Audio-Codec

Ein Audio-Codec ist ein spezielles Halbleiterbauelement, das auf der Hauptplatine elektronischer Geräte montiert ist. Seine Hauptfunktion besteht darin, analoge Audiosignale in ein digitales Format umzuwandeln (Codierung) und digitale Audiosignale zurück in ein analoges Format (Decodierung), wodurch Audio-Ein- und Ausgabefunktionen in elektronischen Geräten ermöglicht werden. Dieser Umwandlungsprozess beruht auf der Analog-Digital-Umwandlung (ADC), die eingehende analoge Audiosignale abtastet und digitalisiert, sowie der Digital-Analog-Umwandlung (DAC), die analoge Wellenformen aus digitalen Audiodaten rekonstruiert. Viele Audio-Codecs integrieren auch digitale Signalverarbeitung für Komprimierung, Filterung und Verbesserung. Das Bauelement wird auf einem Silizium-Halbleitersubstrat hergestellt und ist typischerweise in einem QFN-32-Gehäuse verpackt. Zu den wichtigsten elektrischen Parametern gehören eine Versorgungsspannung von 1,8–3,6 V, ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von 90–110 dB, eine Gesamtklirrfaktor plus Rauschen (THD+N) von 0,001–0,01 %, eine Abtastrate von 8–192 kHz, eine Auflösung von 16–24 Bit und eine Leistungsaufnahme von 5–50 mW unter typischen Betriebsbedingungen. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 bis 85 °C und ist für Industrieanwendungen geeignet. Unterstützte digitale Audio-Schnittstellen umfassen I2S, TDM und PCM. Der Schutz gegen elektrostatische Entladung (ESD) ist mit ±2 bis ±4 kV (HBM-Modell) gemäß IEC 61000-4-2 bewertet. Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Für die Beschaffung bestätigen Sie die genauen Spezifikationen und die Konformität mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

Der Audio-Codec arbeitet, indem er eingehende analoge Audiosignale mit einer bestimmten Rate (8–192 kHz) abtastet und jede Abtastung mit einem Analog-Digital-Umsetzer (ADC) in ein digitales Wort mit einer Auflösung von 16–24 Bit umwandelt. Für die Wiedergabe rekonstruiert ein Digital-Analog-Umsetzer (DAC) die analoge Wellenform aus den digitalen Daten. Das Gerät kann eine digitale Signalverarbeitung (DSP) für Komprimierung, Filterung oder Verbesserung enthalten. Die Versorgungsspannung (1,8–3,6 V) versorgt sowohl den digitalen Kern als auch die analogen Abschnitte. Das Signal-Rausch-Verhältnis (90–110 dB) und die Gesamtklirrfaktor plus Rauschen (0,001–0,01 %) charakterisieren die Audioqualität. Die Leistungsaufnahme liegt zwischen 5 und 50 mW. Das Gerät kommuniziert über I2S-, TDM- oder PCM-Schnittstellen mit einem Host-Prozessor. ESD-Schutz (IEC 61000-4-2) gewährleistet Robustheit bei der Handhabung.