ニュース

Jan 13, 2024

FTDI USB を使用した UART 経由のオーディオ出力

WAV ファイルからオーディオをラインレベル形式に変換し、HiFi オーディオ セット (またはポータブル スピーカー) のアンプに接続できるようにする最も簡単な方法は何ですか? [コンラッド・ベックマン] が実証したように、

WAV ファイルからオーディオをラインレベル形式に変換し、HiFi オーディオ セット (またはポータブル スピーカー) のアンプに接続できるようにする最も簡単な方法は何ですか? [Konrad Beckmann] が Twitter で実証したように、本当に必要なのは UART、ケーブル、TRS フォノ プラグだけです。 この場合、FTDI FT232R IC をベースにした USB-TTL アダプタ、つまり、一端に 12 Mbps USB、もう一端に 3 Mbps UART を備えた TTL-232R-3V3-AJ アダプタです。

[Konrad] は、C ベースのコードを GitHub で利用できるようにしました。 基本的に内部で何が起こっているかというと、PCM でエンコードされたファイル (WAV など) を取り込むことです。 デモンストレーション プロジェクトとして、README に記載されている特定のサンプル レートである入力 PCM ファイルが必要です。これにより、サンプルが UART のボー レートに一致します。 この後は、オーディオ ファイルをエンコードし、uart-sound バイナリをコンパイルします。

出力ファイルは、PDM (パルス密度変調) でエンコードされた生のオーディオ データです。 パルス符号変調 (PCM) とは異なり、このエンコード方法は絶対サンプル値をエンコードせず、密度が信号レベルに対応するバイナリ パルスを使用します。 PDM データを UART の TX ラインに送信すると、相手側はこれらのビットを受信します。 上記受信デバイスがたまたま ADC を備えたオーディオ受信機である場合、PDM 信号をオーディオとして受信して再生します。 ツイートに埋め込まれたビデオからわかるように、最終結果はかなり良好です。

TTL-232R-3V3-AJ アダプター ケーブルのデータシートを見ると、どのように配線されているかがわかります。

これを標準オーディオ TRS ジャックの配線と比較すると、両方の配線でグランドが一致し、TX (受信デバイスの RX) が左チャンネルと一致し、右チャンネルは未使用であることがわかります。 ここでも注意が必要です。これは 3.3V アダプタのバージョンで、標準的な出力高電圧は 2.8V と記載されていますが、これはラインレベル入力の許容範囲内です。 ただし、すべての入力が同じように高い電圧に耐えられるわけではありません。

ランダムな TRS 搭載デバイスを HiFi セット、電話、またはラジカセに接続する場合は、損傷が発生しない可能性があることを確認してから行うのが最善です。 安全に気を付けて音楽を楽しんでください。