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TDA7416

器件型号:TDA7416
厂商名称:STMICROELECTRONICS
厂商官网:http://www.st.com/
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TDA7416器件文档内容

                                                                                                       TDA7416

                               CARRADIO SIGNAL PROCESSOR

s 3 STEREO INPUTS                                                     TQFP44
s 1 PSEUDO DIFFERENTIAL STEREO INPUT                 ORDERING NUMBER: TDA7416
s VOLUME CONTROL
s 7 BAND EQUALIZER FILTER CONTROL     DESCRIPTION
s HIGH PASS FILTER FOR SUBWOOFER      The device includes a high performance audiopro-
                                      cessor with 7 bands equalizer and spectrum ana-
   APPLICATION                        lyzer. The digital control allows a programming in
s DIRECTMUTEANDSOFTMUTE               a wide range of all the filter characteristics.
s 4 INDEPENDENT SPEAKER OUTPUTS
s SOFT STEP SPEAKER CONTROL
s SUBWOOFER OUTPUT WITH SOFT STEP
s 7 BAND SPECTRUM ANALYZER
s FULL MIXING CAPABILITY
s HPF2 WITH ZEROCROSS
s I2C-BUS INTERFACE

PIN CONNECTION (Top view)

                               AUXL
                                    MDR
                                         MDL
                                               AMR
                                                    AML
                                                         N.C.
                                                               Cref
                                                                    ACOUTSW
                                                                          ACINSW
                                                                               ACOUTR
                                                                                    N.C.

                               44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34

                  N.C.     1                                                              33  ACINR
                  N.C.                                                                        ACOUTL
                AUXR       2                                                              32  ACINL
                PDL+                                                                          VREFOUT
                   PD-     3                                                              31  VDD
                  N.C.                                                                        AC2INL
                PDR+       4                                                              30  AC2OUTL
                   MIX                                                                        FILOL
                  N.C.     5                                                              29  OUTLF
                 GND                                                                          OUTLR
                  N.C.     6                                                              28  N.C.

                           7                                                              27

                           8                                                              26

                           9                                                              25

                           10                                                             24

                           11                                                             23

                               12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

                               SDA                                                            TQFP44
                                    SCL
                                         SAIN
                                               MUTE
                                                    SAOUT
                                                         OUTSW
                                                               FILOR
                                                                    AC2OUT3
                                                                         AC2INR
                                                                               OUTRR
                                                                                    OURF

September 2003                                                                                         1/27
TDA7416

SUPPLY      Parameter                          Test Conditions        Min. Typ. Max. Unit

  Symbol

      VS Supply Voltage                                               7.5  9            10  V

      IS    Supply Current            VS = 9V                         35   45           55  mA

SVRR Ripple Rejection @ 1kHz Audioprocessor (all Filters flat)             60               dB

THERMAL DATA                          Description                          Value            Unit
                                                                             65             C/W
   Symbol

Rth j-pins Thermal Resistance Junction-pins max

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol                                Parameter                               Value         Unit
                                                                               10.5           V
      VS    Operating Supply Voltage                                        -40 to 85        C
                                                                           -55 to +150       C
      Tamb  Operating Temperature Range

      Tstg  Storage Temperature Range

ESD:
All pins are protected against ESD according to the MIL883 standard.

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               TDA7416

BLOCK DIAGRAM

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TDA7416

FEATURES
Input multiplexer
1 pseudo differential CDC stereo input, programmable as single-ended input
3 single-ended stereo inputs
Input gain adjust 0 to 15dB with 1dB steps
direct mute
internal offset-cancellation (autozero)

Mixing stage
mixable mix input to Front speaker outputs
Input controls +15 to -79dB with 1dB steps
direct mute

Loudness
programmable center frequency and filter slope
19dB with 1dB steps
selectable flat-mode (constant attenuation)

Volume
+32 to -79.5dB with 0.5dB step resolution
soft-step control with programmable blend times
100dB range

Equalizer
seven bands
2nd order frequency response
center frequency programmable for lowest and highest filter
programmable quality factor in four steps for each filter
-15 to 15dB range with 1dB resolution

Spectrum analyzer
seven bandpass filters
2nd order frequency response
programmable quality factor for different visual appearance
analog output
controlled by external serial clock

High pass
2nd order butterworth highpass with programmable cut-off frequency
selectable flat-mode

Speaker
4 independent soft step speaker controls, +15 to -79dB with 1dB steps
mute
4 independent programmable mix inputs with 50% mixing ratio

Subwoofer
single-ended monaural output
independent soft step level control +15 to -79dB with 1dB steps

Mute functions
direct mute
digitally controlled SoftMute with 3 programmable mute-times

Effect
Gain effect or high pass effect fixed external components

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                                                                                          TDA7416

Table 1. ELECTRICAL CHARACTERISTICS

(VS=9V; Tamb=25C; RL=10k; all gains=0dB; f=1kHz; unless otherwise specified)

Symbol          Parameter                    Test Condition            Min.    Typ.   Max. Unit

