Moduł przetwornika ADC audio stereo PCM1808 - 24 bit, 96 kHz, I2S

Moduł z układem PCM1808 zamienia analogowy sygnał audio stereo na cyfrowy strumień w formacie I2S lub Left-Justified. Dzięki temu do mikrokontrolera, np. ESP32 albo STM32, można podłączyć sygnał liniowy: wyjście odtwarzacza, miksera, przedwzmacniacza czy instrumentu. Potem można go nagrywać, analizować (FFT, wizualizacje), przesyłać przez Wi-Fi/Bluetooth albo przetwarzać cyfrowo.

Najważniejsze cechy i zalety

• 24-bitowa rozdzielczość: przetwornik delta-sigma z 64-krotnym nadpróbkowaniem zapewnia precyzyjne przetwarzanie sygnału.
• Dobra jakość sygnału: SNR i zakres dynamiki 99 dB (typ.), THD+N -93 dB (typ.). To czysty dźwięk z niskim poziomem szumów, w zupełności wystarczający w projektach audio DIY.
• Próbkowanie od 8 kHz do 96 kHz: od rejestracji mowy po nagrania w jakości Hi-Res.
• Wbudowane filtry: analogowy filtr antyaliasingowy oraz cyfrowy filtr górnoprzepustowy, który usuwa składową stałą z sygnału wejściowego.
• Tryb Master lub Slave: moduł może sam generować zegary BCK i LRCK albo pracować jako podrzędny. Tryb wybiera się zworkami na pinach MD0/MD1, bez programowania rejestrów.
• Dwa formaty danych: 24-bit I2S lub 24-bit Left-Justified, wybierane pinem FMY.
• Zasilanie 5 V + 3,3 V: osobne napięcie dla części analogowej (5 V) i cyfrowej (3,3 V). Logika 3,3 V pasuje bezpośrednio do ESP32, STM32 i Raspberry Pi Pico.
• Gotowe kondensatory sprzęgające: wejścia LIN/RIN mają na płytce kondensatory 10 µF, więc sygnał liniowy można podać bezpośrednio.
• Kompaktowa konstrukcja: wymiary 34 x 27 x 9,5 mm i 4 otwory montażowe.
• Szeroki zakres temperatur: układ PCM1808 pracuje w zakresie od -40°C do +85°C.

Opis wyprowadzeń

• LIN / RIN: Analogowe wejście audio - kanał lewy / prawy (maks. 3 Vp-p)
• BCK: Zegar bitowy (Bit Clock)
• OUT: Wyjście danych audio (DOUT)
• LRC: Zegar wyboru kanału L/P (LRCK / Word Select)
• SCK: Zegar systemowy (MCLK) - 256, 384 lub 512 × fs
• FMY: Format danych: 24-bit I2S (FMY do GND) lub Left-Justified (FMY do 3,3 V)
• MD0, MD1: Wybór trybu: oba w stanie niskim - Slave, pozostałe kombinacje - Master (512/384/256 × fs)
• +5V: Zasilanie części analogowej
• 3.3 / 3.3V: Zasilanie części cyfrowej
• GND: Masa

Ważne: moduł nie ma własnego generatora zegara. Do pinu SCK trzeba doprowadzić zegar systemowy (MCLK) z mikrokontrolera, np. ESP32 potrafi go generować. Bez tego sygnału przetwornik nie pracuje.

Przykładowe zastosowania

• Rejestratory i nagrywarki audio na ESP32/STM32
• Wizualizery muzyki i analizatory widma (FFT, VU-metry, efekty LED w rytm muzyki)
• Strumieniowanie dźwięku przez Wi-Fi/Bluetooth (np. bezprzewodowy przesył sygnału z miksera lub gramofonu z przedwzmacniaczem)
• Cyfrowe procesory efektów i korektory (DSP)
• Digitalizacja analogowych źródeł dźwięku

Specyfikacja

• Układ: PCM1808
• Typ: 2-kanałowy przetwornik ADC delta-sigma (stereo)
• Rozdzielczość: 24 bity
• Częstotliwość próbkowania: 8-96 kHz
• SNR / zakres dynamiki: 99 dB (typ.)
• THD+N: -93 dB (typ.)
• Wejście: niesymetryczne (single-ended), maks. 3 Vp-p
• Interfejs: I2S / Left-Justified, 24 bity, tryb Master lub Slave
• Zegar systemowy: 256 / 384 / 512 × fs
• Zasilanie: 5 V (analog) + 3,3 V (cyfra)
• Temperatura pracy układu: -40°C do +85°C
• Wymiary: 34 x 27 x 9,5 mm
• W zestawie: moduł + listwy goldpin do samodzielnego przylutowania