TEST1
TEST2
(Provided pin voltages are Typ Values)
Pin name
Pin
voltage
3.3V
－
－
Pin explanation
Internal equivalence circuit
デジタル I/O 用電源端子
－
テスト用端子
17
VSS に接続してください
14,16
6
13
REG15
1.5V
デジタル回路用内部電源端子
17
13
6
20
TEST3
－
テスト用端子
17
VSS に接続してください
20
6
21
ERROR
3.3V
エラーフラグ端子
H：通常時
L：エラー時
17
500
21
6
22
NC
－
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N.C.端子(Non Connection Pin)
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－
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入出力等価回路図
Pin
No.
23
24
25
26
27
28
29
30
(Provided pin voltages are Typ Values)
Pin name
Pin voltage
VCCP2
VCC
OUT2N
VCC ~ 0V
GNDP2
0V
OUT2P
VCC ~ 0V
Pin explanation
Internal equivalence circuit
Ch2 パワー系電源端子
23,24
Ch2 プラス側 PWM 信号出力端子
出力 LPF を接続してください
Ch2 パワー系 GND 端子
25,26
29,30
Ch2 マイナス側 PWM 信号出力端子
出力 LPF を接続してください
27,28
Ch1 マイナス側 PWM 信号出力端子
出力 LPF を接続してください
31
32
OUT1N
VCC ~ 0V
33
34
35
36
GNDP1
0V
OUT1P
VCC ~ 0V
37
38
VCCP1
VCC
Ch1 パワー系電源端子
39
VCCA
VCC
アナログ系電源端子
40
REG_G
5.5V
ゲートドライバ用内部電源端子
コンデンサを接続してください
37,38
Ch1 パワー系 GND 端子
31,32
35,36
Ch1 プラス側 PWM 信号出力端子
出力 LPF を接続してください
33,34
－
39
40
100K
6
41
SDB
0V
Audio アンプ制御端子
3
H：シャットダウン OFF
L：シャットダウン ON
41
100K
1
43
44
OUT3
OUT4
0V
0V
Audio アンプ出力端子
3
43,44
500k
46
1
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入出力等価回路図
Pin
No.
42
45
(Provided pin voltages are Typ Values)
Pin name
IN3
IN4
Pin voltage
0V
0V
Pin explanation
Audio アンプ入力端子
Internal equivalence circuit
3
42,45
46
1
46
47
SVSS
CPVSS
－
チャージポンプ出力端子
SGND
47
46
48
CN
－
フライングコンデンサ負極端子
SGND
48
SVSS
1
2
SGND
CP
0V
－
Audio アンプ回路用 GND 端子
フライングコンデンサ正極端子
－
SVDD
2
SGND
3
SVDD
3.3V
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Audio アンプ回路用電源端子
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－
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使用上の注意
1.
電源の逆接続について
電源コネクタの逆接続により LSI が破壊する恐れがあります。逆接続破壊保護用として外部に電源と LSI の電源端子
間にダイオードを入れるなどの対策を施してください。
2.
電源ラインについて
基板パターンの設計においては、電源ラインの配線は、低インピーダンスになるようにしてください。その際、デジ
タル系電源とアナログ系電源は、それらが同電位であっても、デジタル系電源パターンとアナログ系電源パターンは
分離し、配線パターンの共通インピーダンスによるアナログ電源へのデジタル・ノイズの回り込みを抑止してくださ
い。グランドラインについても、同様のパターン設計を考慮してください。
また、LSI のすべての電源端子について電源－グランド端子間にコンデンサを挿入するとともに、電解コンデンサ使
用の際は、低温で容量ぬけが起こることなど使用するコンデンサの諸特性に問題ないことを十分ご確認のうえ、定数
を決定してください。
3.
グランド電位について
グランド端子の電位はいかなる動作状態においても、最低電位になるようにしてください。また実際に過渡現象を含
め、グランド端子以外のすべての端子がグランド以下の電圧にならないようにしてください。
4.
