특수 목적의 DAC하나 설계해 봤습니다.

이길범

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일반용도는 아니고, 회사에서 쓸 목적입니다.

I2S를 테스트할 시료에서 브리지로 따서 연결해 주고,
시료의 헤드폰 출력을 받아서 DAC에서 나오는 헤드폰
출력과 시료의 헤드폰 출력을 스위치로 전환하는 구조입니다.

용도는, 음질 레퍼런스 겸 블라인드 테스트, 그리고
계측기 비교 측정 평가를 위한 일종의 JIG입니다.

여기서 I2S 레벨시프터 회로를 지우고 USB칩을 달면
USB-DAC이 되고 SPDIF receiver칩을 달면 SPDIF입력
DAC이 될 수 있습니다.

OP-AMP는 가격도 모르고 그냥 스펙이 좋아서 부탁해서
얻은 OPA627을 적용했습니다. I-V랑 버퍼 모두 이걸로
해버렸는데 어떨지는 모르겠습니다. (아무래도 소켓을
달아주는 것이 좋을 듯)

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Comments '13'

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김병진 2011.04.23 21:43

I2S가 뭐하는거에요? I2C 인줄 알았네요. (통신 용어)
현재 상태면 USB입력 헤드폰 앰프인 샘이네요.

이 트랜스가 그때 말씀하신 그 트랜스?

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이길범 2011.04.23 21:50

I2S는 시리얼 PCM 전송규격중 하나입니다. 단방향 데이터, LR-CLK, BCLK 이렇게 구성됩니다. 통상 LR-CLK는
샘플링 주파수와 동일한 주기의 신호로 High에서 Left, Low에서 Right가 전송되고 BCLK는 샘플 비트수만큼
체배된 클럭일 수도 있지만 이보다 훨씬 높은 클럭주기로 쓰기도 합니다. (BCLK를 받아서 오버샘플링 주파수로
사용하는 경우도 있음)

Alfamag사의 PCB장착형 Trans입니다. 여기선 7W짜리 12V를 썼습니다. 엘레파츠에서도 이걸 파네요...

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김병진 2011.04.23 21:58

I2S 가 그럼 제가 알고있는 I2C 랑 같은건데..
일반적으로 I2C 하는데, 아이 스퀘어 씨 라고도 말을하죠.
Inter-Integrated Circuit 라고해서 필립스 사에서 Data, Clk 즉 시리얼 데이터를 신호선 2개로 통신을 하게 만든건데..

오디오에서 왼쪽 오른쪽 신호를 판별하기 위해서 WS 신호를 하나 더 두었네요. I2S (IIS)로.. I2C를 변형해서 오디오 용으로 만든것이네요.

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김병진 2011.04.23 21:58

어느정도 입증되면 혹시, 공제라도 하실 의향이..^^;

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윤서진 2011.04.23 22:31

I2C와 I2S는 데이터 전송을 위해 사용한다는 점에서는 공통점이라하겠지만, 용도와 형식이 전혀 다른 포맷입니다.
오히려 SPI통신과 유사점이 많습니다.
I2S는 필립스사에서 스테레오 채널에 대해 디지털 방식으로 음성데이터를 전송하기위해 만든규격입니다.
참고가 되시길 바랍니다.

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이길범 2011.04.23 23:17

I2C는 일반적으로 간단한 제어를 목적으로 하는 통신입니다. 2가닥의 선에 마스터 1개에 여러개의 슬레이브 장치가 물릴 수 있고, 각 장치는 어드레스를 가지고 있어서 마스터에서 주소를 주어 통신하는 구조입니다.

일반적으로 CLK는 마스터에서 송신하고 DATA는 마스터에서 내보내기도 하고, 필요에 따라서 슬레이브에서 마스터로 부터 받은 명령에 대한 응답을 CLK에 동기화시켜 내보내기도 합니다.

하지만 I2S는 양방향 신호는 없습니다. 마스터와 슬레이브간에 양방향 데이터를 주고 받기 위해서는 2개의 데이터 신호선이 필요합니다.

I2S는 주기데이터 전송을 목적으로 하기 때문에 간헐통신을 개념으로 하는 I2C와는 유사한 점은 없습니다.

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이길범 2011.04.23 23:19

일반적으로 스마트폰등에서 쓰이는 모바일 오디오 코덱의 경우 AP나 CP같은 프로세서와 연결시 PCM 데이터는 I2S로 통신하고 코덱 내부의 레지스터 세팅이나 Status를 읽을 때는 I2C통신을 합니다.

