基於Realtek RTL4040/4042 with RWS藍牙的網紅音訊直播設備的設計方案

7、動態範圍(Dynamic Range)：動態範圍是指音響系統重放時最大不失真輸出功率與靜態時系統雜訊輸出功率之比的對數值，又指一個多媒體硬碟播放機輸出圖像的最亮和最暗部分之間的相對比值。一般性能較好的音訊設備動態範圍在100dB以上。動態範圍是指設備能夠處理的最大信號與最小信號的比值。
3，TPA3131D2：20W 無濾波器 D 類身歷聲放大器

TPA313xD2 是用於驅動揚聲器的高效身歷聲數位放大器功率級，峰值驅動功率高達 2x42W/4Ω。 TPA3131/32D2 的印刷電路板 (PCB) 通過底部 PowerPAD 進行散熱，無需使用散熱器，同時可持續提供 2 × 4W/8Ω (TPA3131D2) 至 2 × 25W/8Ω (TPA3132D2) 範圍內的輸出功率。

TPA313xD2 高級振盪器/PLL 電路採用多開關頻率選項來抑制 AM 干擾；搭配使用主從模式同步選項時，還可使多個器件實現同步。

TPA313xD2 針對短路、過熱、過壓、欠壓和直流等故障提供了全面保護。 在超載情況下，器件會將故障情況報告給處理器，從而避免自身遭到損壞。

特性相容器件包括：2 × 50W TPA3116D2（PowerPAD 朝上）、2 × 15W TPA3130D2（PowerPAD 朝下）和 2 × 30W TPA3118D2（PowerPAD 朝下）。

產品特性

• 支援多種輸出配置
  • 7.4V 電壓、8Ω 橋接負載 (BTL) 負載條件下的功率為 2 × 4W (TPA3130D2)
  • 19V 電壓、8Ω BTL 負載條件下的功率為 2 × 25W (TPA3132D2)
• 7.4V 電壓、8Ω 橋接負載 (BTL) 負載條件下的功率為 2 × 4W (TPA3130D2)
• 19V 電壓、8Ω BTL 負載條件下的功率為 2 × 25W (TPA3132D2)
• 寬電壓範圍：4.5V 至 26V
• 汽車拋負載相容
• 高效 D 類運行
  • 兼具 > 90% 的功率效率與低空閒損耗特性，無需散熱器即可穩定運行
  • 高級調製系統組態
• 兼具 > 90% 的功率效率與低空閒損耗特性，無需散熱器即可穩定運行
• 高級調製系統組態
• 多重開關頻率
  • AM 抑制
  • 主從模式同步
  • 高達 1.2MHz 的切換頻率
• AM 抑制
• 主從模式同步
• 高達 1.2MHz 的切換頻率
• 採用具有高 PSRR 的回饋功率級架構，降低了 PSU 需求
• 可程式設計功率限制
• 差分和單端輸入
• 身歷聲模式和單聲道模式（採用單濾波器單聲道配置）
• 由單電源供電運行，減少了元件數量
• 集成了具有錯誤報告功能的自保護電路，其中包括過壓、欠壓、過熱、直流檢測和短路等保護
• 散熱增強型封裝
  • 32 引腳超薄型四方扁平無引線 (VQFN) 封裝（焊盤朝下）
• 32 引腳超薄型四方扁平無引線 (VQFN) 封裝（焊盤朝下）
• -40°C 至 85°C 環境溫度範圍

應用

• 筆記本電腦和超極本
• 平板電視
• 消費類音訊應用

4,Nutube 雙三極管閥

5，電源系統

整機供電系統由24v外接電源供電，24v主供電為後級PA功放供電，採用直接供電能夠提供充沛的功率，再降壓輸出12v->5v->3.3v LDO 供內部其他系統的供電，整個電路小巧靈活簡單。




四、軟體發展
本系統由於採用ALC4042做音效卡主控，其內置的fw免去了一般軟體產品的開發過程，若需要定制fw則可以通過原廠修改fw。在這裡我們採用RTL8763BFR模組做主控，通過這個晶片靈活的程式設計來解決一些簡單的系統工作流程控制，至於RTL8763BFR的軟體發展，本文不做更詳細的說明，讀者可查閱作者其他的方案及文稿。



五、測試

音訊AUDIO設備測試,主要測試頻響,失真THD,信噪S/N,雜訊NOISE,當然有的還要求測試功率,常用的測試儀器有Audio Precesion(現在),7723A/B(早期).通過產生一個正弦信號輸入到設備裡面,從輸出端監測輸出信號.
從話筒、功率放大器、揚聲器等等關鍵點的測量，衡量音訊設備的主要技術指標有頻率回應特性、諧波失真、信噪比、動態範圍等。下面簡單介紹音訊設備常見的測試指標：