INPUT SELECTOR                                                                 100
                                                                                2.2
Rin Input Resistance                    all single ended Inputs        70      100    130  k
                                                                                 0
VCL Clipping Level                                                     1.8      15         VRMS
                                                                                 1          dB
SIN Input Separation                                                   80        1
                                                                                 1
GIN MIN Min. Input Gain                                                -1       0.5   1    dB

GIN MAX Max. Input Gain                                                13      100    17   dB
                                                                                70
GSTEP Step Resolution                                                  0.5      60    1.5  dB
                                                                                11
VDC DC Steps                            Adjacent Gain Steps            -5             5    mV
                                                                               -6/-6
                                        GMIN to GMAX                   -10      15    10   mV
                                                                               -79
Voffset Remaining offset with Autozero                                           1         mV

DIFFERENTIAL STEREO INPUTS                                                       1
                                                                               -19
Rin Input Resistance (see Fig. 1)       Differential                   70      200    130  k
                                                                               400
CMRR Common Mode Rejection Ratio VCM = 1VRMS @ 1kHz                    46      600         dB
                                                                               800
                                        VCM = 1VRMS @ 10kHz            46                  dB
                                                                                20
eNO Output-Noise @ Speaker-Outputs 20Hz - 20kHz, flat; all stages 0dB          -79         V
                                                                                0.5
MIXING CONTROL                                                                   0
                                                                                 0
MLEVEL Mixing Ratio                     Main / Mix-Source                                  dB
                                                                                0.1
GMAX Max. Gain                                                         13       0.5   17   dB

AMAX Max. Attenuation                                                  -83     100    -75  dB

ASTEP Attenuation Step                                                 0.5            1.5  dB

LOUDNESS CONTROL

ASTEP Step Resolution                                                  0.5            1.5  dB

AMAX Max. Attenuation                                                  -21            -17  dB

fPeak Peak Frequency                    fP1                            180            220  Hz

                                        fP2                            360            440  Hz

                                        fP3                            540            660  Hz

                                        fP4                            720            880  Hz

VOLUME CONTROL

GMAX Max. Gain                                                         18             22   dB

AMAX Max. Attenuation                                                  -83            -75  dB

ASTEP Step Resolution                                                  0              1    dB

EA Attenuation Set Error                G = -20 to +20dB               -0.75          +0.75 dB
                                        G = -80 to -20dB                 -4
                                                                                      3    dB

ET Tracking Error                                                                     2    dB

VDC DC Steps                            Adjacent Attenuation Steps                    3    mV
                                        From 0dB to GMIN
                                                                                      5    mV

SOFT MUTE

AMUTE Mute Attenuation                                                 80                  dB

                                                                                           5/27
TDA7416

Table 1. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

(VS=9V; Tamb=25C; RL=10k; all gains=0dB; f=1kHz; unless otherwise specified)

Symbol   Parameter                            Test Condition  Min. Typ. Max. Unit

TD Delay Time                           T1                                     0.48  1    ms

                                        T2                                     0.96  2    ms

                                        T3                    70               123 170    ms

VTH low Low Threshold for SM-Pin 1)                                                  1    V

VTH high High Threshold for SM - Pin                          2.5                         V

RPU Internal pull-up resistor                                 32               45    58   k

VPU Internal pull-up Voltage                                                   3.3        V

EQUALIZER CONTROL

CRANGE Control Range                                          +14              +15 +16    dB

ASTEP Step Resolution                                         0.5              1     1.5  dB

fC1 Center Frequency Band 1             fC1a                  55               62    69   Hz

                                        fC1b                  90               100 110    Hz

fC2 Center Frequency Band 2             fC2                   141 157 173                 Hz

fC3 Center Frequency Band 3             fC3                   365 396 437                 Hz

fC4 Center Frequency Band 4             fC4                   0.9              1     1.1 kHz

fC5 Center Frequency Band 5             fC5                   2.25 2.51 2.76 kHz

fC6 Center Frequency Band 6             fC6a                  3.6              4     4.4 kHz

                                        fC6b                  5.70 6.34 6.98 kHz

fC7 Center Frequency Band 7             fC7a                  13.5             15    16.5 kHz

                                        fC7b                  14.4             16    17.6 kHz

      Q Quality Factor                  Q1                    0.9              1     1.1

                                        Q2                    1.26 1.4 1.54

                                        Q3                    1.62 1.8 1.98

                                        Q4                    1.98 2.2 2.44

DCGAIN DC-gain, Band 1                  DC = off              -1               0     +1   dB
                                        DC = on, 15dB boost
                                                                               4          dB

SPECTRUM ANALYZER CONTROL

VSAOut Output Voltage Range                                   0                      3.3  V

fC1 Center Frequency Band 1             fC1                   55               62    69   Hz

fC2 Center Frequency Band 2             fC2                   141 157 173                 Hz

fC3 Center Frequency Band 3             fC3                   356 396 436                 Hz

fC4 Center Frequency Band 4             fC4                   0.9              1     1.1 kHz

fC5 Center Frequency Band 5             fC5                   2.26 2.51 2.76 kHz

fC6 Center Frequency Band 6             fC6                   5.70 6.34 6.98 kHz

fC7 Center Frequency Band 7             fC7                   14.4             16    17.6 kHz