グランド配線パターンについて
小信号グランドと大電流グランドがある場合、大電流グランドパターンと小信号グランドパターンは分離し、パター
ン配線の抵抗分と大電流による電圧変化が小信号グランドの電圧を変化させないように、セットの基準点で 1 点アー
スすることを推奨します。外付け部品のグランドの配線パターンも変動しないよう注意してください。グランドライ
ンの配線は、低インピーダンスになるようにしてください。
5.
熱設計について
万一、許容損失を超えるようなご使用をされますと、チップ温度上昇により、IC 本来の性質を悪化させることにつな
がります。本仕様書の絶対最大定格に記載しています許容損失は、70mm x 70mm x 1.6mm ガラスエポキシ基板実装
時、放熱板なし時の値であり、これを超える場合は基板サイズを大きくする、放熱用銅箔面積を大きくする、放熱板
を使用するなどの対策をして、許容損失を超えないようにしてください。
6.
推奨動作条件について
この範囲であればほぼ期待通りの特性を得ることができる範囲です。電気特性については各項目の条件下において保
証されるものです。推奨動作範囲内であっても電圧、温度特性を示します。
7.
ラッシュカレントについて
IC 内部論理回路は、電源投入時に論理不定状態で、瞬間的にラッシュカレントが流れる場合がありますので、電源カ
ップリング容量や電源、グランドパターン配線の幅、引き回しに注意してください。
8.
強電磁界中の動作について
強電磁界中でのご使用では、まれに誤動作する可能性がありますのでご注意ください。
9.
セット基板での検査について
セット基板での検査時に、インピーダンスの低いピンにコンデンサを接続する場合は、IC にストレスがかかる恐れが
あるので、1 工程ごとに必ず放電を行ってください。静電気対策として、組立工程にはアースを施し、運搬や保存の
際には十分ご注意ください。また、検査工程での治具への接続をする際には必ず電源を OFF にしてから接続し、電
源を OFF にしてから取り外してください。
10. 端子間ショートと誤装着について
プリント基板に取り付ける際、IC の向きや位置ずれに十分注意してください。誤って取り付けた場合、IC が破壊す
る恐れがあります。また、出力と電源及びグランド間、出力間に異物が入るなどしてショートした場合についても破
壊の恐れがあります。
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BM5481MUV
使用上の注意
―
続き
11. 未使用の入力端子の処理について
CMOS トランジスタの入力は非常にインピーダンスが高く、入力端子をオープンにすることで論理不定の状態になり
ます。これにより内部の論理ゲートの p チャネル、n チャネルトランジスタが導通状態となり、不要な電源電流が流
れます。また論理不定により、想定外の動作をすることがあります。よって、未使用の端子は特に仕様書上でうた
われていない限り、適切な電源、もしくはグランドに接続するようにしてください。
12. 各入力端子について
本 IC はモノリシック IC であり、各素子間に素子分離のための P+アイソレーションと、P 基板を有しています。
この P 層と各素子の N 層とで P-N 接合が形成され、各種の寄生素子が構成されます。
例えば、下図のように、抵抗とトランジスタが端子と接続されている場合、
○抵抗では、GND＞(端子 A)の時、トランジスタ(NPN)では GND > (端子 B)の時、P-N 接合が寄生ダイオード
として動作します。
○また、トランジスタ(NPN)では、GND > (端子 B)の時、前述の寄生ダイオードと近接する他の素子の N 層に
よって寄生の NPN トランジスタが動作します。
IC の構造上、寄生素子は電位関係によって必然的にできます。寄生素子が動作することにより、回路動作の干渉を引
き起こし、誤動作、ひいては破壊の原因ともなり得ます。したがって、入出力端子に GND(P 基板)より低い電圧を印
加するなど、寄生素子が動作するような使い方をしないよう十分に注意してください。アプリケーションにおいて電
源端子と各端子電圧が逆になった場合、内部回路または素子を損傷する可能性があります。例えば、外付けコンデン
サに電荷がチャージされた状態で、電源端子が GND にショートされた場合などです。また、電源端子直列に逆流防
