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Komplettes Audiosystem mit A²B-Audio-Bus

| Redakteur: Kristin Rinortner

A2B ist eine digitale Netzwerktechnik, die die in einem Auto verbauten Audiogeräte und -Komponenten verbindet. Jetzt hat Analog Devices seinen Bus in ein Audiosystem integriert, das neben Automotive auch für die Gebäudetechnik und Consumer-Anwendungen interessant werden dürfte.

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Audio-System: Analog Devices hat ein komplettes Audiosystem mit A2B-Bus vorgestellt, das digitales Mehrkanal-HiFi-Audio mit geringer und bestimmbarer Latenz liefert.
Audio-System: Analog Devices hat ein komplettes Audiosystem mit A2B-Bus vorgestellt, das digitales Mehrkanal-HiFi-Audio mit geringer und bestimmbarer Latenz liefert.
(Bild: ADI)

Analog Devices hat ein vollständiges Audiosystem mit dem SHARC-Audio-Modul (SAM) für den Aufbau digitaler Audiogeräte wie Audio-FX-Prozessoren, Mehrkanal-Audiosysteme, MIDI-Synthesizer und weitere Audio-DSP-Systeme vorgestellt. Das SAM besteht aus dem Audio-Prozessor ADSP-SC589 mit Zweifach-SHARC+-Kern (und dem integrierten ARM-Prozessor Cortex A5) sowie einem A2B-Audio-Bus-Transceiver. Zusätzlich zur Hauptplatine mit dem SHARC-Audio-Modul gibt es Tochterplatinen, mit denen der Funktionsumfang vergrößert und das Audiosystem erweitert werden kann.

Die Platine Audio Project Fin arbeitet direkt mit dem Main-Board und bietet MIDI-Ein- und -Ausgänge, Drucktaster und Potentiometer, mit denen Audio-Effekte gesteuert werden können. Das Verstärkermodul A2B enthält zwei besonders effiziente Klasse-D-Verstärker, die von PDM-Mikrofonen und/oder seriellen TDM-Quellen auf der Hauptplatine (oder einem anderen A2B-Knoten) über das UTP-Kabel des A2B-Busses gespeist werden.

Was steckt hinter dem Audio-Bus A2B

A2B (Automotive Audio Bus) ist ein bidirektionaler, digitaler Audio-Bus mit hoher Bandbreite, mit dem Daten und Steuersignale sowie Taktinformationen und Strom über ein einziges, zweiadriges UTP-Kabel über Entfernungen bis 15 m zwischen den Knoten und 40 m über die gesamte Daisy-Chain-Kette übertragen werden können.

A2B kann als eigenes Netz mit eingebetteten Teilnetzen oder als Transportbus in Kombination mit anderen Protokollen für größere Entfernungen verwendet werden. Der Takt ist auf allen Knoten in einem einzigen A2B-Netzwerk synchron. Mikrofon- und serielle Audiosignale werden auf jedem Knoten im System gleichzeitig empfangen.

Da Daten und Steuerinformationen über ein UTP-Kabel übertragen werden, reduzieren sich Systemkosten, Gewicht und Komplexität des Kabels. Anwendungsgebiete finden sich in den Bereichen Automobil, Gebäudetechnik und Consumer-Elektronik.

Die A2B-Technik steht nicht in direkter Konkurrenz zu vielen Ethernet-Varianten, die Audiosignale über große Entfernungen übertragen. Das Verfahren sollte als komplementäre Technik betrachtet werden, die sich für Edge-Konnektivität zwischen dem Backbone-Netzwerk und Peripheriegeräten wie Mikrofonen, Lautsprechern usw. eignet.

Digitales HiFi-Audiosignal mit bestimmbarer Latenz

Das komplette Audiosystem liefert ein digitales, mehrkanaliges HiFi-Audiosignal mit geringer und bestimmbarer Latenz für ein vollständig synchronisiertes verteiltes Audiosystem. Das System eignet sich gut für schnelles Prototyping, Projekt-Evaluierung, Vorführungen und Ausbildung. Es ermöglicht durch ein sofort einsatzbereites Prototypensystem, das eine umfassende Hard- und Softwarelösung darstellt, eine kürzere Markteinführungszeit.

Geliefert wird das Audiosystem in drei Varianten: ADZS-SC589-MINI (195 US-$), ADZS-AUDIOPROJECT (95 US-$) und ADZS-AUDIOA2BAMP (95 US-$). Ein Eval-Board ist verfügbar.

Die Shark-Audiomodule ADZS-SC589-MINI enthalten den Gleitkomma-SHARC-Prozessor ADSP-SC589, den latenzarmen A2B-Audio-Bus-Transceiver AD2428 sowie eine freie CrossCore-Embedded-Studio-Lizenz und einen ICE-1000-Emulator für das Debugging im Wert von 1.145 US-$.

Bild 1: Eval-Boards für das Audiosystem können bestellt werden.
Bild 1: Eval-Boards für das Audiosystem können bestellt werden.
(Bild: ADI)

Die Platine Audio Project Fin ADZS-AUDIOPROJECT beinhaltet einen Ein-/Aus-/Durchgang nach MIDI-5-Pin-DIN, vier programmierbare, extern routbare Drucktaster und drei verbundene Potis, mit denen der A/D-Wandler auf dem SHARC-Audio-Modul gesteuert wird.

Das A2B-Verstärkermodul ADZS-AUDIOA2BAMP besteht aus zwei besonders effizienten Klasse-D-Verstärkern mit je vier Ein- und Ausgängen und dem A2B-Audio-Bus-Transceiver AD2428. Er kann über A2B kaskadiert werden, um acht Ausgangskanäle zu verstärken, die 7.1 und weitere Lautsprecherkonfigurationen unterstützen.

Was ist PDM Digital Audio?

PDM steht für Pulsdichtemodulation. Ein digitales PDM-Audiosignal lässt sich jedoch präziser als überabgetastetes 1 Bit großes Audiosignal beschreiben, da es ein digitales Ein-Bit-System mit hoher Abtastrate ist. Die meisten modernen digitalen Audiosysteme verwenden Multi-Bit-PCM (Pulscode-Modulation), da sich PCM-Signale leicht modifizieren lassen. Dadurch können Signalverarbeitungsvorgänge wie Mischen, Filtern und Entzerren auf dem Audiostream durchgeführt werden. PDM ist jedoch hinsichtlich Konzept und Ausführung einfacher als PCM, da sie nur ein Bit zur Übertragung von Audiosignalen verwendet. Die PDM hat sich mittlerweile bei der Audiosignal-Übertragung von von Mikrofonen an den Signalprozessor in Mobiltelefonen durchgesetzt, da sie geringes Rauschen und Störsignalfreiheit zu geringen Kosten bietet.

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