      Q Quality Factor                  Q1                    1.62 1.8 1.98

                                        Q2                    3.15 3.5 3.85

fSAClk Clock Frequency                                        1                      100 kHz

tSAdel Analog Output Delay Time                               2                           s

1) The SM-Pin is active low (Mute = 0)

6/27
                                                                                      TDA7416

Table 1. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

(VS=9V; Tamb=25C; RL=10k; all gains=0dB; f=1kHz; unless otherwise specified)

Symbol            Parameter                  Test Condition        Min.        Typ.   Max.  Unit
                                                                                             ms
trepeat Spectrum Analyzer Repeat Time                              50            3     2.5   ms
                                                                                       65
tintres Internal Reset Time                                                     20    17    mV
                                                                                 22    -75   dB
HPF2                                                                             4     1.5   dB
                                                                                 2           dB
VTH Zero Crossing Threshold                                                             3
                                                                                 50     5    k
EMAX Max. Effect                                                                 15          dB
                                                                                -79    10    dB
EMIN Min. Effect                                                                 1    120    dB
                                                                                 90    4.7   dB
ESTEP Step Resolution                                              1.5                 99    dB
                                                                                0.5   148    mV
SPEAKER ATTENUATORS                                                            50/50  198     %
                                                                                      236
Rin Input Impedance                                                35           2.2    65   VRMS
                                                                                       16    k
GMAX Max. Gain                                                     13            30    -75   nF
                                                                                4.5    1.5   
AMAX Max. Attenuation                                              -83                        V
                                                                                 90     2
ASTEP Step Resolution                                              0.5          135     5    Hz
                                                                                180    88    Hz
AMUTE Output Mute Attenuation                                      80           215   132    Hz
                                                                                      176    Hz
EE Attenuation Set Error                                                         50
                                                                                 15          k
VDC DC Steps                           Adjacent Attenuation Steps               -79          dB
                                                                                 1           dB
MR Mixing Ratio                        Signal/MixIn                              90          dB
                                                                                             dB
AUDIO OUTPUTS                                                                    1           dB
                                                                                             mV
VCLIP Clipping Level                   Thd=0.3%                    1.8           80
                                                                                120          Hz
RL Output Load Resistance                                          2            160          Hz
                                                                                             Hz
CL Output Load Capacitance

ROUT Output Impedance

VDC DC Voltage Level                                               4.3

HIGH PASS

fHP Highpass corner frequency          fHP1                        81

                                       fHP2                        122

                                       fHP3                        162

                                       fHP4                        194

SUBWOOFER ATTENUATOR

Rin Input Impedance                                                35

GMAX Max. Gain                                                     14

AATTN Max. Attenuation                                             -83

ASTEP Step Resolution                                              0.5

AMUTE Output Mute Attenuation                                      80

EE Attenuation Set Error

VDC DC Steps                           Adjacent Attenuation Steps

SUBWOOFER Lowpass

fLP Lowpass corner frequency           fLP1                        72

                                       fLP2                        108

                                       fLP3                        144

                                                                                            7/27
TDA7416

Table 1. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

(VS=9V; Tamb=25C; RL=10k; all gains=0dB; f=1kHz; unless otherwise specified)

Symbol              Parameter                                                                      Test Condition                      Min. Typ. Max. Unit

GENERAL

eNO Output Noise                                                                                   BW = 20Hz - 20kHz
                                                                                                   output muted
                                                                                                                                                      3           15      V

                                                                                                   BW = 20Hz - 20kHz                                  15                  V
                                                                                                   all gains = 0dB
                                                                                                   single ended inputs                                            20      V

S/N Signal to Noise Ratio                                                                          all gains = 0dB                                    103                 dB
                                                                                                   flat; VO = 2VRMS

                                                                                                   All EQ-bands at +12dB; Q = 1.0                     87                  dB

                                                                                                   a-weighted; VO = 2.6VRMS

d       distortion                                                                                 VIN = 1VRMS; all stages 0dB                        0.01 0.1            %

                                                                                                   VOUT = 1VRMS; Bass & Treble = 12dB                 0.05 0.1            %

SC Channel Separation left/right                                                                                                       80             90                  dB

1 DESCRIPTION OF THE AUDIOPROCESSOR PART

1.1 Input stages
In the basic configuration one pseudo-differential, three single ended stereo are available.
Figure 1. Input-stages

                                                 Vref

                                                  1                                                +                                   Main Selector
                                                                                                   -
        IN1-                                                                                                                    IN1                         Mute

     Stereo                                                                                                                     IN2
     Pseudo
   differential                                                                                                                 IN3                               InGain

                                                  1                                                                             IN4

        IN1+

                                                                                                      Vref

                                                                                                                                                      Vref

                                                                                                                                     Rear Selector          Mute

                          IN2                                                                                                   IN 1                              Fader
                                                                                             Vref                               IN 2

                          IN3                                                                                                   IN 3
                                                                                             Vref                               IN4

                          IN4                                                                                                                         Vref
                                                                                             Vref

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                                                                                                                 TDA7416

1.1.1 Pseudo-differential stereo Input (IN1)
The IN1-input is implemented as a buffered pseudo-differential stereo stage with 100k input-impedance
at each input pin. This input is also configurable as single-ended stereo input . The common input-pin, IN1-
features a fast charge switch to speed up the charge time of external capacitors.- This switch is released
the first time the input-selector data-byte (0) is assessed.

