于為獲得更高音頻（http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/analog/audio/audio_overview.page）系統(tǒng)保真度而努力的您,，我們給您介紹一種新的概念。許多系統(tǒng),，特別是應(yīng)用到家庭影院/迷你小型樂隊市場的一些系統(tǒng),，都謹(jǐn)慎地給輸出信號增加失真。盡管這樣做看似不符合我們的常識,，但設(shè)計人員考慮這么做是有原因的,。這種技術(shù)的主要目的是最大化平均功率輸出，同時限制峰值的出現(xiàn),。
一些客戶在一些列產(chǎn)品中都使用相同的功率放大器IC,。這讓他們可以更大批量地采購一種器件，從而降低成本,，簡化庫存,。他們可能會使用一種小功率電源來節(jié)省成本?？蛻魰褂靡粋€小功率電源的閉環(huán),、固定增益放大器。它限制了輸出電壓擺動（通過限制輸出）,，這樣可以保護(hù)小功率電源免受過電流狀態(tài)的損壞,。但是，一個簡單的衰減器便可讓系統(tǒng)更加安靜,。讓輸出稍微失真,，可極大增加感知RMS功率。在確定增加失真程度時需小心謹(jǐn)慎,，不得增加過多,！
對于其他客戶而言，限制其信號的電壓輸出可幫助限制揚(yáng)聲器漂移,。但是,，在這種情況下應(yīng)小心操作，因為進(jìn)入揚(yáng)聲器的高RMS 功率可能會引起可靠性問題。
在數(shù)字處理系統(tǒng)中,，可通過使數(shù)字采樣飽和給信號引入THD,。也就是說，使用足夠增益,，推移最高有效位,，讓其超出數(shù)字采樣大小。例如,，您有一個24 位字,，您的采樣為0x900000。使用12 Db 增益,，最高音頻位便超出采樣的最高有效位（MSB）,。
之后，下調(diào)該數(shù)據(jù)至您需要的音頻輸出電平,。所以,，其可以概括為：
圖1放大信號為削波增加THD，然后降低輸出產(chǎn)生特定峰值到峰值電壓的更平均功率
這聽起來簡單,，但許多音頻處理器實際并非最高有效位=全量程音頻,。例如，一些TI的音頻處理器使用一種被稱為9.23 的數(shù)據(jù)格式,。這種采樣數(shù)據(jù)可用下列方法表示16 位或者24 位數(shù)據(jù)：
圖2把標(biāo)準(zhǔn)16位或者24位音頻采樣映射至32 位或者48 位內(nèi)存位置中
正如您看到的那樣,，MSB 和LSB 添加了一些補(bǔ)位。LSB 很容易理解—如果您削減某個16 位字（使用CD 播放器）,，則您仍然有一些無需刪減便可復(fù)制的位,。
在頂端，共有9 個位,，用于防止音頻數(shù)據(jù)意外飽和,。例如，如果您使用一個24-dB增壓的均衡器(EQ),，并且您輸入一個“全量程”16 位字,，則您可能會非有意地讓信號飽和，也即增加失真,，而這與我們努力的方向背道而馳,。
削波時存在振幅損失，因此THD（后）可能允許少量增益通過THD 管理器,。10%失真削波帶來約–1dB輸出電平損失,。
實例操作
在我們的例子中,，系統(tǒng)有一條9.23音頻通路,。我們希望在–12 dB輸出下產(chǎn)生10%THD。平均輸入為–10 dBFS（–10 dB參考24位全量程音頻源）。
我們需要放大至全量程及以上（“溢出位”9位）,。因此,，在一個增壓模塊中，我們給原始源添加10 dB,，以達(dá)到全量程,，之后再添加27dB來填充9個溢出位。現(xiàn)在,，增加3dB增益,，以對信號削波?？傆?，我們需要增加40dB增益。
現(xiàn)在,，我們有一個填充音頻通路MSB的信號,，并要求進(jìn)行削減，這樣便可在–12 dB下輸出內(nèi)容,。這意味著削減39dB,。產(chǎn)生的輸出具有10%失真，且輸出電平為–12 dB,?？矗∥覀儸F(xiàn)在已經(jīng)在–12 dB輸出下增加了RMS功率（通過增加失真）,，并同時讓電源和揚(yáng)聲器的工作都更加輕松愜意,。
與圖形可編程處理器（例如：PCM3070 等）一起工作時，利用TI 的TI’s PurePath™工作室圖形開發(fā)環(huán)境,，可以快速地對其進(jìn)行樣機(jī)制造和試聽,。
PurePath 的更多詳情，敬請訪問：http://www.ti.com.cn/tool/cn/aicpurepath_studio&DCMP=hpa_contributed_articles&HQS=Other+OT+purepath-ca
下次,，我們將討論模擬正交調(diào)制器失衡的數(shù)字校正,，敬請期待。