ZHCADH5A September   2019  – December 2023 PCM5140-Q1 , PCM6140-Q1 , TLV320ADC5140 , TLV320ADC6140

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2动态范围增强器
    1. 2.1 高通滤波器
    2. 2.2 DRE 参数
    3. 2.3 采样速率支持
  6. 3示例
  7. 4参考文献
  8. 5修订历史记录

2.2 DRE 参数

表 2-3 显示了 DRE 算法的参数。其中两个参数是写入器件寄存器来控制的。其他参数驻留在器件的 32 位宽系数存储器（Book 0、Page 5、Page 6 和 Page 7）中。

表 2-3 DRE 参数列表
DRE 参数功能/说明
DRE 阈值 (dB)一个信号电平，当高于该电平时 DRE 处于非活动状态。
最大增益 (dB)DRE 应用的增益上限。
释放时间常数（秒）当输入信号降至低于 DRE 阈值时 DRE 电路通过增大 PGA 增益进行响应的速度。
起音时间常数（秒）当输入信号升至高于 DRE 阈值时 DRE 电路通过减小 PGA 增益进行响应的速度。
释放迟滞 (dB)超过 DRE 阈值、强制 DRE 增加增益并开始释放的信号电平降低量（以 dB 为单位）。
起音迟滞 (dB)超过 DRE 阈值、强制 DRE 减小增益并开始起音的信号电平增加量（以 dB 为单位）。
释放去抖（样本）在 DRE 开始释放和增加 PGA 增益之前，在起音事件之后下降到 DRE 阈值以下的连续输入样本数。
起音去抖（样本）在 DRE 开始起音和减小 PGA 增益之前，在释放事件之后上升到 DRE 阈值以上的连续输入样本数。

DRE 阈值：一个信号电平，当高于该电平时 DRE 停止修改 PGA 并将其设置为单位增益。阈值电平是相对于 ADC 输出的满量程 (dBFS) 表示的。表 2-4 列出了 DRE 阈值配置设置。默认值为 -54dB。设置高阈值电平会减少 DRE 在信号电平突然增加时做出反应的余量，并可能导致数字削波和 PGA 饱和。因此，必须将 DRE 阈值设置为具有足够的裕度，以防止在输入电平发生较大动态变化时出现削波。

表 2-4 DRE 触发阈值电平可编程设置
P0_R109_D[7:4]：DRE_LVL[3:0]DRE 触发阈值电平
0000DRE 目标阈值是 –12dB 输出信号电平。
0001DRE 目标阈值是 –18dB 输出信号电平。
0010DRE 目标阈值是 –24dB 输出信号电平。
……
0111（默认值）DRE 目标阈值是 –54dB 输出信号电平。
……
1001DRE 目标阈值是 –66dB 输出信号电平。
1010 至 1111保留（不使用这些设置）

最大增益：最大增益表示 DRE 对低于 DRE 阈值的信号应用的增益上限。表 2-5 列出了最大增益配置设置。默认值是 24dB。其可编程范围为 2dB 至30dB ，步长为 2dB。

表 2-5 DRE 最大增益可编程设置
P0_R109_D[3:0]：DRE_MAXGAIN[3:0]允许的 DRE 最大增益
0000允许的 DRE 最大增益为 2dB。
0001允许的 DRE 最大增益为 4dB。
0010允许的 DRE 最大增益为 6dB。
……
1011（默认值）允许的 DRE 最大增益为 24dB。
……
1110允许的 DRE 最大增益为 30dB。
1111保留（不使用该设置）

释放时间常数：当输入信号降至低于 DRE 阈值时 DRE 电路增大 PGA 增益的速度。释放时间常数由两个系数控制：DRE_REL_ALPHA 和 DRE_REL_BETA。方程式 5 和方程式 6 显示了如何从下述时间常数中计算 DRE_REL_ALPHA 和 DRE_REL_BETA 参数。

方程式 5. GUID-516116DA-8D59-4927-B578-845E20F83A9E-low.gif
方程式 6. GUID-8AB8D80B-6570-4766-92B2-ECEE852DC8C9-low.gif

其中

  • RT 是以秒为单位的释放时间常数
  • FSYNC 是 ADC 的采样速率（以 Hz 为单位）

表 2-6 显示了控制 DRE_REL_ALPHA 和 DRE_REL_BETA 参数的寄存器。这些参数均具有 32 位的宽度，必须以二进制补码表示形式写入。DRE_REL_ALPHA 和 DRE_REL_BETA 的默认值对应的时间常数为 20 毫秒。

表 2-6 用于释放时间常数参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_REL_ALPHA0x050x7C0x7FDRE_REL_ALPHA 字节 [31:24]
0x050x7D0xB5DRE_REL_ALPHA 字节 [23:16]
0x050x7E0x16DRE_REL_ALPHA 字节 [15:8]
0x050x7F0x50DRE_REL_ALPHA 字节 [7:0]
DRE_REL_BETA0x060x080x00DRE_REL_BETA 字节 [31:24]
0x060x090x4ADRE_REL_BETA 字节 [23:16]
0x060x0A0xE9DRE_REL_BETA 字节 [15:8]
0x060x0B0xB0DRE_REL_BETA 字节 [7:0]