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이길범 2011.04.23 23:24

이번에 만든 것은 회사에서 사용하기 위한 특수 목적의 DAC이고, 일반적으로 쓸 수 있는 DAC은 고민을 좀 해봐야겠습니다.

초소형 USB-DAC부터 가능한 하이엔드 고음질 위주의 DAC등 워낙 다양해서 방향을 어디로 잡아야 할지도 쉽지 않고...

개인적으로 사용중인 Style Audio의 TOPAZ는 작은 건 맘에 들지만 뭔가 좀 더 신경쓰면 이보다 더 좋은 소리도 낼 수 있지
않을까 하는 막연한 기대감도 있기도 하고요 (DC-DC를 사용한 부분이 맘에 걸리기도 하고)

PCM1794랑 TPA6120A2, OPA627등의 부품은 확보해 놓았지만 USB Audio칩은 딱히 이거다 할만한 것이 눈에 안띄네요.

개인적으론 DAC뿐만 아니라 ADC로 레코딩도 되었으면 하는 생각도 있습니다. (이걸로 RMAA 테스트 환경을 만들고픈 생각도)

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윤서진 2011.04.24 10:29

이런...제어용데이터냐 정량을 표현하기 위한 데이터냐 표현하지 않아 바보 비슷한 댓글이 되어 버렸네요....
I2S도 양방향 통신을 합니다. 좀더 자료 찾아 보시기 바랍니다.

2wire통신과 3wire통신이냐에 방점을 찍어 설명을 드린겁니다.

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이길범 2011.04.24 10:33

네, 저도 오해의 소지가 있는 양방향 표현을 했네요.

양방향 통신을 하지만 이는 별도로 DATA선을 사용한다는 뜻입니다.
즉, AP->CODEC용 데이터선과 CODEC->AP용 데이터선이 다르다는 뜻이죠.

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김병진 2011.04.24 13:15

쓰이는 목적에 따라 다르지만, 결국 같은 방식의 하드웨어와 통신법을 사용한다는 면에서 같다고 한건데..

큰 차이점은 없는 두 방식이라는... I2C를 변형해서 I2S를 만들었다고 제가 올린게 그 말인데...
기본 바탕이 I2C 이고 오디오 인터페이스 용으로 변형해서 만든 규격이 I2S아닌가요? 찾아보니 큰 차이는 없어보이는데...

DAC뿐 아니라 ADC로 레코딩 되었으면 한다는 말이 무슨뜻이에요?

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이길범 2011.04.24 18:31

실상 I2C와 I2S는 회로적으로나 프로토콜적으로 유사점을 찾기는 어렵습니다.

I2C는 CLK에 Single Wire의 Data를 평소엔 모든 device가 high-Z로 유지하고 데이터를 버스에 싣는
장치만 구동하도록 합니다. 해서 신호 자체가 Open-Drain으로 구성됩니다. Single Master, Multi Slave라는
점도 다른 점이구요.

굳이 유사점이라면 데이터를 1개의 라인에 실어서 보낸다는 점만 유사하다고 보시면 됩니다.

I2S는 미리 정해진 BCLK, LR-CLK에 동기화해서 1개의 신호선에 데이터를 실어 보내는데 버스가
아니라 포트 개념으로 Single Master, Single Slave로 통신합니다. 그리고 양방향 데이터 전송이
되기 위해서는 데이터선이 2개가 되어야 하는 것이구요.

I2C는 1개의 선으로 양방향 통신을 하지만 Full-Duplex가 될 수 없습니다만 I2S는 1개의 선으로는
단방향으로밖에 사용될 수 없지만 대신 2가닥의 선으로 Full-Duplex가 될 수 있습니다.

I2C는 Open-Drain신호여서 Pull-Up Resistor의 영향을 크게 받습니다. 저항값이 크면 Low에서 High로
복귀하는 시간 때문에 속도가 느려지고 노이즈를 받기 쉽지만 leackage current가 적기 때문에 모바일
기기에서 저항값을 키우기도 합니다.

I2S는 정상적인 C-MOS Signal로 별도의 Pull-Up같은 것을 요구하지 않습니다.

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김병진 2011.04.24 21:29

SOF, EOF 가 같은 프로토콜인줄 알았는데, 스펙을 보니 상관없네요.
지식인 자료 잠깐 봤었는데, 비슷해보이더니 스펙보니까 다르네요.

I2S는 INOUT 포트가 아니라서 H/W 구조도 다르군요.
(이름은 왜 비슷하게 지어놨데 ㅡㅡ;)

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