Электронные стереофонические регуляторы громкости: FM62429 и CS3310-KR

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015
Скажу сразу: эти две микросхемы относятся к различным ценовым диапазонам и к различным классам качества звука. 
Таким образом, данная тема никоим образом не сравнительное тестирование, а, скорее, маленький обзор, позволяющий понять, что целесообразнее применять в том или ином проекте.
 
andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015
Микросхема FM62429 - сравнительно дешевый чип, который можно купить на Али от $0.72 за десяток в DIP корпусе.
Чип CS3310 гораздо дороже - примерно от $24 за десяток.
Первый чип (FM62429) обладает минимумом ног - 8 штук: два входа, два выхода, земля, питание +5В и пара цифровых входов последовательно интерфейса (Data In и Clock).
CS3310 обладает вдвое большим количеством ножек: к вышеперечисленным добавляются: отдельные аналоговые +5В, аналоговые -5В (у микросхемы двухполярное питание), две аналоговых "земли" - для каждого канала в отдельности, а также цифровые сигналы: выбор микросхемы, сигнал MUTE (заглушить звук), сигнал управления определением пересечения нуля (ZCEN), а также Data Out, позволяющий производить каскадирование микросхем.
Если FM62429 изменяет громкость сразу после поступления команды, то CS3310 может в зависимости от напряжения на управляющем входе ZCEN переключать громкость либо сразу, либо в момент, когда входной сигнал имеет нулевое значение (пересекает 0). Последний режим позволяет практически полностью избежать посторонних призвуков при регулировке громкости, тогда как, если производить переключение сразу по поступлении команды в сигнале будут слышны помехи, напоминающие шелест, величиной примерно -20дБ по отношению к входному сигналу (тише сигнал - тише помеха).
Собственно, иллюстрация приведена на осциллограмме: желтая линия - результат работы FM62429, а голубая - CS3310. В первом случае явно видно три момента переключения, сопровождающиеся всплесками сигнала заметными на слух, во втором таких помех не наблюдается, а переключение коэффициента усиления чуть запаздывает относительно первого варианта (до ближайшего пересечения с нулем). Если в течение 18 мс не будет зафиксировано пересечение с нулем, изменение громкости произойдет по истечении этого таймаута.
   
Как известно, человеческий слух способен различить лишь изменение громкости от 1 дБ и выше. Если уровень сигнала изменяется на меньшую величину, человек не заметит изменения громкости. В более дешевом чипе шаг изменения громкости равняется 1 дБ, а полный диапазон регулировки составляет 83 дБ - все в сторону уменьшения амплитуды сигнала (т.е. от -83 дБ до 0 дБ), более дорогая микросхема имеет вдвое меньший шаг регулировки - 0.5 дБ, причем может не только ослаблять сигнал, но и усиливать его. Диапазон регулировки простирается от -95.5 дБ до +31.5 дБ. 
 
Чип CS3310 управляется по стандартному интерфейсу SPI с частотой до 6 МГц, тогда как FM62429 - по нестандартному последовательному интерфейсу с максимальной частотой только 250 кГц. Правда, если в первом случае необходимо передать полных два байта, т.е. 16 разрядов, то во втором - достаточно 11 разрядов для установки громкости обоих стереоканалов.
Есть и другие отличия, но не думаю, что в короткой статье имеет смысл пересказывать весь дэйташит.
Библиотека для управления FM62429, оптимизированная по скорости (46-47 мкс на изменение громкости двух каналов) была опубликована мною в теме http://arduino.ru/forum/proekty/analog-analogovogo-sintezatora