ZHCAG97 June   2026 TAS5805M , TAS5825M , TAS5827 , TAS5828M

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1Class-D能够输出的最大不削顶电压
  4. 2模拟端引入的失真
    1. 2.1 PVDD过低产生削顶失真
    2. 2.2 PVDD供电不足导致失真
    3. 2.3 Class-H 升压不足导致失真
    4. 2.4 Cycle-By-Cycle current limiting产生削顶失真
  5. 3信号在DSP数字域的失真
    1. 3.1 数字溢出导致失真
    2. 3.2 Clipper模块削顶导致失真
    3. 3.3 Sample rate设置错误导致Clipping/distortion
  6. 4小结
  7. 5参考文献

3.1 数字溢出导致失真

TAS58xx是集成DSP的高性能数字输入音频功放，用户可以在DSP里面完成调音，限幅等功能。

TAS58xx的DSP数据格式 图 3-1 TAS58xx的DSP数据格式

上图为TAS58xx系列的流程图，包含SRC, DRC, EQ, AGL等模块，不同的模块具有不同的DSP Headroom, 不同的DSP Headroom对应不同的保留空间，不同的保留空间对应不同的数字信号的大小。以9.23 format为例，9.23指的是在32位的定点数中，包含1个符号位，9个整数位，23个小数位。9.23 format对应的最大的gain为20 × log M (2^((9-1))) = 48 dB. 同理，5.27 format对应的是24dB, 1.31对应的是0dB.

上 图 3-1 包含每个功能模块本身的最大增益调节能力，以及输入该功能模块的信号的大小限制。以Volume和DRC为例，在Volume中能够加的最大增益是48dB, 但进入DRC的数据信号最大不能超过24dB. 假设Input mixer和EQ的增益为默认值0dB, 来自AP的输入信号为最大0dB, 即使Volume能够提供48dB的增益，但为了使得进入DRC的信号不超过24dB, Volume的增益设置最大不应该超过24dB. 否则，进入DRC的信号将会超过24dB, 会导致数字溢出，从DRC出来的信号的高位数字会被舍弃，造成正弦波信号的削顶失真。

实测例子：在PPC3默认配置下，将功放的Volume gain 设置为10dB. Analog gain 设置为-10dB. 分别用AP提供-9dB, -10dB的IIS输入信号，SDOUT的输出波形如下。SDOUT是直接由功放DSP输出的信号。AP输入-9dB的信号，在Volume中加上10dB，则进入Interpolation的信号为+1dB, 造成数字溢出，即进入DAC的信号已经失真。AP输入-10dB的信号，则刚好不会失真。

数字溢出在AP中的波形对比
a) input=-9dB的失真波形 图 3-2 a) input=-9dB的失真波形
b) input=-10dB的不失真波形 图 3-3 b) input=-10dB的不失真波形