XMSRC4392-VC1¶
4通道192KHz ASRC及768KHz SSRC音频采样率转换器集成S/PDIF收发及2路I2S主从接口
1、简介¶
1.1 产品描述¶
XMSRC4392是一款高性能四通道异步音频采样率转换器,采用XMOS高性能芯片,专为专业音频应用设计。相比SRC4392的两路SRC解决方案,本产品提供双倍的处理能力,同时在成本和性能方面实现了显著优化。
- 产品集成了两个独立的SRC模块(SRC_A和SRC_B),每个模块可处理两路音频信号,支持高达768KHz的超高采样率,为各种数字音频系统提供卓越的灵活性和高性能音频采样率转换。
- 支持SSRC 44.1KHz-768KHz间采样率转换,ASRC 44.1KHz-192KHz间采样率转换,支持16bit/24bit/32bit音频数据处理。
- 产品具备出色的音频性能指标,SSRC和ASRC的THD+N (@1kHz, 0dBFs)均小于等于-130dB,为音频设备制造商提供专业级的音频处理解决方案。
1.2 产品特性¶
-
四通道SRC音频采样率转换
- 双SRC模块架构(SRC_A + SRC_B)
- 每个模块处理2路音频信号
- 可独立配置输入源
- 总共可同时处理4通道音频采样率转换
- 灵活的信号路由
- 每个SRC模块可独立选择输入源
- 支持多种工作模式组合
- 不冲突即可自由配置
- 双SRC模块架构(SRC_A + SRC_B)
-
超高采样率转换支持
- SSRC (同步采样率转换)
- 支持44.1KHz-768KHz间采样率转换
- 高达768KHz超高采样率支持
- ASRC (异步采样率转换)
- 支持44.1KHz-192KHz间采样率转换
- 无需外部时钟参考
- 音频数据处理
- 支持16bit/24bit/32bit音频数据处理
- 高精度数字信号处理
- SSRC (同步采样率转换)
-
多接口支持
- S/PDIF接口
- 4个S/PDIF输入接口(4选1切换)
- 2个S/PDIF输出接口(含环回输出)
- 兼容AES3, IEC 60958, and EIAJ CP-1201标准
- 仅支持44.1KHz~192KHz (ASRC模式)
- I²S接口
- 2个I²S接口(I²S_A和I²S_B)
- 支持Master/Slave模式(可独立配置)
- 灵活的主从模式切换
- S/PDIF接口
-
高性能指标
-
灵活配置接口
- I²C/UART配置接口
- 支持I²C和UART双协议配置
- 可配置参数
- SRC模块输入源选择
- I²S采样率配置
- Master/Slave模式切换
- S/PDIF输入源切换(4选1)
- MCLK时钟配置(128fs/256fs/512fs/1024fs)
- I²C/UART配置接口
-
智能时钟管理
- 主时钟输出(MCLK_OUT)
- 支持44.1KHz时钟域和48KHz时钟域
- 时钟域限制
- 双I²S Master模式下共享MCLK
- 必须使用相同时钟域(44.1KHz或48KHz)
- 静音指示
- 采样率切换时自动静音
- 配置切换时静音保护
- 主时钟输出(MCLK_OUT)
1.3 应用场景¶
-
专业录音棚
多轨录音设备、音频工作站、调音台系统的高精度采样率转换需求
-
广播电视
广播设备、电视制作、直播系统中的音频信号实时处理
-
数字音响
功放设备、音频处理器、扬声器管理系统的信号优化
-
汽车音响
车载娱乐系统、高端音响、降噪系统的音频处理
-
消费电子
高端音响设备、家庭影院、专业音频接口产品
-
工业应用
测试设备、音频分析仪器、信号处理系统
1.4 产品功能框图¶
1.5 订购信息¶
| PRODUCT MODEL | ORDERING NUMBER | PACKAGE BODY | SIZE (NOM) | Hardware Model | Comments |
|---|---|---|---|---|---|
| XMSRC4392-VC1 | XMSRC4392-VC1 | SMT LGA-52 | 13x13mm | A316-Mini-V1 | 4通道采样率转换器,支持SSRC 768KHz/ASRC 192KHz,双SRC模块独立配置 |
2、模式及指标¶
2.1 支持的输入输出模式¶
XMSRC4392-VC1采用灵活的输入输出路由架构,支持多种音频处理模式。以下从数据流角度列出典型应用模式:
| 模式 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | S/PDIF_IN | SRC_A + SRC_B | I²S_A_OUT + I²S_B_OUT | 单路S/PDIF转I²S输出 |
| 2 | I²S_A_IN | SRC_A | I²S_A_OUT + I²S_B_OUT | 单路输入透传+转换双输出 |
| 3 | I²S_A_IN + I²S_B_IN | SRC_A + SRC_B | I²S_A_OUT + I²S_B_OUT | 双路交叉采样率转换 |
