[参考译文] TLV320AIC23B-Q1：信号电平计算

你好 Jeff McPherson ,

感谢您的及时回复。  

首先、请注意、此器件被认为是停产的。 该器件不再投入量产、不推荐用于新设计。

同意。 我的一个旧设计中使用了这个问题、我在尝试调试问题时提出了这个问题。

我也不会使用噪声或开放式信号来测量输出。 正确的增益级测量需要提供具有已知电平的正弦音调。 否则、您无法判断信号是否成功发送到输出。 您可能误启用了静音。

在这方面、请按如下所示的块原理图形式找到我的测量设置：

说明：

1. 生成的信号生成频率为 1kHz 且振幅为+500mV 至–500mV (1Vp-p) 的正弦信号。 我在编解码器的 MICIN 引脚输入端提供的此信号。
2. 编解码器设置为：
   1. 编解码器第一个增益级别：5 (50k/(10k+0))。
   2. 编解码器第二增益：20dB   
   3. 侧音电平设置为–18dB。  
   4. 耳机放大器增益设置为 6dB（编解码器可支持的最大值）。
3. 现在、如果我在该编解码器的耳机引脚 (LHOUT / RHOUT) 处进行探测、我的输出信号应该是什么？  
4. 在这种情况下、请注意、我的 DAC 没有可用的输入、静音被禁用。  

现在、我们能否讨论如何在编解码器和 RHOUT/LHOUT 引脚上的各个点计算信号电平？

此致、

H C Trivedi。  

您好、

首先、请注意 ADC 的满量程输入为 1Vrms。 我们可以计算出 1Vpp =~0.35Vrms、因此麦克风输入上的默认增益 5x 将导致输入削波、使 ADC 过载 (5 倍增益后~1.76Vrms)。 您可以添加一个 与 MICIN 串联的 40k Ω 电阻器、以在输入端提供 0dB 的模拟增益。  同样、在第二个增益级+20dB 的情况下、电压将增加~10 倍、因此同样、这将导致 17.6Vrms — 使用此器件时无法实现。 在此之后、我们无法估算器件中的电压电平、因为根据该器件的工作电压、这些增益电平是无法实现的。 但是、我们可以在功能方框图中看到、下一级将是侧音电平、因此如果输入信号电压低得多、我们应该会在第一个增益电平和侧音输出之间看到+2dB 增加。 耳机放大器增益将在侧音之后、增加 6dB、我们将看到耳机放大器的第一增益级和输出之间增加 8dB。  

请注意、–18dB 侧音可能不正确 — 我在寄存器映射中看到它标记为–18dB、但在侧音说明中、最低增益水平为–15dB。 我猜拼写错误位于寄存器映射中、因为除了可能的–18dB 外、所有这些都是 3dB 间隔。 因此、我们可以假设选择降低–15dB 而不是–18dB。 如果是这种情况、根据您描述的设置、我们将看到 HP 放大器的第一增益级和输出之间增加了+11dB。 这个值接近 2 倍。

此致、
Mir

谢谢你的解释 Mir Jeffres .

根据您的响应、我将输入信号缩小到 10mVP-P 、即 3.5mVrms。 在这种情况下、考虑到第一级的增益为 ms 5 倍、第二级的增益为 10 倍、ADC 的输入信号约为 50 x 3.5mVrms = 175mVrms。 考虑到这些数字、您能帮助我进一步计算数字吗？  

此外、假设 x5 为~14dB、x10 为 20dB、侧音衰减为 15dB、耳机放大器增益为 6dB、我的输入信号的增益应该约为 (+14+20-18+6) 22dB。 同样、这是考虑到 DAC 的任何 信号都不会在混频器输入端混合、我的 MICIN 信号是编解码器中唯一可用的信号）。

这导致我的侧音电平高达输入信号的 12.58 倍。 这样的声音不会大吗？ 我的意思是、这不会太大而无法被视为侧音信号？

我根据上述理解进行了计算。 下面提供了相同的快照。  

我的疑问是：

1. 我的计算（在此响应中）是否正确？ 如果没有、请帮助我纠正这些计算中的错误/误解。
2. 如果我的侧音太大、是否不应在耳机中听到响亮和清晰的声音？
3. 如何修改信号的白噪声类型的计算？ 假设我的麦克风输入端没有语音信号、但线束出现电噪声信号峰值。

谢谢。此致、

H C Trivedi

嗨、H C

1) 是的,你的计算是有意义的。 此外、较低的输入信号可防止增益级中出现削波、因此增益应匹配。

2) 我不确定你是否想要响亮的侧音或不用于调试目的,但可以说是的,它是太大,不能被视为侧音。 它应该只有足够大的声音让用户知道麦克风正在工作、即用户不会感到与麦克风隔绝、因为他们戴着耳机。 这可能是与耳机电平相差–20dB 左右。

在这个级别、耳机中应该会发出很大的声音。 72dBSPL 是非常清晰的收听音量

3) 只要起始 RMS 电平相同（假设给定带宽，例如 20Hz 至 20kHz）、就不必更改白噪声的计算结果

此致、
Jeff McPherson

感谢 Jeff McPherson的确认。 为了继续上述计算,我在载荷条件下进行了一些测量。 请按如下方式查找捕获的时域信号：

MICIN 信号：

耳机信号：

根据前一答复进行的理论计算：

我的询问如下：

1. 计算结果与测量水平不匹配。  
2. 根据计算、耳机的信号电平约为 68 dBSPL、但  耳机几乎听不到任何声音。 这意味着,实际上,侧调是按预期工作,但理论上我的结果不匹配。 此外、耳机电压电平不是输入电平约 12.58 倍的任何值。   

谢谢。此致、

Trivedi

尊敬的 Trivedi：

测量情况下的输入电平与理论情况不接近、因此无法轻松比较两者。

输入电平为 0.0125Vrms。 22dB 的增益= 12.5V/V

0.125 * 12.5 = 0.15625Vrms、非常接近测量值 0.1573。 在我看来、增益计算结果符合预期。  

为什么听不到、测量的信号使用哪种负载？ 由于电压输出正确、因此耳机的电力输送或 SPL 电平的计算方式一定会出现问题。 您能否详细说明一下如何确定 1m 距离处的 SPL 水平？

谢谢、
Jeff McPherson

你好 Jeff McPherson ,

我认为有一些误解：

1. 我的测量输出（如图所示）是：13.8mVp-p、即 4.87mVrms 。
2. 我的计算输出是 0.1573mVrms 。 =>计算与测量之间存在不匹配。
3. 根据我的计算、SPL 为 68dB、然而、输出侧音调听不到声音。

您能澄清一下吗？

谢谢、

Trivedi

尊敬的 Trivedi：

感谢您的澄清。 能否用正弦波重复测试？ 我认为区分输入信号和输入噪声会有所帮助。

此致、
Jeff McPherson