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[参考译文] PCM5102A:如何使用 PCM5102A EVM 测量 SNR,THD+N,动态范围?

Guru**** 652440 points
Other Parts Discussed in Thread: TAS2770
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1079577/pcm5102a-how-to-measure-snr-thd-n-dynamic-range-with-pcm5102a-evm

部件号:PCM5102A
“Thread:TestTAS2770”(线程:测试,TAS2770)中讨论的其它部件

尊敬的各位先生:

我是否可以建议您如何使用我们的 EVM 测量 SNR,THD+N,Dynamis 系列?

谢谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,这些测量是相当标准的,并且对任何 EVM 都是通用的。 我始终使用 Audio Precision(AP)  发送数字输入和时钟并 进行测量。   

    我在 这里介绍了 AP 的一般说明和程序,如果您不使用 AP, 您可以将其用作自己  测量的指南:

    对于 THD,您需要三件事:

    1-生成脉冲的数字发生器  

    双模拟分析仪,用于测量 DAC 或 LP 过滤器输出时产生的模拟信号  

    3-扫描窗口以执行扫描。

    THD 与功率

    THD 与功率

    在扫描窗口中,Data1 和 data2是将绘制在左右 Y 轴上的值,而这些参数正被源1 (X 轴上)扫描,在这种情况下,它是数字发生器振幅。 请注意,为了避免 OCP 事件,我们开始从-18DBFS 扫描 到-100dBFS。

    另请注意 ,正在选择“X 上的 X-Y Data2”,这意味着它将在 Y 轴上绘制数据1,在 X 轴上绘制数据2。 它与任何模拟的传统图解相似。

    当扫描功率时,对于 x 轴上的给定功率,它会根据源1中给出的边界调整振幅以获得目标功率,然后测量获得 的功率的 THD+N。 然后转到下一个功率,通过更改给定范围内的振幅来调整功率,然后计算该功率的 THD+N,并一直持续到功率轴上的最后一个点。

    当扫描正在进行时, 您可以在“挖掘”中监控振幅,您会看到它正在根据您在“Siurce1”中设置的范围进行扫描。

    THD 与频率

    如果我们要绘制 THD 与 Freq 的图解,只需选择 X-Y ,对于 Data 2,选择“None”(无)。 对于 Source1 ,选择 DGen freq 并设置 start 和 stop freq。 图解将是数字发生器中给定振幅的 TDH 与频率。

    使用 FFT 的动态范围

    动态范围是设备可传递到设备噪声层的最大信号的比率的表达。 “最大信号”通常指特定失真度(通常为1%)的信号。

    信噪比和动态范围基本上是相同的测量值,只不过 SNR 中的信号是任意的,应该在结果中说明,而动态范围中的信号是最大的。

    您如何定义设备可以再现的最大声音信号? 然后,当您测量噪声级别时,您测量的带宽是多少,您是否应用了加权筛选器?
    AES17标准将设备的最大输出振幅指定为最高无失真输出,并将无失真输出定义为小于1% THD+N 的输出

    对于噪声级别, AES17标准规定使用997Hz 的正弦信号测量设备,振幅比最大信号幅低60dB。 这是为了确保信道没有静音,并且在有信号的情况下测量噪声。 使用频段抑制滤波器可以消除音频本身。 这是我们在数据表中通常使用的60dB 方法。

    为了进行此测试,我们将 THD 调节为1%,如此处设置所示。 请注意,产生 此 THD 所需的振幅为-3.31 dBFS  

    为了计算动态范围,我们需要进入   FFT 函数。  这样做

    • 在数字分析仪面板中,选择 FFT 频谱分析仪。 设置其他参数,如下所示。
    • 将数字发生器的振幅设置为-3.141 (上一步测量的1% THD)。  
    • 点击 F4,它会在模拟分析仪的 DBR A 中写入该值作为参考。
    • 现在,在数字分析器中将信号幅值更改为-60dB,然后再次打开输出。  
    • 将  模拟 分析器中的振幅更改为频段抑制 ,这样它就可以消除-60 dB 的音调;您读取的值是 -60 dB 输入的噪声级别。
    • 为该值添加参考(DBR A),这是您的动态范围,从 TAS2770的上述测量值开始,  DR 为 88.23+17.71=  105.938.

    SNR 测量本质上 与具有一个定义特征     的 DR 测量非常相似:在动态范围内,测量最强与最弱信号的比值,其中测量给定信号与系统噪声的比值(SNR)。

    • 动态范围在下端受 系统噪音的限制,在上端受 最大信号呈现水平的限制,而不会失真 (如上所述,1%的 THD 被认为是测量的标准水平)
    • 当存在最大幅度的信号时,SNR 等于动态范围, 当存在较小的信号时,它小于动态范围。

    此致,

    阿拉什