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Jan 13, 2024

FTDI USB를 사용하는 UART를 통한 오디오 출력

WAV 파일의 오디오를 라인 레벨 형식으로 변환하여 HiFi 오디오 세트(또는 휴대용 스피커)의 증폭기에 연결할 수 있는 가장 쉬운 방법은 무엇입니까? [Konrad Beckmann]이 시연했듯이

WAV 파일의 오디오를 라인 레벨 형식으로 변환하여 HiFi 오디오 세트(또는 휴대용 스피커)의 증폭기에 연결할 수 있는 가장 쉬운 방법은 무엇입니까? [Konrad Beckmann]이 트위터에서 시연했듯이 실제로 필요한 것은 UART, 케이블 및 TRS 포노 플러그뿐입니다. 이 경우 FTDI FT232R IC를 기반으로 한 USB-TTL 어댑터는 한쪽 끝에 12Mbps USB가 있고 다른 쪽 끝에 3Mbps UART가 있는 TTL-232R-3V3-AJ 어댑터입니다.

[Konrad]는 C 기반 코드를 GitHub에서 사용할 수 있도록 만들었습니다. 본질적으로 내부적으로 일어나는 일은 PCM 인코딩 파일(예: WAV)을 사용한다는 것입니다. 데모 프로젝트로서 README에 나열된 대로 입력 PCM 파일이 특정 샘플 속도여야 하며, 이는 샘플을 UART의 전송 속도와 일치시킵니다. 그 다음에는 오디오 파일을 인코딩하고 uart-sound 바이너리를 컴파일하는 문제입니다.

출력 파일은 PDM 또는 펄스 밀도 변조로 인코딩된 원시 오디오 데이터입니다. PCM(펄스 코드 변조)과 달리 이 인코딩 방법은 절대 샘플 값을 인코딩하지 않고 밀도가 신호 레벨에 해당하는 이진 펄스를 사용합니다. PDM 데이터를 UART의 TX 라인으로 전송함으로써 상대방은 이러한 비트를 수신하게 됩니다. 해당 수신 장치가 ADC가 있는 오디오 수신기라면 PDM 신호를 오디오로 수신하고 재생할 것입니다. 트윗에 포함된 동영상을 보면 알 수 있듯이 최종 결과는 꽤 좋습니다.

TTL-232R-3V3-AJ 어댑터 케이블의 데이터시트를 보면 케이블이 어떻게 연결되어 있는지 확인할 수 있습니다.

이를 표준 오디오 TRS 잭의 배선과 비교해 보면 두 배선 모두에서 접지가 일치하고 TX(수신 장치의 RX)가 왼쪽 채널과 일치하며 오른쪽 채널은 사용되지 않음을 알 수 있습니다. 여기서도 주의 사항이 필요합니다. 이는 3.3V 어댑터 버전이며 일반적인 출력 고전압이 2.8V로 나열되어 있으며 이는 라인 레벨 입력 허용 범위 내에 있습니다. 그러나 모든 입력이 더 높은 전압을 동일하게 견딜 수 있는 것은 아닙니다.

임의의 TRS 장착 장치를 HiFi 세트, 전화 또는 붐박스에 연결하는 것은 손상이 발생할 가능성이 없는지 확인한 후에만 수행하는 것이 가장 좋습니다. 안전하고 음악을 즐기세요.