笔记本声卡电路.docx
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笔记本声卡电路
萧宇光编著
笔记本电脑芯片级维修
——深入教程(第1版)
保证了操作系统的稳定性
微软UAA
依赖于驱动的提供者
驱动
具有更佳降噪的清晰语音输入
16单元
2单元
麦克风阵列
完全即插即用,傻瓜操作设计
广泛运用
受限制
设备检测
支持多达8个通道以及多数据流应用
48MBps/SDO
24MBps/SDI
带宽
优势
HDAudio
AC’97
比较项
AC_SDIN
RESET#
AC_BIT_CLKAC_SDOUT
AC_SYNC(48kHz)
(南桥)
1
控制器与单一编解码器的连接
从上图可以看出AC97编解码器的时钟来源于外部的晶振。
AC_BIT_CLK为
(的1/2),是来源于AC97编解码器的串行数据位时钟。
AC_SYNC是48kHz的固定速率采样同步(BIT_CLK的1/256),由AC97控制器提供。
AC_RST#是来自AC97控制器的硬件复位信号。
AC_SDIN
(AC97串行数据输入)与AC_SDOUT(AC97串行数据输出)被用于在AC97控制器与编解码器之间传输数字音频数据,前者来自AC97编解码器,后者来自AC97控制器。
需要说明的是:
在AC’97规范中,一个AC’97控制器可以控制多个AC’97编解码器。
在我们常见的
AC-Link
AC’97编解码器
AC’97控制器
AC’97Link总线概述
AC-link总线是一种遵从双向、固定时钟速率,以及串行数字流协议的5线制数字串行接口。
目前我们能见到的笔记本声卡芯片都是遵循AC’97规范标准的,所以我先讲一下AC’97规范标准的知
识。
关于AC’97
AC’97是intel于1996年开发的一个针对IBM兼容机市场的音频标准。
它的应用极广,已经发布了、
、和版本,版澄清了一些含混不清的内容,并增加了一些附加功能;版增加了可选的S/PDIF
(Sony/PhilipsDigitalInterface,索尼/飞利浦数字接口);在版中,S/PDIF成为必备内容。
在2004年,
intel推出了代号为“Azalia”的下一代音频规范,此后它成为了HD(HighDefinition)规范。
AC’97
将模拟立体声输出(LINE_OUT)通过立体声迷你插座送至有源立体声PC喇叭阵列。
将放大后的模拟立体声耳机输出(HP_OUT)通过立体声迷你插座送至耳机或听筒。
将独立的模拟4通道输出(LINE_OUT+4CH_OUT)通过双立体声迷你插座送至前置及环绕放大立体声PC喇叭阵列。
将模拟矩阵编码环绕输出(如DolbyProLogic)通过立体声linelevel输出插座(LNLVL_OUT)提供给家庭影院多喇叭阵列等A/V设备。
将数字通道输出(如DolbyDigitalAC-3)通过S/PDIF(SPDIF_OUT)送至数字家庭影院多喇叭阵列等A/V设备。
HDAudio
HDAudio是HighDefinitionAudio(高保真音频)的缩写,是AC’97的增强版。
它是由Intel与杜比
(Dolby)公司合作推出的新一代音频规范,自Intel915芯片组的ICH6南桥开始采用。
AC’97与HDAudio的差别
声卡电路
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(选择器)
(AC’97逻辑)
(音频输出)
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
13
48
14
47
15
46
16
45
17
44
18
43
19
42
20
41
21
40
22
39
23
38
24
AudioCodec'97
48脚封装
37
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
模拟地。
I
AVss2
42
模拟Vdd或
I
AVdd2
38
模拟地。
I
AVss1
26
模拟Vdd(或)
I
AVdd1
25
数字Vdd(推荐)。
I
DVdd2
9
数字地。
I
Dvss2
7
数字地。
I
Dvss1
4
数字Vdd(推荐)。
I
DVdd1
1
说明
I/O类型
信号名称
No.
说明
I/O类型
信号名称
No.
