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[参考译文] TAS6424M-Q1:奇怪的噪声问题和寄存器设置

Guru**** 1111390 points
Other Parts Discussed in Thread: TAS6424M-Q1
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/995436/tas6424m-q1-weird-noise-issue-and-register-settings

器件型号:TAS6424M-Q1

尊敬的 TI 专家:

我们将 TAS6424M-Q1用于汽车应用:

 - PVDD = 13.5V

 LC 滤波器:BTL 共模、3.3uH 和1uF

 -负载:2 Ω、4通道

 -我们 希望它在 TDM8 32位(或24位)接口、MCLK 和 SCLK 短接、SDIN1被使用、SDIN2接地时运行。

 - FSYNC = 44.1kHz

 - SCLK = 11.289MHz

当前寄存器设置:

地址 寄存器 注释
0x00 模式控制 0x00  
0x01 其他控制1. 0x11 过流为2级
增益电平2 = 15V 峰值输出电压
0x02 其他控制2. 0x62  
0x03 SAP 控制(串行音频端口控制) 0x06 44.1kHz、TDM 24位或32位、DSP 模式(16位或24位)
0x04 通道状态控制 0x00  
0x05 通道1音量控制 0xc6 -4.5dB
0x06 通道2音量控制 0xc6 -4.5dB
0x07 通道3音量控制 0xc6 -4.5dB
0x08 通道4音量控制 0xc6 -4.5dB

到目前为止、我们遇到了一些问题:

我们预计峰值输出电压为8.5V、信号为0dBFS。 但测试显示、4V 峰值与-18dBFS 信号(TDM 信号由音频分析仪生成)、并且在-12dBFS 输入时输出开始削波。 您能否验证我们的增益和音量设置?

2.输出具有奇怪的噪声,振幅为500mV。 只要我们提供 TDM 时钟、噪声就会出现、无论数据是0还是其他任何值。 如果我们停止 TDM 时钟、噪声消失。

请检查我们的寄存器设置、哪些设置可能会导致此噪声?

您能否解释一下数据表 9.6.4小节中描述的输入格式"DSP 模式"和其他格式 SAP 控制(串行音频端口控制)寄存器:

谢谢你。

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    大家好、Tuan、

    很遗憾、我需要提出几个问题、然后才能完全回答您的完整帖子。
    寄存器设置看起来不错、音量增益正确。

    1. 我会在席上查一下,然后作答。

    2. 要测量噪声,您应过滤信号,使带外噪声和开关频率不是测量的一部分。  另外、进入播放模式后等待30秒、以测量系统稳定的噪声。  18dBFS 示波器屏幕截图显示了近端2Vp 或4Vpp 信号。  18dBFS 信号为0.1259 x 15V/dBFS、即1.89Vp。

    数据表的第9.3.1节介绍了所有模式。  不存在 DSP 模式。  I2S 模式具有类似 TDM 的 FSYNC 脉冲、而不是 LRCLK。

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    您好 Scott、

    感谢您的回答。

    对于噪声测量、 我 了解到噪声频率超过20kHz、因此如果我 应用加权滤波器、THD 和 SNR 测量可能很好。 但我仍然认为500mV 噪声不是正常的吗? 即使在30秒稳定时间之后、噪声也始终存在。

    对于增益设置、-18dBFS 示波器屏幕 的衰减为2:1 (因为我的差分探头最大值为8V、所以我使用了与负载并联的电阻分压器2:1。 我知道这不是检查音频质量的好方法、但要查看波形的形状、我认为是可以的)。  因此峰值电压为4V、而不是屏幕中的2V、峰峰值电压为8V、 超过预期值的两倍。

    老实说、我们在相同的硬件设置和不同的寄存器设置下获得了良好的波形。 但是、由于某些原因、现在请求软件团队更改设置并不容易、因此我想先检查并了解问题。

    因此、我在等待您的基准测试结果、同时也在等待 EVB 板 到达并从我的一侧进行检查。

    谢谢你。

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    图安

    我将等待您进行 THD 和噪声测量。  我明天将使用 Audio Precision 测试您的设置。  

    请向我发送您的最新设置、以便我也可以使用它们进行测试。

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    您好、Scott、

    我们最新的寄存器设置将在第一个帖子中出现。 您能否帮助复制和检查电路板上的噪声和输出振幅?  我怀疑 TDM 输入格式设置。

    我们的 EVB 将在下周到来、在设置软件和使用不同的寄存器设置之前、需要一些时间。

    谢谢你。

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    图安

    我使用了我们的评估模块(EVM)并使用上面列出的确切代码进行了测试。
    输入为 TDM8、44.1kHz、32位、MCLK = SCLK = 11.2896MHz (256F)

    我使用 Audio Precision 生成 TDM 信号、使用模拟分析仪测量输出信号。

    输入信号电平 输出 Vrms 输出 Vpeak 输出 W (4欧姆)
    0dBFS 6.344Vrms 8.95Vp 10瓦
    -12dBFS 1.592Vrms 2.25Vp 0.63W
    -18dBFS 0.798Vrms 1.23Vp 0.16W

    这在数学上是正确的。 在-4.5dB 输入下、输出将为15V x 0.5957 = 8.935Vp

    具有-4.5dB 音量和15V/dBFS 模拟增益的噪声、器件在运行、无信号

    在没有滤波器的情况下: Vnoise = 7.8mVrms

    使用 AES17滤波器: Vnoise = 65uVrms

    使用 A 加权滤波器: Vnoise = 48uVrms

    您看到的噪声是 TAS6424M-Q1 DAC 部分的噪声整形器产生的带外噪声。

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    您好 Scott、

    感谢您的测试结果。

    我在 EVM 上进行了测试、采用了相同的 TDM 格式和寄存器设置。 噪音仍然存在并且非常一致:

     -  在上电复位或软件复位大约10秒后、会出现噪声模式开/关。 10秒后、噪音消失。 这是可以接受的。

     -现在、在10秒的稳定时间之后、TDM SCLK、MCLK 和 FSYNC 存在、但数据为零、因为我没有播放。 没有噪声。

     -一旦我开始播放(数据不为零),就会出现噪音。  如果我停止播放、噪音仍然存在。 从这一刻起、输出信号中始终嵌入了噪声模式。

     -通过将 MUTE 引脚置为有效或将通道状态控制寄存器设置为 Mute (静音)来静音:噪音仍然存在。

     -将 STANDBY 引脚置为有效:噪音消失。 使 STANDBY 引脚无效:重新出现噪声。

     -尝试不同的输入 FORTMAT (SAP 控制寄存器):相同的结果。

    噪声振幅约为200mV、频率约为100KHz。

    在未应用任何滤波器的情况下、您在测试设置中是否仅获得7.8mVrms 噪声? 您可以再次检查吗? 请注意、POR 后没有噪声、一旦我开始发送音频数据、就会出现噪声。

    我同意该噪声超出音频频带、但看到它嵌入波形非常奇怪。 下面是 EVM 的1KHz 正弦波输出。 该器件的预期行为是不是?

    谢谢你。  

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    图安

    您会说噪声振幅在100kHz 左右约为200mV。  这是来自内部 DAC 噪声整形器的噪声。  这是正常情况。  使用 A 加权滤波器来测量噪声。  最好使用 AEC17滤波器来测量 D 类放大器的性能。

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    您好 Scott、

    然后、我现在将忽略此噪声并应用滤波器进行性能测量。

    我们可以解决此问题。

    感谢您的支持。