作為音頻處理電路中兩大關(guān)鍵器件之一,音頻ADC承載了將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的重任,是各種音頻輸入設(shè)備中優(yōu)先考慮的一環(huán)。而要說高端的音頻ADC的話,最有名的莫過于TI的Burr Brown ADC以及ESS的Sabre ADC了,而兩家正好最近也推出了一系列新品,我們不妨一起來了解下當(dāng)下高端音頻ADC有哪些變化。
ESS
今年4月,ESS發(fā)布了一款全新的雙通道高性能音頻ADC,ES9826。與去年開始發(fā)布的ES9027MPRO和ES9027PRO這兩大旗艦音頻DAC一樣,ES9826成了其音頻ADC陣容中,首個(gè)用上了第四代Hyperstream調(diào)制器的產(chǎn)品。根據(jù)ESS的說法,第四代Hyperstream調(diào)制器與上一代架構(gòu)對(duì)比,通過降低數(shù)字噪聲改善了音頻性能,同時(shí)還顯著降低了功耗。不過根據(jù)其公布的本底噪聲數(shù)據(jù)來看,依然維持著和上一代一樣的200kHz。
除此之外,ES9826的另一大特色在于除了兩個(gè)基于第四代Hyperstream調(diào)制器的ADC外,還集成了一個(gè)+30dB的可編程增益放大器以及一個(gè)高性能的模擬鎖相環(huán)。在對(duì)麥克風(fēng)的支持上,ES9826也沒縮水,不僅集成了一個(gè)MIC BIAS調(diào)制器支持模擬麥克風(fēng),還集成了一個(gè)立體聲PDM接口來支持?jǐn)?shù)字麥克風(fēng)。再加上除了支持I2C/SPI軟件控制外,ES9826還支持硬件模式,無需外部源編程,如此一來直接為客戶省掉了諸多額外的BOM成本。
從參數(shù)指標(biāo)上來看,32位的ES9826可以做到+115dB DHR的單通道動(dòng)態(tài)范圍,但在可選的自動(dòng)范圍增強(qiáng)(ARE)功能下,可以進(jìn)一步提升單通道動(dòng)態(tài)范圍至+123dB。在輸出上,ES9826可以做到最高768kHz的PCM采樣率,結(jié)合其動(dòng)態(tài)范圍表現(xiàn),足以用于各種專業(yè)麥克風(fēng)、錄音設(shè)備以及視頻會(huì)議系統(tǒng)。
TI
TI最近則將重心放在了前景可觀的車載音頻上,推出了一系列車載音頻ADC,比如PCM6120-Q1。PCM6120-Q1是TI專為車載音頻打造的雙通道音頻ADC,支持2通道的模擬麥克風(fēng)輸入和4通道的數(shù)字PDM麥克風(fēng)輸入。
PCM6120-Q1同樣集成了一個(gè)極低噪聲的前端PGA,配合動(dòng)態(tài)范圍增強(qiáng)器可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行增益自動(dòng)調(diào)整。PCM6120可以提供113dB的動(dòng)態(tài)范圍,在動(dòng)態(tài)范圍加強(qiáng)(DRE)啟用后可以實(shí)現(xiàn)最高123dB的動(dòng)態(tài)范圍。除此之外,該ADC也集成了PLL、HPF,并可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)768kHz的采樣率。
除了高集成度外,PCM6120-Q1的低功耗特性使其可以采用3.3V乃至1.8V單電源供電,所以特別適合智能座艙這種空間受限的音頻工況。除了可以用于座艙內(nèi)的語音指令系統(tǒng)外,還可以用于對(duì)路噪、動(dòng)力系統(tǒng)噪聲進(jìn)行主動(dòng)消除的降噪系統(tǒng)。
高端音頻ADC的新應(yīng)用
在音頻ADC主打的音頻錄制領(lǐng)域,近期冒出了很火的32bit浮點(diǎn)錄制的概念。與32bit定點(diǎn)錄制不同的是,其分辨率依然是24位,只不過加入了8位指數(shù)來進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)范圍。傳統(tǒng)的24位音頻最大動(dòng)態(tài)范圍只有144dB,而32位浮點(diǎn)音頻不僅可以記錄0dB以上的聲音,還可記錄最高1680dB的動(dòng)態(tài)范圍。
而實(shí)現(xiàn)這一應(yīng)用靠的正是兩個(gè)乃至多級(jí)ADC的組合,一個(gè)處于高增益,一個(gè)處于低增益。多級(jí)ADC混合得到的信號(hào)通過FPGA等單元的處理后,就得到了32bit的浮點(diǎn)音頻數(shù)據(jù)。正因?yàn)橛辛巳绱藦?qiáng)大的動(dòng)態(tài)范圍,這樣在音樂或會(huì)議錄制等場(chǎng)景中,就不再需要考慮增益設(shè)置過高而產(chǎn)生爆音的問題,因?yàn)榛静粫?huì)再出現(xiàn)因?yàn)槌^動(dòng)態(tài)范圍而失真的情況。
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adc
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