1 引言

TI 音頻 ADC 產品系列中的 TLV320ADC5120/PCM5120-Q1 和 TLV320AD6120/PCM6120-Q1 器件采用稱為動態范圍增強器 (DRE) 的算法，該算法可用于通過提高低信號電平下的 ADC 通道的動態范圍來提高遠場錄音性能。DRE 是一種數字輔助算法，可動態調整前端可編程增益放大器 (PGA)，以提高低電平信號的信噪比，同時防止高電平信號使 PGA 和 ADC 飽和。遠場錄音性能也可以通過使用高 PGA 增益得到提高，但可能會降低近場錄音性能，因為高輸入電平的動態變化與高固定增益 PGA 相結合會使 PGA 和 ADC 飽和。DRE 提供了在不降低近場錄音性能的情況下提高遠場錄音性能的功能。圖 1-1 顯示了 DRE 對通道性能的改進。在使用 DRE 的情況下，ADC 通道性能不受 ADC 本底噪聲的限制，即使對于低于 ADC 本底噪聲的信號也能提高錄音性能。動態范圍每提高 6dB，遠場錄音距離就會增加兩倍。

圖 1-1 DRE 性能

動態范圍壓縮 (DRC) 是一種動態調整 ADC 通道的 PGA 增益的算法，可在音頻范圍的某個區域擴展信號電平。在錄制語音信號時，如果說話者在說話的同時改變其與麥克風的距離，則會產生一個典型的 DRC 應用示例。麥克風的聲壓級與到聲源的距離成反比。因此，對于較遠的聲源，麥克風的輸出較弱。如果沒有 DRC，而只有一個固定增益 PGA，那么當人靠近麥克風時，輸出電平會從小變大。啟用 DRC 后，低于某個閾值的輸入電平變化可以保持在恒定電平。因此，低于某個閾值的語音信號會被放大以保持恒定的輸出，從而可以正確記錄較弱的語音信號。因此，DRC 會自動響應低于某個閾值的輸入信號變化以保持固定的電平，從而滿足目標應用要求。圖 2 顯示了禁用和啟用 DRC 時的輸出與輸入之間的關系圖。

圖 1-2 DRC 性能

TLV320ADC5120/PCM5120-Q1 和 TLV320ADC6120/PCM6120-Q1 器件的所有 ADC 通道都支持 DRE 和 DRC。本應用手冊介紹了 DRE 和 DRC 的運行、可調參數以及使用 DRE/DRC 所需的器件配置。