止のダイオードもしくは各端子と電源端子間にバイパスのダイオードを挿入することを推奨します。
抵抗
トランジスタ (NPN)
端子B
端子A
C
E
端子A
N
P+
P
N
N
P+
N
端子B
B
寄生素子
N
P+
N P
N
P+
GND
C
E
寄生素子
P基板
P基板
寄生素子
B
N
寄生素子
GND
GND
近傍する
他の素子
GND
Figure 78. モノリシック IC 構造例
13. セラミック・コンデンサの特性変動について
外付けコンデンサに、セラミック・コンデンサを使用する場合、直流バイアスによる公称容量の低下、及び温度など
による容量の変化を考慮の上定数を決定してください。
14. 安全動作領域について
本製品を使用する際には、出力トランジスタが絶対最大定格及び ASO を越えないよう設定してください。
15. 温度保護回路について
IC を熱破壊から防ぐための温度保護回路を内蔵しております。許容損失範囲内でご使用いただきますが、万が一許容
損失を超えた状態が継続すると、チップ温度 Tj が上昇し温度保護回路が動作し出力パワー素子が OFF します。その
後チップ温度 Tj が低下すると回路は自動で復帰します。なお、温度保護回路は絶対最大定格を超えた状態での動作と
なりますので、温度保護回路を使用したセット設計などは、絶対に避けてください。
16. 過電流保護回路について
出力には電流能力に応じた過電流保護回路が内部に内蔵されているため、負荷ショート時には IC 破壊を防止します
が、この保護回路は突発的な事故による破壊防止に有効なもので、連続的な保護回路動作、過渡時でのご使用に対応
するものではありません。
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TSZ22111 • 14 • 001
105/107
TSZ02201-0C1C0E900340-1-1
2015.10.20 Rev.004
BM5481MUV
発注形名情報
B
M
5
4
8
1
品名
M
U
V
-
パッケージ
MUV:
VQFN48V7070P
E2
E2: リール状エンボステーピング
標印図
VQFN48V7070P (TOP VIEW)
Part Number Marking
BM5481MU
LOT Number
1PIN MARK
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BM5481MUV
外形寸法図と包装・フォーミング仕様
Package Name
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VQFN048V7070P
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2015.10.20 Rev.004
Datasheet
ご注意
ローム製品取扱い上の注意事項
1.
本製品は一般的な電子機器（AV 機器、OA 機器、通信機器、家電製品、アミューズメント機器等）への使用を
意図して設計・製造されております。したがいまして、極めて高度な信頼性が要求され、その故障や誤動作が人の生命、
身体への危険もしくは損害、又はその他の重大な損害の発生に関わるような機器又は装置（医療機器(Note 1)、輸送機器、
交通機器、航空宇宙機器、原子力制御装置、燃料制御、カーアクセサリを含む車載機器、各種安全装置等）（以下「特
定用途」という）への本製品のご使用を検討される際は事前にローム営業窓口までご相談くださいますようお願い致し
ます。ロームの文書による事前の承諾を得ることなく、特定用途に本製品を使用したことによりお客様又は第三者に生
じた損害等に関し、ロームは一切その責任を負いません。
(Note 1) 特定用途となる医療機器分類
日本
USA
EU
CLASSⅢ
CLASSⅡb
CLASSⅢ
CLASSⅣ
CLASSⅢ
中国
Ⅲ類
2.
半導体製品は一定の確率で誤動作や故障が生じる場合があります。万が一、かかる誤動作や故障が生じた場合で
あっても、本製品の不具合により、人の生命、身体、財産への危険又は損害が生じないように、お客様の責任において
次の例に示すようなフェールセーフ設計など安全対策をお願い致します。
①保護回路及び保護装置を設けてシステムとしての安全性を確保する。
②冗長回路等を設けて単一故障では危険が生じないようにシステムとしての安全を確保する。
3.