| 4 | S/PDIF_IN + I²S_B_IN | SRC_A + SRC_B | I²S_A_OUT + S/PDIF_OUT | S/PDIF与I²S双向转换 |
| 5 | I²S_A_IN + I²S_B_IN | SRC_A | S/PDIF_OUT + I²S_B_OUT | I²S转S/PDIF,另路透传 |
架构说明
- 输入接口: S/PDIF_IN (4选1), I²S_A_DATA_IN, I²S_B_DATA_IN
- 输出接口: S/PDIF_OUT, I²S_A_DATA_OUT, I²S_B_DATA_OUT
- SRC模块: 2个独立SRC模块(SRC_A、SRC_B),可灵活配置输入源和输出目标
- 透传模式: 数据可不经SRC直接从输入到输出(采样率不变)
- I²S接口: 每个I²S接口统一配置为Master或Slave,双Master时需同一时钟域
2.2 各工作模式详细参数¶
2.2.1 模式1: 单路S/PDIF转I²S输出¶
应用场景: 两路S/PDIF信号转换为I²S输出,适用于数字音响系统
数据流:
| 通道 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 |
|---|---|---|---|
| 通道1 | S/PDIF_IN (4选1) | SRC_A处理 | I²S_A_DATA_OUT (Master) |
| 通道2 | S/PDIF_IN (4选1) | SRC_B处理 | I²S_B_DATA_OUT (Master) |
信号流程图:
参数说明:
| 参数 | 通道1 | 通道2 |
|---|---|---|
| 输入 | S/PDIF_IN | S/PDIF_IN |
| SRC | SRC_A | SRC_B |
| 输出 | I²S_A_OUT (Master) | I²S_B_OUT (Master) |
| 采样率 | 44.1KHz~192KHz (ASRC) | 44.1KHz~192KHz (ASRC) |
| 位深 | 16/24/32bit | 16/24/32bit |
配置要点
- 两个I²S输出都工作在Master模式,必须同属44.1KHz系列或48KHz系列
2.2.2 模式2: 单路I²S输入双路输出(透传+转换)¶
应用场景: I²S_A输入信号同时透传输出和经SRC转换后从I²S_B输出,适用于一路源信号需要两种采样率输出的场景
数据流:
| 数据路径 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 |
|---|---|---|---|
| 路径1 | I²S_A_DATA_IN (Slave) | 不经SRC(透传) | I²S_A_DATA_OUT (Slave) |
| 路径2 | I²S_A_DATA_IN (Slave) | SRC_A处理 | I²S_B_DATA_OUT (Master) |
信号流程图:
参数说明:
| 参数 | 路径1(透传) | 路径2(转换) |
|---|---|---|
| 输入 | I²S_A_IN (Slave) | I²S_A_IN (Slave) |
| SRC | 不使用(直通) | SRC_A |
| 输出 | I²S_A_OUT (Slave) | I²S_B_OUT (Master) |
| 采样率 | 与输入相同(透传) | 44.1KHz~192KHz (ASRC) |
| 位深 | 16/24/32bit | 16/24/32bit |
配置要点
- I²S_A输入同时送往两个路径:直接透传到I²S_A输出,以及送入SRC_A处理
- 透传路径不改变采样率,转换路径可配置目标采样率
2.2.3 模式3: 双路I²S输入交叉转换输出¶
应用场景: 两路I²S输入经SRC转换后交叉输出,适用于双路音频需要同时转换且输出接口需交换的场景
数据流:
| 通道 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 |
|---|---|---|---|
| 通道1 | I²S_A_DATA_IN (Slave/Master) | SRC_A处理 | I²S_B_DATA_OUT (Master/Slave) |
| 通道2 | I²S_B_DATA_IN (Slave/Master) | SRC_B处理 | I²S_A_DATA_OUT (Master/Slave) |
信号流程图:
参数说明:
| 参数 | 通道1 | 通道2 |
|---|---|---|
| 输入 | I²S_A_IN (Slave/Master) | I²S_B_IN (Slave/Master) |
| SRC | SRC_A | SRC_B |
