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Jan 13, 2024

Salida de audio a través de un UART con un USB FTDI

¿Cuál es la forma más sencilla de obtener audio de un archivo WAV a un formato de nivel de línea, listo para conectarlo al amplificador de un equipo de audio HiFi (o altavoz portátil)? Como demostró [Konrad Beckmann] el

¿Cuál es la forma más sencilla de obtener audio de un archivo WAV a un formato de nivel de línea, listo para conectarlo al amplificador de un equipo de audio HiFi (o altavoz portátil)? Como [Konrad Beckmann] demostró en Twitter, todo lo que realmente necesitas es UART, cable y conector TRS. En este caso, un adaptador USB-TTL basado en el IC FTDI FT232R: el adaptador TTL-232R-3V3-AJ con USB de 12 Mbps en un extremo y UART de 3 Mbps en el otro extremo.

[Konrad] puso el código basado en C disponible en GitHub. Básicamente, lo que sucede debajo del capó es que acepta un archivo codificado en PCM (por ejemplo, WAV). Como proyecto de demostración, requiere que los archivos PCM de entrada tengan una frecuencia de muestreo específica, como se indica en el archivo README, que hace coincidir las muestras con la velocidad en baudios del UART. Después de esto, es cuestión de codificar el archivo de audio y compilar el binario de sonido uart.

El archivo de salida son los datos de audio sin procesar, que están codificados en PDM o modulación de densidad de pulso. A diferencia de la modulación por código de pulsos (PCM), este método de codificación no codifica el valor absoluto de la muestra, sino que utiliza pulsos binarios, cuya densidad corresponde al nivel de la señal. Al enviar datos PDM por la línea TX del UART, el otro lado recibirá estos bits. Si dicho dispositivo receptor resulta ser un receptor de audio con un ADC, felizmente recibirá y reproducirá la señal PDM como audio. Como se puede escuchar en el vídeo incrustado en el tweet, el resultado final es bastante bueno.

Si miramos la hoja de datos del cable adaptador TTL-232R-3V3-AJ, podemos ver cómo está cableado:

Cuando comparamos esto con el cableado de un conector TRS de audio estándar, podemos ver que las tierras coinciden en ambos cableados, y TX (RX en el dispositivo receptor) coincidiría con el canal izquierdo, con el canal derecho sin usar. Aquí también se requiere una nota de precaución: esta es la versión del adaptador de 3,3 V y enumera su alto voltaje de salida típico como 2,8 V, que está dentro de las tolerancias para entradas de nivel de línea. Sin embargo, no todas las entradas serán igualmente tolerantes a voltajes más altos.

Es mejor conectar dispositivos aleatorios equipados con TRS al equipo de alta fidelidad, al teléfono o al boombox solo después de asegurarse de que no es probable que se produzcan daños. Mantente seguro y disfruta de la música.