1.1.2 Single-ended stereo Inputs
All single ended inputs have an input impedance of 100k.

1.2 AutoZero
The AutoZero allows a reduction of the number of pins as well as external components by canceling any
offset generated by or before the In-Gain-stage (Please notice that externally generated offsets, e.g. gen-
erated through the leakage current of the coupling capacitors, are not canceled).
The auto-zeroing is started every time the DATA-BYTE 0 is selected and needs max. 0.3ms for the align-
ment. To avoid audible clicks the Audioprocessor have to be muted by softmute or hard mute during this
time.

1.2.1 AutoZero-Remain
In some cases, for example if the P is executing a refresh cycle of the IIC-Bus-programming, it is not
useful to start a new AutoZero-action because no new source is selected and an undesired mute would
appear at the out-puts. For such applications the TDA7416 could be switched in the AutoZero-Remain-
Mode (Bit 6(I1) of the subad-dress-byte). If this bit is set to high, the DATABYTE 0 could be loaded without
invoking the AutoZero and the old adjustment-value remains.

1.3 Loudness
There are four parameters programmable in the loudness stage:

1.3.1 Attenuation
Figure 2 shows the attenuation as a function of frequency at fP = 400Hz

Figure 2. Loudness Attenuation @ fP = 400Hz.

                   0.0

-5.0

   -10.0

dB

   -15.0

-20.0

-25.0     100.0                           1.0K  10.0K
    10.0
                 Hz

                                                       9/27
TDA7416

1.3.2 Peak Frequency
Figure 3 shows the four possible peak-frequencies at 200, 400, 600 and 800Hz
Figure 3. Loudness Center frequencies @ Attn. = 15dB

                    0.0

         -5.0

       dB

       -10.0

       -15.0

       -20.0      100.0                                                  1.0K  10.0K
           10.0
                                                Hz

1.3.3 Loudness filter order
Different shapes of 1st and 2nd-Order Loudness

Figure 4. 1st and 2nd Order Loudness @ Attn. = 15dB, fP=400Hz

       0.0

            -5.0

       dB

          -10.0

       -15.0

       -20.0      100.0  Hz                     1.0K                           10.0K
           10.0

1.3.4 Flat Mode
In flat mode the loudness stage works as a 0dB to -19dB attenuator.

10/27
                                                                                                                 TDA7416

1.4 SoftMute
The digitally controlled SoftMute stage allows muting/demuting the signal with a I2C-bus programmable
slope. The mute process can either be activated by the SoftMute pin or by the I2C-bus. This slope is real-
ized in a special S-shaped curve to mute slow in the critical regions (see Figure 5).
For timing purposes the Bit0 of the I2C-bus output register is set to 1 from the start of muting until the end
of de-muting.

Figure 5. Soft Mute-Timing

Note: Please notice that a started Mute-action is always terminated and could not be interrupted by a change of the mute -signal.

1.5 SoftStep Volume and Speaker
When the speaker-level is changed audible clicks could appear at the output. The root cause of those
clicks could either be a DC-Offset before the speaker-stage or the sudden change of the envelope of the
audio signal. With the SoftStep-feature both kinds of clicks could be reduced to a minimum and are no
more audible. The blend-time from one step to the next is programmable in four steps.
Figure 6. SoftStep-Timing for Volume

                                    1dB

                                 0.5dB

        SS Time

-0.5dB

                                   -1dB

Note: For steps more than 0.5dB (Volume) or 1dB (Speaker) the SoftStep mode should be deactivated because it could generate a hard 1dB
       step during blending.

                 11/27
TDA7416

1.6 Equalizer filter
There are three parameters programmable in the equalizer filter:
1.6.1 Attenuation
Figure 7 shows the boost and cut response as a function of frequency at a center frequency of 1kHz.
Figure 7. Equalizer filter control @ fCenter = 1kHz, Q = 1.0

                                   15
                                   dB
                                    10

                                    5

                                    0

                                   -5

                                  -10

               -15                                           10k 20k

                    20  100                          1k

                                                             Hz

1.6.2 Center Frequency
This parameter is programmable in the filter stage 1(62/100Hz), 6(4/6.34kHz) and 7(15/16kHz) only.

Figure 8 shows the center frequencies 62, 156, 396, 1000, 2510, 6340 and 15000Hz of the 7 equalizer
filters.