本製品は、一般的な電子機器に標準的な用途で使用されることを意図して設計・製造されており、下記に例示するよう
な特殊環境での使用を配慮した設計はなされておりません。したがいまして、下記のような特殊環境での本製品のご使
用に
関し、ロームは一切その責任を負いません。本製品を下記のような特殊環境でご使用される際は、お客様にお
かれ
まして十分に性能、信頼性等をご確認ください。
①水・油・薬液・有機溶剤等の液体中でのご使用
②直射日光・屋外暴露、塵埃中でのご使用
③潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ガスの多い場所でのご使用
④静電気や電磁波の強い環境でのご使用
⑤発熱部品に近接した取付け及び当製品に近接してビニール配線等、可燃物を配置する場合。
⑥本製品を樹脂等で封止、コーティングしてのご使用。
⑦はんだ付けの後に洗浄を行わない場合(無洗浄タイプのフラックスを使用された場合も、残渣の洗浄は確実に
行うことをお薦め致します)、又ははんだ付け後のフラックス洗浄に水又は水溶性洗浄剤をご使用の場合。
⑧本製品が結露するような場所でのご使用。
4.
本製品は耐放射線設計はなされておりません。
5.
本製品単体品の評価では予測できない症状・事態を確認するためにも、本製品のご使用にあたってはお客様製品に
実装された状態での評価及び確認をお願い致します。
6.
パルス等の過渡的な負荷（短時間での大きな負荷）が加わる場合は、お客様製品に本製品を実装した状態で必ず
その評価及び確認の実施をお願い致します。また、定常時での負荷条件において定格電力以上の負荷を印加されますと、
本製品の性能又は信頼性が損なわれるおそれがあるため必ず定格電力以下でご使用ください。
7.
電力損失は周囲温度に合わせてディレーティングしてください。また、密閉された環境下でご使用の場合は、必ず温度
測定を行い、最高接合部温度を超えていない範囲であることをご確認ください。
8.
使用温度は納入仕様書に記載の温度範囲内であることをご確認ください。
9.
本資料の記載内容を逸脱して本製品をご使用されたことによって生じた不具合、故障及び事故に関し、ロームは
一切その責任を負いません。
実装及び基板設計上の注意事項
1.
ハロゲン系（塩素系、臭素系等）の活性度の高いフラックスを使用する場合、フラックスの残渣により本製品の性能
又は信頼性への影響が考えられますので、事前にお客様にてご確認ください。
2.
はんだ付けは、表面実装製品の場合リフロー方式、挿入実装製品の場合フロー方式を原則とさせて頂きます。なお、表
面実装製品をフロー方式での使用をご検討の際は別途ロームまでお問い合わせください。
その他、詳細な実装条件及び手はんだによる実装、基板設計上の注意事項につきましては別途、ロームの実装仕様書を
ご確認ください。
Notice-PGA-J
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Rev.002
Datasheet
応用回路、外付け回路等に関する注意事項
1.
本製品の外付け回路定数を変更してご使用になる際は静特性のみならず、過渡特性も含め外付け部品及び本製品の
バラツキ等を考慮して十分なマージンをみて決定してください。
2.
本資料に記載された応用回路例やその定数などの情報は、本製品の標準的な動作や使い方を説明するためのもので、
実際に使用する機器での動作を保証するものではありません。したがいまして、お客様の機器の設計において、回路や
その定数及びこれらに関連する情報を使用する場合には、外部諸条件を考慮し、お客様の判断と責任において行って
ください。これらの使用に起因しお客様又は第三者に生じた損害に関し、ロームは一切その責任を負いません。
静電気に対する注意事項
本製品は静電気に対して敏感な製品であり、静電放電等により破壊することがあります。取り扱い時や工程での実装時、
保管時において静電気対策を実施のうえ、絶対最大定格以上の過電圧等が印加されないようにご使用ください。特に乾
燥環境下では静電気が発生しやすくなるため、十分な静電対策を実施ください。
（人体及び設備のアース、帯電物か
らの隔離、イオナイザの設置、摩擦防止、温湿度管理、はんだごてのこて先のアース等）
保管・運搬上の注意事項
1.
