1 引言

TI 音频 ADC 产品系列中的 TLV320ADC5120/PCM5120-Q1 和 TLV320AD6120/PCM6120-Q1 器件采用称为动态范围增强器 (DRE) 的算法，该算法可用于通过提高低信号电平下的 ADC 通道的动态范围来提高远场录音性能。DRE 是一种数字辅助算法，可动态调整前端可编程增益放大器 (PGA)，以提高低电平信号的信噪比，同时防止高电平信号使 PGA 和 ADC 饱和。远场录音性能也可以通过使用高 PGA 增益得到提高，但可能会降低近场录音性能，因为高输入电平的动态变化与高固定增益 PGA 相结合会使 PGA 和 ADC 饱和。DRE 提供了在不降低近场录音性能的情况下提高远场录音性能的功能。图 1-1 显示了 DRE 对通道性能的改进。在使用 DRE 的情况下，ADC 通道性能不受 ADC 本底噪声的限制，即使对于低于 ADC 本底噪声的信号也能提高录音性能。动态范围每提高 6dB，远场录音距离就会增加两倍。

图 1-1 DRE 性能

动态范围压缩 (DRC) 是一种动态调整 ADC 通道的 PGA 增益的算法，可在音频范围的某个区域扩展信号电平。在录制语音信号时，如果说话者在说话的同时改变其与麦克风的距离，则会产生一个典型的 DRC 应用示例。麦克风的声压级与到声源的距离成反比。因此，对于较远的声源，麦克风的输出较弱。如果没有 DRC，而只有一个固定增益 PGA，那么当人靠近麦克风时，输出电平会从小变大。启用 DRC 后，低于某个阈值的输入电平变化可以保持在恒定电平。因此，低于某个阈值的语音信号会被放大以保持恒定的输出，从而可以正确记录较弱的语音信号。因此，DRC 会自动响应低于某个阈值的输入信号变化以保持固定的电平，从而满足目标应用要求。图 2 显示了禁用和启用 DRC 时的输出与输入之间的关系图。

图 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。本应用手册介绍了 DRE 和 DRC 的运行、可调参数以及使用 DRE/DRC 所需的器件配置。