Figure 8. Center frequencies @ Gain = 15dB, Q = 1.0

       16
       dB
       14

       12

       10

       8

       6

       4

       2

       0

       -2  10

                        100                              1k           Hz 20k

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                                                                      TDA7416

1.6.3 Quality Factors
Figure 9 shows the four possible quality factors 1, 1.4, 1.8 and 2.2

Figure 9. Quality factors @ boost = 15dB, fCenter = 1kHz

    16
    dB
    14

    12

    10

    8

    6

    4

    2

    0

    -2

        10  100                                          1k           Hz 20k

1.6.4 Superposition of all EQ Filters

Figure 10 shows the superposition of all equalizer filter curves for different quality factors. The gain for all
filters is +15dB.

Figure 10. Superposition of all EQ bands @ boost = 15dB

             18
             dB
             16

14

12

10

8

6

4

2

0

        10  100                                          1k           Hz 20k

                                                                              13/27
TDA7416

1.6.5 DC-mode of equalizer band 1 (62/100 Hz)
In this mode, the DC-gain 4dB when set to 15dB boost.

Figure 11. EQ band1, normal- and DC-mode @ boost = 15 dB, fCenter = 62 Hz

       16
       dB
       14

       12

       10

       8

       6

       4

       2

       0

       -1

           1          10             100        1K                                                           Hz 10K

Note: The center frequency, Q, DC-mode and boost/cut can be set fully independently for each filter.

1.7 Subwoofer Application
Figure 12. Subwoofer Application with Lowpass @ 80/120/160Hz and HighPass @ 90/135/180Hz

           0.0

           -10.0

        -20.0

       dB

        -30.0

           -40.0

           -50.0          100.0  Hz       1.0K                                                        10.0K
                10.0

Both filters, the lowpass- as well as the highpass-filter, have butterworth characteristic so that their cut-off
frequen-cies are not equal but shifted by the factor 1.125 to get a flat frequency response.

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                                                                                                                 TDA7416

1.8 Spectrum analyzer
A fully integrated seven band spectrum analyzer with programmable quality factor is present in the
TDA7416(Fig. 13).
The spectrum analyzer consists of seven band pass filters with rectifier and sample capacitor which stores
the maximum peak signal level since the last read cycle. This peak signal level can be read by a micro-
processor at the SAout-pin. To allow easy interfacing to an analog port of the microprocessor, the output
voltage at this pin is re-ferred to device ground.
The microprocessor starts a read cycle with the negative going clock edge at the SAclk input. On the fol-
lowing positive clock edges, the peak signal level for the band pass filters is subsequently switched to
SAout. Each analog output data is valid after the time tSAdel. A reset of the sample capacitors is induced
whenever SAclk remains high for the time tintres. Note that a proper reset requires the clock signal SAclk
to be held at high potential. Figure 13 shows the block diagram and figure 14 illustrates the read cycle
timing of the spectrum analyzer.
Figure 13. Spectrum analyzer block diagram

Figure 14. Timing spectrum analyzer

                                                                                                                                                         15/27
TDA7416

1.9 AC-coupling
In some applications additional signal manipulations are desired. For this purpose an AC-coupling is
placed before the speaker(fader)-attenuators, which can be activated or internally shorted by I2C-Bus. In
short condition the input-signal of the speaker-attenuator is available at the AC-outputs. The input-imped-
ance of this AC-inputs is 50k . In addition there are Mix inputs available. With this inputs it is possible to
mix an external signal to every speaker with a mixing ratio of 50% (see figure 14).

The source of front and rear speaker can be set independently.

As source is choosable : - internal dc coupling (not recommended)

                                        - external ac coupling using ACin pins

Figure 15. AC/DC-coupling

                                      ACoutL SWout               SWin        ACinL

                                      1
                                                   1

                                                      Vref             Vref

         left channel       Highpass                                                   Front Fader
                                                                                       Re a rFader
                            fr  flat

                                                                                       Subwoofer Fader

                            Lowpass

                            fr  flat

           right channel
         Rear selector

1.10 Front Speaker-Attenuator and Mixing

A Mixing-stage is placed after front speaker-attenuator and can be set independently to mixing-mode.
Having a full volume for the Mix-signal the stage offers a wide flexibility to adapt the mixing levels.

Figure 16. Output Selector

         Front                  Volume                Highpass2
                                +15/-79dB
                                1dB step                                            1               OutF

                                                                 25k

                                                                 25k

         From M I Xin           Volume
                                +15/-79dB
                                1dB step

1.11 Audioprocessor Testing

During the Testmode, which can be activated by setting bit I2 of the subaddress byte and D0 of the audio-
processor testing byte, several internal signals are available at the Mix pin. During this mode the input
resistance of 100kOhm is disconnected from the pin. The internal signals available are shown in the Data-
byte specification.

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                                                                                                 TDA7416

2 I2C BUS INTERFACE

2.1 Interface Protocol
The interface protocol comprises:
-a start condition (S)
-a chip address byte (the LSB bit determines read / write transmission)
-a subaddress byte
-a sequence of data (N-bytes + acknowledge)
-a stop condition (P)

     CHIP ADDRESS                     SUBADDRESS                              DATA 1...DATA n

MSB                   LSB     MSB                 LSB                    MSB                     LSB
                                                                                                          ACK P
S 1 0 0 0 1 1 0 R/W ACK T AZ I A A A A A ACK                                  DATA

S = Start

R/W = "0" -> Receive-Mode (Chip could be programmed by P)

     "1" -> Transmission-Mode (Data could be received by P)

ACK = Acknowledge

P = Stop

MAX CLOCK SPEED 500kbits/s

2.1.1 Auto increment
If bit I in the subaddress byte is set to "1", the auto increment of the subaddress is enabled.

2.1.2 TRANSMITTED DATA (send mode)

MSB                                   LSB

X X X X X X X SM

SM = Soft mute activated
X = Not Used
The transmitted data is automatically updated after each ACK.
Transmission can be repeated without new chip address.

