需要使用 USB 接口扩展成一个多音频接口,高采样率的音频设备?
那么 XMOS USB 专业录音声卡解决方案可能会非常适合你!
个人/团队追求高清录音是为了让真实的,美妙的歌声/乐器的声音得以存储和传递,更加真实的声音往往需要更高的声音采样率才能装载更多声音频谱信息。同时,为了达到演唱表演的需要,往往是需要融合更多乐器的声音,个人演唱的声音,和背景音乐的声音。
由于现有的类如电脑和手机的终端设备无法实现更加高清的录音,也没有办法能够同时接入钢琴/吉他,多路高清麦克风,和监听耳机,难以满足音乐爱好者对演唱表演的要求,而使用 USB Audio 设备进行通过USB进行扩展专业录音声卡将是最优的选择。
USB Audio 方案能够实现 USB UAC2.0协议异步传输,保证了多通道,高码率的(类如10通道192KH)音频传输带宽。并且能够支持MIDI接口,多路模拟麦克风,带监听耳机输出,同时使用混音算法(Mixer)以融合人声和音乐。
XMOS USB Audio方案在众多 USB 专业录音声卡解决方案中是具有高性价比的选项。其优秀地结合了 XMOS 的专有的 XCORE 架构,高反转且灵活I/O,高精准时钟同步和高保真的数字音频传输。其中:
● 采用标准的UAC2.0 (USB Audio Class 2.0)协议和异步传输(Asynchronous)方式,其确保USB高带宽传输高清音频数据,同时能够高度兼容各大操作系统类如Windows, Android ,Linux等。同时集成了完善的HID协议,能够灵活实现HID控制指令上/下报。
● 高反转且灵活I/O,能够轻易实现高速率的I2S,MIDI 和SPDIF音频S输入输出接口要求,能够满足多种音频接口和多通道的需求。
在 XMOS 的USB专业录音声卡解决方案中,使用的是 USB 协议里面的Asynchronous 时钟模式,PC 等主机(Host)与播放设备(Device)间同步的时钟源是设备上本地的非常低时钟 jitter 的有源时钟,方案本身就能够保证时钟精度与 bit-perfect 的音频数据传输,同时本地时钟源可以使用 XMOS 内部高精度,低抖动的时钟源。
● USB 协议
• USB 2.0 (Full-speed and High-speed)
• USB Audio Class 2.0
• USB HID
• USB Firmware Upgrade (DFU)
• UAC 2.0协议,支持 ASIO,支持 Windows, Linux, Android, MAC OS和IOS 等多种操作系统
● 音频接口
• I2S in&out(master/slave)
• S/PDIF in&out
• MIDI in&out
• TDM-8 (master/slave)
● 音频采样率
• PCM: 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz, 352.8kHz, 384kHz
● 音频算法
• Mixer(混音)
• EQ(均衡器,用户自行实现)
XMOS 的 USB 专业录音声卡方案中,可以使用XMOS多个芯片平台,如 XU208-128-QF48, 但是现在推荐使用最新的 XCORE.AI 芯片 XU316-1024-QF60B-PP24 来实现该方案。
结合 XU316-1024-QF60B-PP24 芯片硬件特性,和外围电路以及其方案的工程固件,能够完善地支持完善的 UAC2.0 协议和多组多种音频接口,同时确保了时钟低抖动的质量把控,和 bit-perfect 的质量把控,因此XMOS 成为 USB 专业录音声卡的优秀的方案。
• XU316-1024-QF60B-PP24 需要 3v3, 1v8 和 0V9 电源供电;
• 可选内部pll时钟生成 22.5792/24.576MHz(app_pll)提供I2S的MCLK给ADC/DAC/Codec;
• 需要外挂16 Mbit flash 存储 XU316 的固件;
• 需要外部选型ADC/DAC/Codec和运放等模拟器件;
XMOS 的 USB Audio 方案采用 XMOS 独有的 XCORE 多核架构实现,在 XMOS 多个芯片平台都可以实现该方案,这里以 XU316-1024-QF60B-PP24 为例,阐述该方案的实现原理,同时建议用户查看文档, 以加深对该架构的理解。
需要说明的是,使用XMOS的平台需要至少5个核心才能满足运行XMOS的USB。
• UAC 协议使用了XMOS 5个核心
• I2S/TDM 使用1个核心
• S/PDIF in&out 各使用1个核心
• MIDI in&out 各使用1个核心
XMOS 的 USB 专业录音声卡方案适合应用到如下产品:
从上到下依次为:
• USB DJ kit(打碟机)
• USB 麦克风
• USB 专业录音声卡(音频接口)