LINE_OUT_RLINE_OUT_LCAP4
CAP3
CAP2
AFILT3/CAP1
AFILT2
AFILT1
VrefoutVrefAVss1
AVdd1
DVdd1
XTL_INXTL_OUTDVss1
SDATA_OUTBIT_CLKDVss2
SDATA_IN
DVdd2
SYNCRESET#PC_BEEP
2
AC-Link与时钟
电源及地
.3AC’97芯片引脚标准定义
LINE_IN_RLINE_IN_LMIC2
MIC1
CD_RCD_CCD_LVIDEO_RVIDEO_LAUX_IN_RAUX_IN_LPHONE
MONO_OUTAVdd2
AUX_OUT_LAUX_OUT_CAUX_OUT_RAVss2
CAP5/GPIO0
CAP6/GPIO1
ID0#ID1#EAPD
SPDIF_OUT
AC’97芯片的引脚定义
在AC’97规范标准中,对AC’97芯片的引脚定义作了统一要求,下面是标准定义:
.2AC’97多媒体数字信号编解码器组成框架图
(模拟信号)
AC’97多媒体数字信号编解码器
它是一个具有多立体声输入通道、多立体声输出通道、一个高电流耳机输出通道、A/D转换器、D/A
转换器及混合器(每个通道都具有增益控制)的完整音频子系统。
笔记本、台式机基本上都是单一连接,所以为了方便说明我在这里也只给出了单一连接的示意图。
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AC‘97主控硬件复位。
I
RESET#
11
48kHz固定速率采样同步。
I
SYNC
10
串行,分时复用,AC‘97编解码输出流。
O
SDATA_IN
8
AC-linkMHz串行数据时钟输出。
MHz位数据时钟输入
OI
BIT_CLK
6
串行,分时复用,AC‘97编解码输入流。
I
SDATA_OUT
5
MHz晶振。
O
XTL_OUT
3
MHz晶振或振荡器输入。
I
XTL_IN
2
S/PDIF输出(或生产商确定)。
O
SPDIF_OUT
48
外接放大器掉电控制引脚。
O
EAPD
47
编解码器ID引脚(或普通电容)。
I
ID1#
46
编解码器ID引脚(或普通电容)。
I
ID0#
45
生产商可选特定GPIO。
IO
GPIO1
44
生产商可选特定GPIO。
IO
GPIO0
43
说明
I/O类型
信号名称
No.
Aux输出(LNLVL_OUT、4CH_OUT或HP_OUT)右声道。
O
AUX_OUT_R
41
Aux输出(LNLVL_OUT、4CH_OUT或HP_OUT)公共端或AVss。
O
AUX_OUT_C
40
Aux输出(LNLVL_OUT、4CH_OUT或HP_OUT)左声道。
O
AUX_OUT_L
39
喇叭扩音器输出。
O
MONO_OUT
37
线路输出右声道。
O
LINE_OUT_R
36
线路输出左声道。
O
LINE_OUT_L
35
线路输入右声道。
I
LINE_IN_R
24
线路输入左声道。
I
LINE_IN_L
23
第二麦克风输入。
I
MIC2
22
第一麦克风输入。
I
MIC1
21
CD音频输入右声道。
I
CD_R
20
CD音频公共端。
I
CD_C
19
CD音频输入左声道。
I
CD_L
18
视频音频输入右声道。
I
VIDEO_R
17
视频音频输入左声道。
I
VIDEO_L
16
Aux输入右声道。
I
AUX_IN_R
15
Aux输入左声道。
I
AUX_IN_L
14
喇叭扩音器输入。
I
PHONE
13
PC喇叭声输入。
I
PC_BEEP
12
说明
I/O类型
信号名称
No.
基准电压。
O
Vref
27
说明
I/O类型
信号名称
No.
3
滤波器及电压参考
模拟I/O
数字I/O
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普通电容。
O
CAP6
44
普通电容。
O
CAP5
43
普通电容。
O
CAP4
34
普通电容。
O
CAP3
33
普通电容。
O
CAP2
32
普通电容。
O
CAP1
31
可选麦克ADC通道消锯齿滤波电容。
O
AFILT3
31
ADC通道消锯齿滤波电容。
O
AFILT2
30
ADC通道消锯齿滤波电容。
O
AFILT1
29
麦克偏置专用5mA输出基准电压。
O
Vrefout
28
SPDIFTX
核心级
接口
EQ
AC97控制寄存器
EAPD
模拟混合控制逻辑
DACRATE
20-BIT
-DAC
PCMFRONT
GAM=静音
A=衰减
MZ=高Z
M
M
M
GAGA
MGAGAG=增益
M
输出选择
HPMA
20-BIT
-DAC
16-BIT
-ADC
16-BIT
-ADC
ADC与SLOT
逻辑
16-BIT
-ADC
16-BIT
CDDIFFAMP
PLL
PCML/RADCRATE
G
录音选择器
编解码核心
MIC前置
G
电压基准
AD1981B
BYPASSBYPASS
2CMIC
MIX
MS
EQ