2.1.3 Reset Condition

A Power-On-Reset is invoked if the Supply-Voltage is below than 3.5V. After that, the following data is written
automatically into the registers of all subaddresses:

MSB                                   LSB

1          1  1    1       1  1    1  0

The programming after POR is marked bold-face / underlined in the programming tables.
With this programming all the outputs are muted to VREF (VOUT= VDD/2).

                                                                                                 17/27
TDA7416

2.2 SUBADDRESS (receive mode)          LSB

1MSB

                                                             FUNCTION

I2     I1  I0  A4  A3          A2  A1  A0

0                                           Audioprocessor Testmode
1                                           off
                                            on

       0                                    AutoZero Remain
       1                                    off
                                            on

           0                                Auto-Increment Mode
           1                                off
                                            on

                                            Subaddress

               0   0           0   0   0 Source Selector

               0   0           0   0   1 Loudness

               0   0           0   1   0 Volume

               0   0           0   1   1 EQ Filter 1 (62/100Hz)

               0   1           1   0   0 EQ Filter 2 (157Hz)

               0   0           1   0   1 EQ Filter 3 (396Hz)

               0   0           1   1   0 EQ Filter 4 (1kHz)

               0   0           1   1   1 EQ Filter 5 (2.51kHz)

               0   1           0   0   0 EQ Filter 6 (4/6.34kHz)

               0   1           0   0   1 EQ Filter 7 (15/16kHz)

               0   1           0   1   0 Mixing Programming

               0   1           0   1   1 SoftMute

               0   1           1   0   0 Subwoofer / Spectrum analyzer / HighPass

               0   1           1   0   1 Configuration Audioprocessor I

               0   1           1   1   0 Mixing Level Control

               0   1           1   1   1 Speaker attenuator LF

               1   0           0   0   0 Speaker attenuator RF

               1   0           0   0   1 Speaker attenuator LR

               1   0           0   1   0 Speaker attenuator RR

               1   0           0   1   1 Subwoofer attenuator

               1   0           1   0   0 Testing Audioprocessor

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                                                                                             TDA7416

2.3 DATA BYTE SPECIFICATION
The status after Power-On-Reset is marked bold-face / underlined in the programming tables.

2.3.1 Input Selector (0)

MSB                                   LSB

                                                             FUNCTION

D7   D6  D5         D4    D3  D2  D1  D0

                                           Source Selector

                              X   0   0 BUS/PD

                              X   0   1 AUX

                              X   1   0 MD

                              X   1   1 AM/FM

     0   0          0     0                Input Gain
                                           0dB
     0   0          0     1                1dB
                                           :
     :   :          :     :                14dB
                                           15dB
     1   1          1     0

     1   1          1     1

                                           Mute

0                                          off

1                                          on

2.3.2 Loudness (1)

MSB                                   LSB

                                                             FUNCTION

D7   D6  D5         D4    D3  D2  D1  D0

                                           Attenuation

                    0     0   0   0   0 0 dB

                    0     0   0   0   1 -1 dB

                    :     :   :   :   :    :

                    0     1   1   1   0 -14 dB

                    0     1   1   1   1 -15 dB

                    :     :   :   :   :    :

                    1     0   0   1   1 -19 dB

                    :     :   :   :   : not allowed

     0   0                                 Center Frequency
                                           200Hz
     0   1                                 400Hz
                                           600Hz
     1   0                                 800Hz

     1   1

                                           Loudness Order

0                                          First Order

1                                          Second Order

                                                                                             19/27
TDA7416

2.3.3 Volume (2)

MSB                                    LSB

                                                                  ATTENUATION

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

                                              Gain/Attenuation

0      0  0       0  0     0     0     0 (+32.0dB)

0      0  0       0  0     0     0     1 (+31.5dB)

:      :  :       :     :     :     :  ::

0      0  0       1  1     0     0     0 +20.0dB

0      0  0       1  1     0     0     1 +19.5dB

0      0  0       1  1     0     1     0 +19.0dB

:      :  :       :     :     :     :  ::

0      0  1       1  1     1     1     1 +0.5dB

0      1  0       0  0     0     0     0 0.0dB

0      1  0       0  0     0     0     1 -0.5dB

:      :  :       :     :     :     :  ::

1      1  X       1  1     1     1     0 -79.0dB

1      1  X       1  1     1     1     1 -79.5dB

Note: It is not recommended to use a gain more than 20dB for system performance reason. In general, the max.
       gain should be limited by software to the maximum value, which is needed for the system.