| 输出 | I²S_B_OUT (Master/Slave) | I²S_A_OUT (Master/Slave) |
| 采样率 | 44.1KHz~192KHz (ASRC) 44.1KHz~768KHz (SSRC) | 44.1KHz~192KHz (ASRC) 44.1KHz~768KHz (SSRC) |
| 位深 | 16/24/32bit | 16/24/32bit |
配置要点
- 两路输入交叉路由:I²S_A输入→SRC_A→I²S_B输出, I²S_B输入→SRC_B→I²S_A输出
- 两个SRC模块独立工作,可设置不同的目标采样率
- SSRC要求:输入和输出的两个I²S接口都配置为Master模式,且必须同属44.1KHz系列或48KHz系列
2.2.4 模式4: S/PDIF与I²S双向转换¶
应用场景: S/PDIF输入转I²S输出,同时I²S输入转S/PDIF输出,适用于数字音频格式双向转换的应用
数据流:
| 通道 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 |
|---|---|---|---|
| 通道1 | S/PDIF_IN (4选1) | SRC_A处理 | I²S_A_DATA_OUT (Master) |
| 通道2 | I²S_B_DATA_IN (Slave) | SRC_B处理 | S/PDIF_OUT |
信号流程图:
S/PDIF_IN (4选1) ──→ SRC_A ──→ I²S_A_DATA_OUT (Master)
I²S_B_DATA_IN (Slave) ──→ SRC_B ──→ S/PDIF_OUT
参数说明:
| 参数 | 通道1 | 通道2 |
|---|---|---|
| 输入 | S/PDIF_IN | I²S_B_IN (Slave) |
| SRC | SRC_A | SRC_B |
| 输出 | I²S_A_OUT (Master) | S/PDIF_OUT |
| 采样率 | 44.1KHz~192KHz (ASRC) | 44.1KHz~192KHz (ASRC) |
| 位深 | 16/24/32bit | 16/24/32bit |
配置要点
- 实现S/PDIF与I²S格式的双向转换
2.2.5 模式5: I²S转S/PDIF输出+另路I²S透传¶
应用场景: I²S_A输入转换为S/PDIF输出,I²S_B独立透传,适用于一路需要格式转换另一路直通的应用
数据流:
| 通道 | 输入接口 | SRC处理 | 输出接口 |
|---|---|---|---|
| 通道1 | I²S_A_DATA_IN (Slave) | SRC_A处理 | S/PDIF_OUT |
| 通道2 | I²S_B_DATA_IN (Master) | 不经SRC(透传) | I²S_B_DATA_OUT (Master) |
信号流程图:
I²S_A_DATA_IN (Slave) ──→ SRC_A ──→ S/PDIF_OUT
I²S_B_DATA_IN (Master) ──→ I²S_B_DATA_OUT (Master,透传)
参数说明:
| 参数 | 通道1(转换) | 通道2(透传) |
|---|---|---|
| 输入 | I²S_A_IN (Slave) | I²S_B_IN (Master) |
| SRC | SRC_A | 不使用(直通) |
| 输出 | S/PDIF_OUT | I²S_B_OUT (Master) |
| 采样率 | 44.1KHz~192KHz (ASRC) | 与输入相同(透传) |
| 位深 | 16/24/32bit | 16/24/32bit |
配置要点
- I²S_B输入直接透传到输出,不经过SRC处理,不改变采样率
2.3 音频性能指标¶
| 性能指标 | SSRC模式 | ASRC模式 | 备注 |
|---|---|---|---|
| THD+N | ≤ -130dB | ≤ -130dB | @1kHz, 0dBFs |
| 采样率范围 | 44.1KHz~768KHz | 44.1KHz~192KHz | - |
| 音频分辨率 | 16/24/32bit | 16/24/32bit | - |
| SRC通道数 | 4通道 | 4通道 | 双模块各2通道 |
| SRC模块数 | 2个独立模块 | 2个独立模块 | SRC_A + SRC_B |
SSRC模式限制
SSRC模式的使用条件:
- 输入和输出接口必须为I²S Master
- 多个I²S Master必须工作在同一时钟域(都在44.1KHz系列或都在48KHz系列)
不满足以上条件时,只能使用ASRC模式 (采样率限制在44.1KHz~192KHz)
2.4 功能对比¶
| 功能项 | XMSRC4392 | SRC4392 | 优势 |
|---|---|---|---|
| SRC通道数 | 4路 | 2路 | 2倍处理能力 |