AC97
4
引脚定义
AD1981B的功能框图
JS0JS1EAPD
M
A
M
HP
HP_OUT_R
M
M
M
A
MZ
LINE_OUT_R
GA
器
A
MZ
LINE_OUT_L
GA
GA
M
SDATA_IN
GA
HP_OUT_L
EQ
SDATA_OUT
GA
M
M
MONO_OUT
A
BIT_CLK
M
G
SYNC
M
G
DAC
RESET
M
G
ID1
-ADC
M
G
ID0
MIC2
PHONE_INCD_LCD_GND
CD_RAUX_LAUX_RLINE_IN_LLINE_IN_R
MIC1
G
XTL_OUTXTL_INSPDIF
VREF
AD1981BAC’97SoundMAX®多媒体编解码器
功能框图
VREFOUT
IBM的这部分电路由南桥芯片的AC’97Link电路,控制AC’97SoundMAX®多媒体编解码器AD1981B
与笔记本用音频处理集成电路AN12942B,实现数字音频信号的编解码和模拟音频信号的检测、放大及节能降耗。
大家可以注意比较一下AD1981B引脚定义与上面那个公版AC’97芯片引脚标准定义的异同。
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电源与地
电压基准滤波器
专用于MIC偏置和功率放大器偏置的电压基准输出(5mA驱动)消除锯齿滤波电容—ADC右通道
消除锯齿滤波电容—ADC左通道消除锯齿滤波电容—混频器ADC右通道消除锯齿滤波电容—混频器ADC左通道
OOOOOO
VREFVREFOUTAFILT1
AFILT2
AFILT3
AFILT4
27
28
29
30
31
32
滤波器/基准
电话输入,来自电话子系统喇叭或手柄的单声道输入
辅助输入左通道辅助输入右通道
CD音频输入左通道
CD微分音频模拟地基准
CD音频输入右通道
MIC输入1(单通道)或2通道模式的左通道(立体声)MIC输入2(单通道)或2通道模式的右通道(立体声)线路输入左通道
线路输入右通道线路输出(前)左通道线路输出(前)右通道到电话子系统喇叭的单声道输出耳机输出左通道
耳机输出右通道
IIIIIIIIII
OOOOO
PHONE_INAUX_LAUX_RCD_L
CD_GND_REFCD_RMIC1
MIC2
LINE_IN_LLINE_IN_RLINE_OUT_LLINE_OUT_RMONO_OUTHP_OUT_LHP_OUT_R
13
14
15
18
19
20
21
22
23
24
35
36
37
39
41
模拟I/O
Jack检测输入0
Jack检测输入1
外接放大器掉电控制
IIO
JS0
JS1
EAPD
17
16
47
插入检测与外接放大器掉电控制
片选输入0,也可用作来自第2编解码器的链输入
片选输入1
II
ID0#ID1#
45
46
片选
晶振输入()或外接时钟输入
晶振输出
AC-Link串行数据输出,AD1981B数据输入流
AC-Link位时钟输出()或第2选择模式的位时钟输入串行数据输入,AD1981B数据输出流
AC-Link帧同步AC-Link复位S/PDIF输出
IOI
O/IO
IIO
XTL_INXTL_OUTSDATA_OUTBIT_CLKSDATA_INSYNC
RESETSPDIF
2
3
5
6
8
10
11
48
数字I/O
功能
I/O
名称
No.
5
说明
AD1981B的引脚定义
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未接
未接
NCNC
12
42
未接
数字VDDV
数字GND
数字GND
数字VDDV模拟VDDV模拟GND
模拟VDDV
模拟GND
模拟VDDV
模拟GND
模拟VDDV
模拟GND
IIIIIIIIIIII
DVDD1
DVSS1
DVSS2
DVDD2
AVDD1
AVSS1
AVDD2
AVSS2
AVDD3
AVSS3
AVDD4
AVSS4
1
4
7
9
25
26
38
40
43
44
34
33
6
功能框图及典型应用
AGC电路,以防止由喇叭能量和被称为“brokenupsound”失真造成的共振或颤动。
而且AN12942B内置
功率节能开/关功能,自动检测输入信号,以节约喇叭放大器的功耗。
IC。
它内置
AN12942B笔记本用音频处理集成电路
它是针对输出1W(8Ω)的立体声喇叭、耳机放大器、线路放大器以及电子音量的单片
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Powersave
Save
CTL
10µF
56VCC_SPVCC_SP1
14dB14dB
10
-2d
3
54
-2dBV
4
功率
节能
53
8Ω
-2d
5
52
-2dBV
6
14dB
51
50
SPGND
330k
SPG
14dB
8
7
ND
Mute
Mute
控制
49
VCC
AGCo
9
信号
检测
48
1µF
µF
n1/on2/off
µF
8ΩR通道输出
10
Det.