1、電平(Level)：音訊設備測試中常用的測試電平主要有以下幾種，①給定輸出電平，如 1V 、1W或單位增益；②能產生固定失真的電平 , 如1% THD+N；③設備工作電平，雜訊低的同時又有著合適的動態餘量；④測試文檔指定的輸入或輸出電平。測試時應根據情況的不同來選擇適合的電平去測量設備,所以首先必須非常清楚自己應該使用哪種電平。通常根據DUT(Device under test)的性能來說，對於增益可調的則可通過調整增益來實現輸出指定的測試電平，但是固定增益的DUT就不能通過調整增益來進行了，如果需要DUT輸出1Vrms的信號，用AP的Signal Generator輸出一個1KHz的正弦信號，將AP的Analyzer窗口中 Level單位設置為V，然後調整信號發生器的輸出幅值使Analyzer中的Level值變為1V即可；對於需要DUT輸出1W的測試情況，尋找輸入電平的方法類似，只需將Level的單位選擇為W即可；當然對於要找打1%的THD+N輸入信號，則要將Analyzer視窗中的Function Reading選擇為THD+N Ratio即可。

2、頻率回應(FrequencyResponse)：頻率回應測量觀察的是不同頻率的電平輸入到被測設備後產生的輸出電平，是對音訊設備內的數模/模數轉換器頻率響應能力的一個評價標準。通常是用等幅正弦波從極低頻率掃描到極高頻率輸入到設備，如果設備的回應非常平直，那麼在頻響曲線上的反映應該是所有頻率的輸出電平均等，軌跡線幾乎無變化且斜率接近於零。最簡單的全頻段回應測量可以只選擇要測頻段內極低、極高個中間頻率進行測試。如果這些頻率的輸入電平相同，則被測設備的輸出電平代表其對這些頻率的實際回應情況。在低頻與高頻部分，信號的重建比較困難，所以在這兩個頻段通常都會有衰減的現象。輸出品質越好的裝置，頻率回應曲線就越平直，反之不但在高低頻處衰減得很快，在一般頻段，也可能呈現抖動的現象。

3、總諧波失真加雜訊(THD+N，Total Harmonic Distortion plus Noise)：諧波失真是在音訊信號中多出了一些額外增加的頻率信號，諧波頻率是原始信號的整數倍。總諧波失真是被測設備諧波的所有測量結果總和。THD+N會根據測量頻寬的不同而發生變化，所以需要使用高通和低通濾波器來限制測量頻寬，並在結果的部分標明測試時所使用的實際頻寬。通常採用的頻寬範圍是20Hz 至 20kHz。THD+N還會隨著施加信號的電平和頻率的不同而產生變化。所以通常採用約1kHz 的中頻信號以及標準工作或*輸出電平來測量設備。

4、串擾(Crosstalk)：在多通道的音訊系統中通常會發生一個通道的信號以低電平的形式洩漏到另外一個通道裡的情況，這種跨通道洩漏的信號被稱之為串擾，其通常表述為洩漏信號和原始信號之間的比率，串擾在實際設備中非常難以被消除乾淨。串擾主要是設備通道導體之間電容耦合的結果，並且通常表現出隨頻率上升而增加的特性。串擾結果通常只是單一的數字。然而,對設備進行掃頻測試可以客觀反映其在工作頻寬內的實際串擾性能。在AP上測試音訊設備的Crosstalk通常為保證DUT的兩通道有相同的對地輸入阻抗，必須將DUT兩個通道分別接入AP信號輸出埠A和B，當要測試A 受到B的串擾時時，則在AP信號發生器中關閉通道A，只打開通道B，並在Analyzer視窗中選擇Crosstalk功能選中通道A，就可以直接讀出該定頻輸入下串擾大小，當然輸入掃頻信號也可以在全頻帶內進行掃頻測試Crosstalk。 

5、信噪比(Signal-to-noise ratio)：雜訊水準的大小往往這取決於你的信號有多大，信噪比(SNR)正是這種設備性能的具體反映。輸入信號通常為設備的標準工作電平或最大不失真輸出電平。使用最大不失真輸出電平測出來的信噪比結果也稱為動態範圍，因其描述了被測設備的兩個極端性能數值。動態範圍對於數位設備有些不同的含義。其通常用負的分貝值表示。在傳統的信噪比測量方法裡，需要進行兩次測量以及少許運算。 首先控制AP（或DUT的增益）找到使DUT的THD+N達到1%失真點的電平作為參考電平，通過按鍵F4將參考電平設置到AP中，之後關閉發生器，將讀數單位設置為dBr就可直接讀取SNR。在測試SNR時尤其要注意用濾波器限制測量頻寬。

6、相位(Phase)：在音訊行業中，相位測量指的是以參考波形為基礎來測量出週期性波形(如正弦波)在一個週期內的時間偏移量。參考波形通常選用的是系統內部不同節點處的相同信號或不同通道的相關信號。設備輸入/輸出相位和通道間相位是兩種最常見的相位測量方法。相移會根據頻率不同而變化，所以通常會用多個頻率或以掃頻的方式得出相位響應圖。通常情況下相位相位差對電平不敏感，所以設置DUT的輸出電壓高於本底雜訊且不失真即可，而通道間的相位差會歲頻率的變化而變化，因此為了全面反映相位差資訊通常進行掃頻測量。