起音时间常数：当输入信号升至高于 DRE 阈值时 DRE 电路减小 PGA 增益的速度。起音时间常数由两个系数控制：DRE_ATT_ALPHA 和 DRE_ATT_BETA。方程式 7 和方程式 8 显示了如何从下述时间常数中计算 DRE_ATT_ALPHA 和 DRE_ATT_BETA 参数。

方程式 7. GUID-331A2097-E2AD-4528-AD0A-68398F92FBFF-low.gif
方程式 8. GUID-5836DCE4-E1E3-4ADA-92EC-72D241F1F118-low.gif

其中

  • AT 是以秒为单位的起音时间常数
  • FSYNC 是 ADC 的采样速率（以 Hz 为单位）

DRE_ATT_ALPHA 和 DRE_ATT_BETA 系数均以宽度为 32 位的二进制补码形式表示。表 2-7 显示了控制 DRE_ATT_ALPHA 和 DRE_ATT_BETA 参数的寄存器。DRE_ATT_ALPHA 和 DRE_ATT_BETA 的默认值对应的时间常数为 0.1 毫秒。

表 2-7 用于起音时间常数参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_ATT_ALPHA0x060x0C0x50DRE_ATT_ALPHA 字节 [31:24]
0x060x0D0xFCDRE_ATT_ALPHA 字节 [23:16]
0x060x0E0x64DRE_ATT_ALPHA 字节 [15:8]
0x060x0F0x5CDRE_ATT_ALPHA 字节 [7:0]
DRE_ATT_BETA0x060x100x2FDRE_ATT_BETA 字节 [31:24]
0x060x110x03DRE_ATT_BETA 字节 [23:16]
0x060x120x9BDRE_ATT_BETA 字节 [15:8]
0x060x130xA4DRE_ATT_BETA 字节 [7:0]

释放迟滞：超过 DRE 阈值、强制 DRE 增加增益并开始释放的信号电平降低量。释放迟滞以 dB 为单位。方程式 9 显示了如何计算 DRE_REL_HYST 参数。

方程式 9. GUID-33E85E9D-02FE-4367-8287-BD99AF093FD7-low.gif

其中

  • RH (>= 0) 是以 dB 为单位的释放迟滞

DRE_REL_HYST 的默认值为 0x00000300，对应的迟滞为 3dB 。表 2-8 显示了控制 DRE_REL_HYST 参数的寄存器。

表 2-8 用于释放迟滞参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_REL_HYST0x060x340x00DRE_REL_HYST 字节 [31:24]
0x060x350x00DRE_REL_HYST 字节 [23:16]
0x060x360x03DRE_REL_HYST 字节 [15:8]
0x060x370x00DRE_REL_HYST 字节 [7:0]

起音迟滞：超过 DRE 阈值、强制 DRE 减小增益并开始起音的信号电平增加量。方程式 10 显示了如何计算 DRE_ATT_HYST 参数。

方程式 10. GUID-BC2E45CD-BB6B-415F-9667-2D144A7CB7FC-low.gif

其中

  • AH (>= 0) 是以 dB 为单位的起音迟滞

起音迟滞的默认值为 1dB。可以通过对表 2-9 中列出的寄存器进行写入来更改默认值。

表 2-9 用于起音迟滞参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_ATT_HYST0x060x3C0x00DRE_ATT_HYST 字节 [31:24]
0x060x3D0x00DRE_ATT_HYST 字节 [23:16]
0x060x3E0x01DRE_ATT_HYST 字节 [15:8]
0x060x3F0x00DRE_ATT_HYST 字节 [7:0]

起音去抖：在 DRE 开始起音和减小 PGA 之前，在释放事件之后上升到 DRE 阈值以上的连续输入样本数。在频率为 48kHz 时该参数的默认值为 2 个样本（0.01 毫秒）。方程式 11 显示了如何计算 DRE_ATT_CNT 参数。

方程式 11. GUID-E38D2D12-54F1-40F1-850A-5B2A29700319-low.gif

其中

  • AD (>= 0) 以秒为单位
  • FSYNC 是 ADC 的采样速率（以 Hz 为单位）

表 2-10 显示了控制 DRE_ATT_CNT 参数的寄存器。

表 2-10 用于起音去抖参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_ATT_CNT0x060x180x00DRE_ATT_CNT 字节 [31:24]
0x060x190x00DRE_ATT_CNT 字节 [23:16]
0x060x1A0x02DRE_ATT_CNT 字节 [15:8]
0x060x1B0x00DRE_ATT_CNT 字节 [7:0]

释放去抖：在 DRE 开始释放和增加 PGA 增益之前，在起音事件之后下降到 DRE 阈值以下的连续输入样本数。在频率为 48kHz 时释放去抖的默认值为 25 毫秒。方程式 12 显示了如何计算 DRE_REL_CNT 参数。

方程式 12. GUID-8CA68E39-8322-41FB-AAAE-771C9B33F68A-low.gif

其中

  • RD (>= 0) 是以秒为单位指定的释放去抖
  • FSYNC 是 ADC 的采样速率（以 Hz 为单位）

表 2-11 列出了控制 DRE_REL_CNT 参数的寄存器。

表 2-11 用于释放去抖参数的可编程寄存器
系数PAGE寄存器复位值说明
DRE_REL_CNT0x060x1C0x00DRE_REL_CNT 字节 [31:24]
0x060x1D0x04DRE_REL_CNT 字节 [23:16]
0x060x1E0xB0DRE_REL_CNT 字节 [15:8]
0x060x1F0x00DRE_REL_CNT 字节 [7:0]