| SRC模块数 | 2个独立模块 | 1个模块 | 2倍处理能力 |
| 最高采样率(SSRC) | 768 KHz | 216 KHz | 3.5倍性能提升 |
| 最高采样率(ASRC) | 192 KHz | 216 KHz | 相当性能 |
| 外部时钟参考 | 不需要外部时钟 | 需要外部时钟 | 节省外部晶振成本 |
| 扩展性 | 可扩展 | 无法扩展 | 更灵活 |
3、管脚配置和功能¶
3.1 XMSRC4392_VC1管脚布局¶
3.2 XMSRC4392_VC1管脚描述¶
| 管脚序号 | 名称 | 类型 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 1 | 3.3V | P | 模组3.3V供电 |
| 2 | X1D13 | - | 保留 |
| 3 | X1D16 | - | 保留 |
| 4 | GND | P | 模组地 |
| 5 | X1D17 | - | 保留 |
| 6 | X1D18 | - | 保留 |
| 7 | X1D19 | - | 保留 |
| 8 | X1D22 | O | SP_OUT (S/PDIF输出,源可选SRC_A或SRC_B) |
| 9 | X0D29 | I/O | UART_RX/I2C_SDA (UART接收/I2C数据) |
| 10 | X0D35 | I/O | BCK_A (I²S_A位时钟,Master输出/Slave输入) |
| 11 | X0D36 | I/O | LRCK_A (I²S_A帧同步,Master输出/Slave输入) |
| 12 | X0D37 | I/O | SDIN_A (I²S_A数据输入) |
| 13 | X0D38 | O | SDOUT_A (I²S_A数据输出) |
| 14 | X0D40 | I | SP_IN_2 (S/PDIF输入2) |
| 15 | X0D39 | O | MCLK (主时钟输出,Master模式) |
| 16 | X0D42 | I | SP_IN_4 (S/PDIF输入4) |
| 17 | X0D41 | I | SP_IN_3 (S/PDIF输入3) |
| 18 | X0D43 | - | 保留 |
| 19 | X1D34 | I/O | SDIN_B (I²S_B数据输入) |
| 20 | GND | P | 模组地 |
| 21 | X0D30 | I/O | I2C_SCL (I2C时钟) |
| 22 | X0D31 | I/O | UART_I2C_SEL (UART/I2C选择) |
| 23 | X0D32 | I/O | UART_TX (UART发送) |
| 24 | X0D33 | O | MUTE (静音指示输出) |
| 25 | GND | P | 模组地 |
| 26 | GND | P | 模组地 |
| 27 | GND | P | 模组地 |
| 28 | X0D00 | O | SP_LOOP_OUT (S/PDIF环回输出,直通选中的输入) |
| 29 | X0D11 | I | SP_IN_1 (S/PDIF输入1) |
| 30 | X1D00 | I/O | LRCK_B (I²S_B帧同步,Master输出/Slave输入) |
| 31 | X1D01 | O | SDOUT_B (I²S_B数据输出) |
| 32 | GND | P | 模组地 |
| 33 | X1D09 | - | 保留 |
| 34 | X1D10 | I/O | BCK_B (I²S_B位时钟,Master输出/Slave输入) |
| 35 | X1D11 | O | MCLK (主时钟输出) |
| 36 | GND | P | 模组地 |
| 37 | GND | P | 模组地 |
| 38 | TDI | I/O | XTAG调试PIN |
| 39 | TDO | I/O | XTAG调试PIN |
| 40 | TMS | I/O | XTAG调试PIN |
| 41 | TCK | I/O | XTAG调试PIN |
| 42 | RST_N | I | 系统复位,低电平有效 |
| 43 | 1.8V | P | 模组1.8V供电 |
| 44 | GND | P | 模组地 |
| 45 | USB_DM | I/O | USB_DM (保留,未使用) |
| 46 | USB_DP | I/O | USB_DP (保留,未使用) |
| 47 | GND | P | 模组地 |
| 48 | 0.9V | P | 模组0.9V供电 |
| 49 | GND | P | 模组地 |
| 50 | GND | P | 模组地 |
| 51 | GND | P | 模组地 |
| 52 | GND | P | 模组地 |
管脚类型说明
表中I/O类型定义:I=输入,O=输出,P=电源,I/O=输入/输出
重要说明
