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音頻控制芯片PGA2311的音頻增益自動控制

作者: 時間:2011-08-19 來源:網絡 收藏

1.2 電平搬移電路
由于一般輸出設備音量大小不一且為交流耦合形式,而MSP430F149的A/D采樣電壓范圍是0~2.5 V,為了使被采樣信號與A/D匹配避免削波失真,需要將輸入信號比例放大(或縮小),并將中心電壓搬移至1.25 V附近。如圖2所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/166068.htm

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2 軟件設計
軟件設計包括按鍵顯示、外設信號處理幾個部分,重點是信號處理的AGC算法。按鍵顯示響應用戶設置輸出音量大小并顯示出來,外設主要是對進行配置。
2.1 AGC算法
AGC算法核心是通過信號的包絡信息來判斷信號的動態(tài)范圍是否超過設置大小,這里需要快速跟蹤包絡的變化,及時進行。
以往的AGC算法中乘除法運算對CPU資源的占用較大。這里提出的AGC算法比較簡單實用,其流程如圖3所示。具體實現(xiàn)過程:從單片機的A/D口,獲得音頻輸入/輸出信號的電平存入數(shù)組。數(shù)組存儲數(shù)據(jù)達到門限比較要求,進入峰值比較流程。根據(jù)存儲的輸入信號數(shù)據(jù),采用冒泡排序的算法找出最大幅值,判斷輸入端是否有信號。如果判定沒有音頻信號輸入,則不調整,防止由于輸出信號太小而一直增大,噪聲過大,或者一旦出現(xiàn)聲音,由于增益過大而出現(xiàn)短時間輸出聲音太大。輸入端有信號,則對輸出端進行檢測,同樣調用冒泡排序程序找出最大幅值,如發(fā)現(xiàn)輸出信號大小超過設定門限,則減小增益,反之則增大增益。在減小增益時,步進要大些,而在增大增益時步進要小些,這樣在增益調整時輸出的音量使用戶聽覺上不覺得難受。

3 實驗論證
為驗證設計的正確性進行實驗論證。設定輸出電平范圍,由計算機輸入突變的音頻信號,通過示波器觀察輸出,如圖4所示。

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從圖4中方框所標示的音量突變區(qū)域,可以看出輸入音量突然增大后,在500 ms內就將增益調低,保持音量輸出在設定范圍輸出。高音突變低音等實驗由于調整周期較長,這里就不作圖示整個調整過程了。

結語
實驗結果說明,該設計增益控制及時、準確,保持輸出信號電平在設定范圍穩(wěn)定輸出,且低功耗,實現(xiàn)簡單,可移植性強,可以滿足目前用戶對音頻接收設備音量輸出的要求。


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