STV8247, STV8257, STV8277, STV8287
Digital audio decoder/processors
for A2 and NICAM television/video recorders
Features
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Full-automatic multi-standard demodulation
– B / G / I / L / M / N / D / K standards
– Mono AM and FM
– FM 2-carrier (German and Korean Zweiton)
and NICAM
Multi-channel capability
– 3 I²S digital inputs, S/PDIF (pass-thru/out)
– 1 I²S digital output (shared with one of the
I²S digital inputs)
– 5.1 analog outputs
– Dolby
®
Pro Logic
®
and Dolby
®
Pro Logic II
®
Sound processing: Loudspeaker
– ST royalty-free processing: ST
WideSurround
TM
, ST OmniSurround
TM
(Virtual Dolby
®
‚ Surround and Virtual Dolby
®
‚
Digital compliant) and ST Dynamic Bass
TM
– SRS
®
‚ WOW
TM
, SRS
®
‚ TruSurround XT
TM
(Virtual Dolby
®
‚ Surround and Virtual
Dolby
®
‚ Digital compliant)
– Independent volume/balance
– SVC (smart volume control), 5-band
equalizer and loudness
Sound processing: Headphone
– SVC (smart volume control), bass-treble,
loudness and SRS
®
‚ TruBass
TM
– Independent volume/balance
Analog audio matrix
– 4 stereo inputs and 3 stereo outputs
– THRU mode
– 2 V
RMS
capability
Audio delay for audio video synchronization
– Embedded stereo delay up to 90 ms when
processing at 32KHz (demodulator input
mode) and up to 60 ms when processing at
48KHz (SCART only input mode)
– Independent delay on headphone and
loudspeaker channels
V
ST
x
82
7
®
■
Description
The STV82x7 family, based on audio DSPs
(digital signal processors), performs high quality
and advanced dedicated digital audio
processing.The STV82x7 devices provide all of
the necessary resources for automatic detection
and demodulation of analog audio transmissions
for European and Asian terrestrial TV broadcasts.
Virtual or true, multi-channel capabilities and easy
digital links make them ideal for digital audio low
cost consumer applications. Starting from
enhanced stereo up to independent control of 5
loudspeakers and a subwoofer (5.1 channels), the
STV82x7 family offers standard and advanced
features plus sound enhancements, spatial and
virtual effects to enhance television viewer
comfort and entertainment.
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September 2009
Doc ID 10163 Rev 3
1/167
www.st.com
1
Contents
STV8247, STV8257, STV8277, STV8287
Contents
1
General description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1
1.2
STV82x7 overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.1
Core features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Software information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.1
1.2.2
Device input modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Electrical features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3
Typical applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2
3
System clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Digital demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.1
3.2
Sound IF signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Demodulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4
5
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Digital signal processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
5.12
5.13
5.14
Back-end processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Audio processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
ST WideSurround . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
ST OmniSurround . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Dolby Pro Logic II decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Bass management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bass management configuration 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bass management configuration 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Bass management configuration 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Bass management configuration 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Bass management configuration 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
SRS WOW and TruSurround XT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
SRS TruSurround . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SRS WOW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.14.1
SRS 3D Mono/Stereo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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Doc ID 10163 Rev 3
STV8247, STV8257, STV8277, STV8287
5.14.2
5.14.3
Contents
SRS Dialog Clarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SRS TruBass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.15
5.16
5.17
5.18
5.19
5.20
5.21
5.22
5.23
5.24
SVC (smart volume control) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
ST Dynamic Bass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5-band audio equalizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Bass/Treble control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Automatic loudness control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Volume/Balance control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Soft mute control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Internal audio/video delay (lip sync) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Analog audio matrix (input/output) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6
I²S interface (input/output) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.1
6.2
I²S inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
I²S output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
7
8
S/PDIF input/output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Power supply management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
8.1
8.2
Standby mode (loop-through mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Power on reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
9
Additional controls and flag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.1
9.2
Headphone detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
IRQ generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.2.1
I²C bus expander . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
10
11
STV82x7 reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
I²C interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
11.1
11.2
11.3
11.4
I²C address and protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Start-up and configuration change procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Process flow during patch loading and DSP initialization . . . . . . . . . . . . . 47
Input configuration change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
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Contents
STV8247, STV8257, STV8277, STV8287
12
Register list . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
I²C register map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
STV82x7 general control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Clocking 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Demodulator channel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Demodulator channel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
NICAM registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Stereo mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Analog control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
12.10 DSP control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
12.11 Automatic standard recognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
12.12 Audio preprocessing and selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.13 Matrixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
12.14 Audio processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
12.15 5-band equalizer/bass-treble for loudspeakers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
12.16 Headphone bass-treble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
12.17 Volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
12.18 Beeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
12.19 Mute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
12.20 S/PDIF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
12.21 Headphone configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.22 DAC control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
12.23 AutoStandard coefficients settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
13
14
15
16
17
Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Application diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
System clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Input/Output groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
17.1
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Doc ID 10163 Rev 3
4/167
STV8247, STV8257, STV8277, STV8287
Contents
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
17.7
17.8
17.9
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Power supply data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Crystal oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Analog sound IF signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
SIF to I²S output path characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
SCART to SCART analog path characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
SCART and MONO IN to I²S path characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
I2S to LS/HP/SUB/C path characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
17.10 I²S to SCART path characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
17.11 MUTE characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
17.12 Digital I/Os characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
17.13 I²C bus characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
17.14 I2S bus interface characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
18
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
18.1
ECOPACK
®
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
19
20
Order information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
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5/167