2.3.4 Equalizer (3,4,5,6,7,8,9)          LSB                      FUNCTION
                                 D1 D0
MSB
   D7 D6 D5 D4 D3 D2

                                              Equalizer cut/boost level

                  0  0     0     0     0 -15dB

                  0  0     0     0     1 -14dB

                  :  :     :     :     ::

                  0  1     1     1     0 -1dB

                  0  1     1     1     1 0dB

                  1  1     1     1     1 0dB

                  1  1     1     1     0 +1dB

                  :  :     :     :     ::

                  1  0     0     0     1 +14dB

                  1  0     0     0     0 +15dB

       0  0                                   Equalizer Q-Factor
                                              2.2
       0  1                                   1.8
                                              1.4
       1  0                                   1.0

       1  1

0                                             Equalizer Center Frequency (only Subaddresses 3,8,9)
1                                             62Hz(addr 3)/4kHz(addr 8)/15kHz(addr 9)
                                              100Hz(addr 3)/6.24kHz(addr 8)/16kHz(addr 9)

0                                             DC mode EQ Band 1 (62/100 Hz, Subaddress. 4!)
1                                             on
                                              off

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                                                                                 TDA7416

2.3.5 Mixing Programming (10)          LSB                        FUNCTION
                               D1 D0
MSB
   D7 D6 D5 D4 D3 D2

                                         Mixing
                                  0 Mute
                                  1 enable

                                            Rear Source Selector

                            0  0            BUS'(PD)
                            0
                            1  1            AUX
                            1
                               0            MD

                               1            AM/FM

                     0                      Mixing Target
                     1                      Speaker LF off
           0                                Speaker LF on
           1                                Speaker RF off
                                            Speaker RF on

     0  X                                   ZeroCross on HPF2
                                            on
     1  X                                   off

0                                           Spectrum Analyzer Detect Point
1                                           After EQ
                                            Before EQ

2.3.6 SoftMute & HPF2 (11)

MSB                               LSB

                                                                  FUNCTION

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

                                         SoftMute
                                  0 On (Mute)
                                  1 Off

                            0  0            SoftMute Time
                                            Mute time = 0.48ms
                            0  1            Mute time = 0.96ms
                                            Mute time = 123ms
                            1  X

                                            Secondary High Pass Enable

              0                             Filter available

              1                             No Filter (Gain)

0    0  0  0                                Secondary High Pass effect (with ZeroCross)
                                            4 dB
0    0  0  1                                6 dB
                                            8 dB
0    0  1  0                                10 dB
                                            12 dB
0    0  1  1                                14 dB
                                            16 dB
0    1  0  0                                18dB
                                            20dB
0    1  0  1                                22dB
                                            0dB
0    1  1  0

0    1  1  1

1    X  X  0

1    X  0  1

1    X  1  1

Note: It is recommended to set D3(Filter available or not) during initial mute.

                                                                                         21/27
TDA7416

2.3.7 Subwoofer Configuration / Spectrum Analyzer / HighPass (12)

MSB                                        LSB

D7     D6  D5  D4 D3 D2 D1                 D0                       FUNCTION

                                                Subwoofer Filter

                        0                  0 off

                        0                  1 80Hz

                        1                  0 120Hz

                        1                  1 160Hz

                  X  0                          Subwoofer Coupling
                                                AC using SWIn pin
                  X  1                          DC

                                                Spectrum Analyzer Q-Factor

               0                                3.5

               1                                1.8

                                                High Pass Enable

           0                                    Filter off

           1                                    Filter on

0      0                                        High Pass Cut-Off-Frequency
                                                90Hz
0      1                                        135Hz
                                                180Hz
1      0                                        225Hz

1      1

2.3.8 Configuration Audioprocessor I (13)

MSB                                        LSB

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0                                             FUNCTION

                                                  PD Input Mode
                                           0 single ended
                                           1 pseudo differential

                                                PD Input Gain

                        0                       -6 dB

                        1                       0 dB

                                                SoftStep Volume

                     0                          off

                     1                          on

               0  0                             SoftStep Time
                                                320s
               0  1                             1.28ms
                                                5.12ms
               1  0                             20.4ms

               1  1

                                                Loudness

           0                                    flat

           1                                    filter ON

                                                Front AC Speaker

       0                                        AC coupling (ACin)

       1                                        DC coupling

                                                Rear effect

0                                               No effect signal

1                                               Equalizing signal

22/27
                                                                            TDA7416

2.3.9 Mixer Level Control (14)          LSB                    ATTENUATION
                                D1 D0
MSB
   D7 D6 D5 D4 D3 D2

                                             Gain/Attenuation

1    0  0  0  1  1              1  1 +15dB

     :  :  :  :  :              :  ::

1    0  0  0  0  0              0  1 + 1dB

1    0  0  0  0  0              0  0         0dB

0    0  0  0  0  0              0  0         0dB

0    0  0  0  0  0              0  1 - 1dB

:    :  :  :  :  :              :  ::

0    0  0  0  1  1              1  1 -15dB

0    0  0  1  0  0              0  0 -16dB

:    :  :  :  :  :              :  ::