47
GND
µF
Offsetcancel
0k1µF
10
11
Offsetcancel
46
µF
2200pF
45
AGC
AGC
µF
13
44
3dB
dB
µF
14
43
3
VREF(SP
15
42
10µF
Save
CTL
16
41
GND
1µF
V
10
17
CC
B
40
PRICharge
Offsetcancel
µF
18
VREF
39
-4dBV
100µF
Offsetcancel
10µF
19
100µF-4dBV
20
B
6d
6d
37
GND
38
HPmute
EVR
EVR
21
36
0k
HP功率节能
22
1µF
22
+
23
+
34
开关A
24
7µF
25
p输入
STBY
开关B
33
待机
32
26
31
emute1M
Lin
VCC
1µF
Linemute
-10d
27
30
dBV
倍
28
29
1µF
µF
开关B-2开关B-1开关A-3开关A-2开关A-1
BVREF
EVRCTL
µF
倍
1µF
线路输出L线路输出R
信号自动检测的输入
I
DETECT_IN
11
AGC解调引脚
I
AGC_CAP
10
地
电源
GND
9
AGC电平控制
I(TTL)
AGC_LV
8
信号自动检测解调引脚
I
DETECT_CAP
7
喇叭右通道地
电源
GND_SP
6
喇叭放大器右通道相位输出负
O
SP_OUT_R−
5
喇叭放大器右通道相位输出负
O
SP_OUT_R−
4
喇叭放大器右通道相位输出正
O
SP_OUT_R+
3
喇叭放大器右通道相位输出正
O
SP_OUT_R+
2
喇叭右通道VCC
电源
VCC_SP
1
说明
类型
名称
No.
20k
7
引脚说明
供电5V
µF
2
55
BV
L通道输出
BV
SP节能
on/off
GND
信号自动检测
功能on/off
VCC
12
-13dBV
-13dBV
VREF(SP)
µF
GND
6d
6d
35
Bee
Lin
1µF
GND
-10dBV
输入R(线路、耳机放大器)
µF
输入L(线路、耳机放大器)
-10dBV
AN12942B
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喇叭放大器左通道相位输出负
O
SP_OUT_L−
52
喇叭左通道地
电源
GND_SP
51
喇叭功率节能控制
I(TTL)
SP_SAVE
50
信号自动检测开/关控制
I(TTL)
DETECT_ON
49
地
电源
GND
48
喇叭左通道偏移取消引脚
I
OFFSET_SPL
47
喇叭右通道偏移取消引脚
I
OFFSET_SPR
46
喇叭放大器左通道输入
I
SP_IN_L
45
喇叭放大器右通道输入
I
SP_IN_R
44
喇叭VREF
In
VREF_SP
43
地
电源
GND
42
VCC
电源
VCC
41
耳机放大器右通道输出
O
HP_OUT_R
40
耳机放大器左通道输出
O
HP_OUT_L
39
地
电源
GND
38
耳机静音开/关控制
I(TTL)
HP_MUTE
37
耳机节能控制
I(TTL)
HP_SAVE
36
开关A
I(TTL)
SwitchA
35
beep信号输入
I
BEEP_IN
34
开关B
I(TTL)
SwitchB
33
待机开/关控制
I(TTL)
STANDBY
32
线路静音开/关控制
I(TTL)
LINE_MUTE
31
线路输出通道右
O
LINEOUT_R
30
线路输出通道左
O
LINEOUT_L
29
左通道输入
I
INPUT_L
28
右通道输入
I
INPUT_R
27
地
电源
GND
26
开关B-2
O
SwitchB-2
25
开关B-1
O
SwitchB-1
24
开关A-3
O
SwitchA-3
23
开关A-2
O
SwitchA-2
22
开关A-1
O
SwitchA-1
21
偏置输入
I
BVREF
20
喇叭与耳机的EVR控制
I(TTL)
EVR_CTL
19
VREF
I
VREF_IN
18
PRI充电电平引脚
I
PRI_V
17
VCC
电源
VCC
16
地
电源
GND
15
耳机左通道偏移取消引脚
I
OFFSET_HPL
14
耳机右通道偏移取消引脚
I
OFFSET_HPR
13
信号自动检测混合放大器输出
O
DAMP_OUT
12
8
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喇叭左通道地VCC
电源
VCC_SP
56
喇叭放大器左通道相位输出正
O
SP_OUT_L+
55
喇叭放大器左通道相位输出正
O
SP_OUT_L+
54
喇叭放大器左通道相位输出负
O
SP_OUT_L−
53
4
VR1000
53-
AB_A_LEFT53-53-AB_A_RIGHT
XV0106GPH7N15A50K
AB_A_LEFT_R53-3253-AB_A_RIGHT_R
67
1
AB_AREF
9
很明显这的确是一个60k双联电位器,我只量到一个60k的阻值是因为用户将另一个电位器碳膜给搞
断了。
好了,电位器的结构明确了,解决方案就出台了。
我把原电位器拆掉,取51k和10k的1/8W电阻各两只(51k+10k≈60k),焊好中间抽头,按照上图一一焊在原电位器对应位置。
5
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- 笔记本 声卡 电路