3D-Klangkulisse aus zwei Lautsprechern Schnellere Soundbar-Entwicklung

Das Blockdiagramm des »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kits von TI.
Das Blockdiagramm des »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kits von TI.

30 Prozent Kosteneinsparung gegenüber diskreten Lösungen verspricht Texas Instruments dank dem auf dem PCM3070 basierenden »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kit.

Die Hörgewohnheiten des Menschen passen sich laufend an. Reichte früher rauschendes Mono, um zufrieden zu sein, dann lag das meist an der fehlenden Vergleichsmöglichkeit. Mit Stereo stiegen die Ansprüche - womit man zuvor zufrieden war, klingt jetzt beengt und muffig. Heute ist Surround-Sound mit fünf oder sieben Kanälen keine Seltenheit mehr und lässt den daran gewöhnten Hörer den Stereo-Klang flach erscheinen.

Die Folge: Viele Klang gebende Geräte - sei es Unterhaltungselektronik, Infoterminals, Spiel- oder Verkaufsautomaten - werden auf den neuen Standard gebracht. Allerdings sind fünf oder mehr Lautsprecher im eigenen Heim schon schwer zu platzieren, im öffentlichen Raum steht man vor noch größeren Problemen.

Die Lösung: virtuelle Schallquellen, die den Höreindruck erwecken, als ob das Geräusch aus einer speziellen Richtung kommt, auch wenn sich in der betreffenden Richtung kein Lautsprecher befindet. Um das zu erreichen, werden entweder gezielt Reflexionen an Wänden genutzt, um »über Bande« das Ohr aus der gewünschten Richtung zu erreichen, oder man nutzt die Außenohrübertragungsfunktionen.

Diese Funktionen beschreiben, wie die Ohren ein Geräusch in Abhängigkeit von seiner Richtung verändert. Diese Veränderung lassen sich nachbilden und mittels Faltung oder Kerbfiltern auf das Audiosignal übertragen. Zwei Lautsprecher reichen damit aus, um dem Hörer den Eindruck zu vermitteln von den Geräuschen umhüllt zu sein.

Diese beiden Lautsprecher, kombiniert mit der notwendigen Elektronik - gegebenenfalls auch mit einem Tiefbasslautsprecher - und in einem Gehäuse verbaut, werden häufig als »Soundbar« bezeichnet und sind leicht im Wohnumfeld oder in Geräten zu integrieren. Texas Instruments unterstützt diesen Trend mit seinem flexiblen Stereo-Audio-Codec PCM3070, der auf zwei vollständig programmierbaren »miniDSP«-Kernen basiert. Der Baustein umfasst einen 24-Bit-Digital-Analog-Stereowandler (DAC), einen 24-Bit-Analog-Digital-Stereowandler (ADC) und eine integrierte PLL für flexible Audio-Clock-Generierung. Zusammen mit dem »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kit ermöglicht der Codec eine schnelle Entwicklung von Soundbar-Lösungen.

Die 32-Bit-DSP-Kerne erlauben durch ihre Programmiermöglichkeiten kundenspezifische Lösungen, einschließlich markenspezifischer Audioeffekte, Multiband DRC (Dynamic Range Compression) sowie kundenspezifischer Filter und Algorithmen. Für die Softwareentwicklung bietet TI das »PurePath Studio Development Environment« an. Die grafische Entwicklungsumgebung beinhaltet eine Bibliothek an allgemeinen Audio-Funktionen, die per Drag&Drop kombiniert werden können. Damit die Entwickler nicht langwierig ihre eigenen Audio-Algorithmen programmieren müssen, ist »SRS WOW HD« zusätzlich als markenspezifischer Audioeffekt ohne Zusatzkosten im Funktionsumfang enthalten und verbessert die Audio-Wiedergabequalität. SRS WOW HD erzeugt dynamische 3D-Unterhaltungserlebnis mit kräftigen Bässen und klaren Höhen. Zudem sehen TIs Roadmap-Pläne demnächst vor, »SRS TruVolume« und »SRS TruSurround HD« zusätzlich als Effekte anzubieten. Interessierten Kunden wird auf Basis direkter Lizenzvereinbarungen mit SRS Labs eine Upgrade-Möglichkeit auf diese Effekte bereitgestellt.

Der PCM3070 ist eine Hauptkomponente des »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kits von TI. Diese hoch integrierte und optimierte Lösung erreicht nach Angaben von TI im Vergleich zu diskreten Lösungen einen Kostenvorteil von 30 Prozent und verkürzt die Zeit von der Entwicklung bis zur Markteinführung auf rund acht Wochen. Neben dem PCM3070 enthält das frei verwendbare Referenzdesign-Board den digitalen Audioempfänger DIR9001, den USB-DAC PCM2705, den Class-D-Verstärker TPA3110D2 und den Ultra-Low-Power-Mikrocontroller MSP430F2131 von TI. Das Kit umfasst die Platine, Schemata, Gerber-Dateien, Stückliste, Benutzerhandbuch und Software.

Der PCM3070 ist in einem 32-poligen QFN-Gehäuse mit den Abmessungen 5 x 5 mm für 2,95 Dollar/Stück (bei Abnahme von 1000 Einheiten) erhältlich. Das »Value Soundbar«-Referenzdesign-Kit steht für einen Preis von 399 Dollar zur Verfügung.