0    1  0  0  1  1              1  0 -78dB

0    1  0  0  1  1              1  1 -79dB

X    1  1  X  X  X              X  X Mute

2.3.10Speaker and Subwoofer Level Control (15,16,17,18,19)

MSB                                LSB

                                                               ATTENUATION

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

                                             Gain/Attenuation

     0  0  0  1  1              1  1 +15dB

     :  :  :  :  :              :  ::

     0  0  0  0  0              0  1 + 1dB

     0  0  0  0  0              0  0         0dB

     0  0  1  0  0              0  0         0dB

     0  0  1  0  0              0  1 - 1dB

     :  :  :  :  :              :  ::

     0  1  0  0  0              0  0 -16dB

     :  :  :  :  :              :  ::

     0  1  1  0  0              0  0 -32dB

     :  :  :  :  :              :  ::

     1  0  0  0  0              0  0 -48dB

     :  :  :  :  :              :  ::

     1  0  1  0  0              0  0 -64dB

     :  :  :  :  :              :  :

     1  0  1  1  1              1  1 -79dB

     1  1  X  X  X              X  X Mute

                                             SoftStep On/Off

0                                            On

1                                            Off

                                                                            23/27
TDA7416

2.3.11Testing Audioprocessor (20)

MSB                                   LSB

                                                        FUNCTION

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

                                             Audioprocessor Testmode
                                      0 off
                                      1 on

             0  0  0               0       Test-Multiplexer
                                           Spectrum Analyzer Filter 62Hz
             1  0  0               0       Spectrum Analyzer Filter 157Hz
                                           Spectrum Analyzer Filter 396Hz
             0  0  0               1       Spectrum Analyzer Filter 1kHz
                                           Spectrum Analyzer Filter 2.51kHz
             1  0  0               1       Spectrum Analyzer Filter 6.34kHz
                                           Spectrum Analyzer Filter 16kHz
             0  0  1               0       Switch-Ron measurement setup (Level input)
                                           not used
             1  0  1               0       200kHz Oscillator
                                           NB-Hold
             X  0  1               1       internal Reference

             0  1  0               0

             1  1  0               0

             X  1  0               1

             X  1  1               0

             X  1  1               1

                                           Clock

          0                                external

          1                                internal

                                           AZ Function

       0                                   off

       1                                   on

                                           SC-Clock

0                                          Fast Mode

1                                          Normal Mode

Note: This byte is used for testing or evaluation purposes only and must not set to other values than "11111110"
        in the application!

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                                                                                                                                                                                                                     TDA7416

Figure 17. Application Diagram                                                                                         A CoutSW      A CoutR

                                                                                  IN2L IN 3R IN 3L IN 4R IN4L

                                                                    44  43   42  41  40                        39  38  37        36  35       34

        1                                                                                                                                         33
                                                                                                                                                                                                            A CoutL
        2
                                                                                                                                                  32

IN 2R   3                                                                                                                                         31

IN 1L+  4                                                                                                                                         30  VREFout

IN !-                                                                                                                                             29
                                                                 5                                                                                                                                                                  +VS1

        6                                                                                                                                         28  AC2I nL

IN 1R+                                                                                                                                                                                                                              -9
                                                                 7                                                                                                                                          AC2OutL
                                                                                                                                                  27

MIX     8                                                                                                                                                                                                   FI LOL
                                                                                                                                                  26

        9                                                                                                                                         25  OutLF

        10                                                                                                                                                                                                  OutLR
                                                                                                                                                  24

        11                                                                                                                                        23

                                                                    12  13   14  15  16                        17  18  19        20  21       22

                                                                    SDA SCL  SACLK SMute SAOut SWOut FI LORA C2OutR AC2I nR OutRR OutRF

                                                                                                                                                                                                                                          25/27
TDA7416

                       mm                                  inch                    OUTLINE AND
DIM.                                                                           MECHANICAL DATA

                                    MIN. TYP. MAX. MIN. TYP. MAX.              TQFP44 (10 x 10)

A                                              1.60                 0.063                                                         A
                                                                                                                                 A2
A1 0.05                                        0.15 0.002           0.006                                           A1

A2 1.35 1.40 1.45 0.053 0.055 0.057                                                                                 0.10mm
                                                                                                                    .004
B 0.30 0.37 0.45 0.012 0.014 0.018                                                                     Seating Plane

C 0.09                                         0.20 0.004           0.008

D                                   12.00                  0.472

D1                                  10.00                  0.394

D3                                  8.00                   0.315

e                                   0.80                   0.031

E                                   12.00                  0.472

E1                                  10.00                  0.394

E3                                  8.00                   0.315

L 0.45 0.60 0.75 0.018 0.024 0.030

L1                                  1.00                   0.039

K                                   0(min.), 3.5(typ.), 7(max.)

                                                     D
                                                     D1

                                           33                       23
                                    34                                     22

                           44       B                                12
                                   1                                                                                       E111
                                                                                                                                      E
                                  e                                                                                                       LTQFP4410

26/27                                                                                                                                                                     B
                                                                                                          C
                                                                               K
                                                                                                                 TDA7416

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