- S/PDIF输入: 4个输入(SP_IN_1~SP_IN_4)通过配置4选1切换
- 管脚29(X0D11): SP_IN_1
- 管脚14(X0D40): SP_IN_2
- 管脚17(X0D41): SP_IN_3
- 管脚16(X0D42): SP_IN_4
- SP_LOOP_OUT: 管脚28(X0D00),直接环回选中的S/PDIF输入,不经过SRC处理
- S/PDIF输出: 管脚8(X1D22),可配置选择SRC_A或SRC_B输出(二选一)
- UART/I2C接口选择: 通过管脚22(X0D31)的UART_I2C_SEL信号选择接口类型
- UART模式:管脚9(X0D29)=UART_RX,管脚23(X0D32)=UART_TX
- I2C模式:管脚9(X0D29)=I2C_SDA,管脚21(X0D30)=I2C_SCL
- MCLK输出: 管脚15(X0D39)和管脚35(X1D11)
- 频率:128fs/256fs/512fs/1024fs
- 双Master限制: 当I²S_A和I²S_B都为Master模式时,必须使用相同时钟域
- MUTE信号: 管脚24(X0D33),采样率或配置切换时输出静音指示
4、配置接口说明¶
4.1 I²C/UART配置接口¶
XMSRC4392-VC1支持I²C和UART双协议配置,提供灵活的配置方式。通过管脚22(X0D31)的UART_I2C_SEL信号可以选择使用哪种配置接口: | 配置方式 | 管脚22(X0D31) | 通信接口 | 说明 | |:--------|:-------------|:---------|:-----| | 上拉 | UART_I2C_SEL | UART模式 | 管脚9(X0D29)=UART_RX, 管脚23(X0D32)=UART_TX | | 下拉 | UART_I2C_SEL | I²C模式 | 管脚9(X0D29)=I2C_SDA, 管脚21(X0D30)=I2C_SCL |
4.2 可配置参数¶
通过I²C或UART接口可配置以下参数:
| 参数类型 | 配置选项 | 说明 |
|---|---|---|
| SRC_A输入源 | S/PDIF_IN / I²S_A_IN / I²S_B_IN | 选择SRC_A模块的输入源 |
| SRC_B输入源 | S/PDIF_IN / I²S_A_IN / I²S_B_IN | 选择SRC_B模块的输入源 |
| S/PDIF输入选择 | SP_IN_1 / SP_IN_2 / SP_IN_3 / SP_IN_4 | 4选1切换 |
| I²S_A模式 | Master / Slave | I²S_A工作模式 |
| I²S_B模式 | Master / Slave | I²S_B工作模式 |
| I²S_A采样率 | 44.1KHz~768KHz | Master模式时配置 |
| I²S_B采样率 | 44.1KHz~768KHz | Master模式时配置 |
| MCLK时钟配置 | 128fs/256fs/512fs/1024fs | MCLK输出倍频选择 |
配置说明
- 配置切换时会触发MUTE信号
- 双Master模式下必须配置相同时钟域(44.1KHz或48KHz)
- 详细配置命令请参考配置协议文档
4.3 MCLK输出频率配置¶
MCLK_OUT频率根据时钟域和配置的倍频系数(128fs/256fs/512fs/1024fs)决定。
| 时钟域 | MCLK配置 | 输出频率示例 |
|---|---|---|
| 44.1KHz | 128fs/256fs/512fs/1024fs | 5.6448MHz ~ 45.158MHz |
| 48KHz | 128fs/256fs/512fs/1024fs | 6.144MHz ~ 49.152MHz |
时钟域限制
当I²S_A和I²S_B都工作在Master模式时:
- ✅ 允许: 两者都在44.1KHz域 或 都在48KHz域
- ❌ 不允许: 一个在44.1KHz域,另一个在48KHz域
5、硬件参数¶
5.1、正常工作条件¶
| 功能 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 工作温度 | 0 | - | 70 | ℃ |
| 3.3V工作电压 | 3.0 | 3.3 | 3.6 | V |
| 1.8V工作电压 | 1.62 | 1.80 | 1.98 | V |
| 0.9V工作电压 | 0.855 | 0.90 | 0.945 | V |
5.2 产品尺寸¶
13±0.1mm(L)X13±0.1mm(W)X0.8±0.1mm(H)
5.3 模组封装图¶
6、最小系统参考设计¶
7、产品包装信息¶
托盘+外箱包装
8、修订历史¶
| 版本 | 日期 | 描述 | 修订者 |
|---|---|---|---|
| V1.0 | 2025-10-5 | 初始版本发布 | |