本製品を下記の環境又は条件で保管されますと性能劣化やはんだ付け性等の性能に影響を与えるおそれがあります
のでこのような環境及び条件での保管は避けてください。
①潮風、Cl2、H2S、NH3、SO2、NO2 等の腐食性ガスの多い場所での保管
②推奨温度、湿度以外での保管
③直射日光や結露する場所での保管
④強い静電気が発生している場所での保管
2.
ロームの推奨保管条件下におきましても、推奨保管期限を経過した製品は、はんだ付け性に影響を与える可能性が
あります。推奨保管期限を経過した製品は、はんだ付け性を確認したうえでご使用頂くことを推奨します。
3.
本製品の運搬、保管の際は梱包箱を正しい向き（梱包箱に表示されている天面方向）で取り扱いください。天面方向が
遵守されずに梱包箱を落下させた場合、製品端子に過度なストレスが印加され、端子曲がり等の不具合が発生する
危険があります。
4.
防湿梱包を開封した後は、規定時間内にご使用ください。規定時間を経過した場合はベーク処置を行ったうえでご使用
ください。
製品ラベルに関する注意事項
本製品に貼付されている製品ラベルに QR コードが印字されていますが、QR コードはロームの社内管理のみを目的と
したものです。
製品廃棄上の注意事項
本製品を廃棄する際は、専門の産業廃棄物処理業者にて、適切な処置をしてください。
外国為替及び外国貿易法に関する注意事項
本製品は外国為替及び外国貿易法に定める規制貨物等に該当するおそれがありますので輸出する場合には、ロームに
お問い合わせください。
知的財産権に関する注意事項
1.
本資料に記載された本製品に関する応用回路例、情報及び諸データは、あくまでも一例を示すものであり、これらに関
する第三者の知的財産権及びその他の権利について権利侵害がないことを保証するものではありません。
2.
ロームは、本製品とその他の外部素子、外部回路あるいは外部装置等（ソフトウェア含む）との組み合わせに起因して
生じた紛争に関して、何ら義務を負うものではありません。
3.
ロームは、本製品又は本資料に記載された情報について、ロームもしくは第三者が所有又は管理している知的財産権そ
の他の権利の実施又は利用を、明示的にも黙示的にも、お客様に許諾するものではありません。ただし、本製品を通
常の用法にて使用される限りにおいて、ロームが所有又は管理する知的財産権を利用されることを妨げません。
その他の注意事項
1.
本資料の全部又は一部をロームの文書による事前の承諾を得ることなく転載又は複製することを固くお断り致します。
2.
本製品をロームの文書による事前の承諾を得ることなく、分解、改造、改変、複製等しないでください。
3.
本製品又は本資料に記載された技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用、あるいはその他軍事用途目的で
使用しないでください。
4.
本資料に記載されている社名及び製品名等の固有名詞は、ローム、ローム関係会社もしくは第三者の商標又は登録商標
です。
Notice-PGA-J
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Rev.002
Datasheet
一般的な注意事項
1.
本製品をご使用になる前に、本資料をよく読み、その内容を十分に理解されるようお願い致します。本資料に記載
される注意事項に反して本製品をご使用されたことによって生じた不具合、故障及び事故に関し、ロームは一切
その責任を負いませんのでご注意願います。
2.
本資料に記載の内容は、本資料発行時点のものであり、予告なく変更することがあります。本製品のご購入及び
ご使用に際しては、事前にローム営業窓口で最新の情報をご確認ください。
3.
ロームは本資料に記載されている情報は誤りがないことを保証するものではありません。万が一、本資料に記載された
情報の誤りによりお客様又は第三者に損害が生じた場合においても、ロームは一切その責任を負いません。
Notice – WE
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Rev.001

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