最近看到德州仪器(TI)去年的一个专利(美国专利号3360 10763889)，名称是《Analog-to-digital converter with dynamic range enhancer》，简单翻译就是： 　　

　　具有动态范围增强的ADC的技术缩写为“DRE”。“动态范围”是指最大声和最安静的比例。既然电脑里的大声是0dBFS(教程)，那么动态范围就能看出最安静是多少——也就是细节有多“细致”。想一秒判断音质，看动态范围就行了。所以每个专业的声卡厂商都要公布动态范围，这就成了厂商之间的“军备竞赛”。 　　

　　但是AD/DA芯片的提升非常缓慢。 　　

　　最近，DAC芯片每年增加约0.5dB。目前的记录是ESS9038和AK4499，可以做到140dB(单声道)，但是ADC会低两个台阶，记录是AK5578的130dB(单声道)。毕竟，听声音的人比做声音的人多得多。但由于直播用户的爆炸式增长，市场上对录音的需求也开始爆发。 　　

　　本文的新技术是针对ADC的，这种芯片已经上市。搜索显示TI有两三个ADC采用了“DRE”技术：PCM1840和TLV320ADC5140(这么长.) 　　

　　根据官方参数，PCM1840的“原装”输入动态为113dB，TLV320ADC5140为108dB； 　　

　　只要打开DRE“动态增强”，前者会立刻提升10dB的动态性能(升级后的PCM1840是123dB) 　　

　　后者提高动态性能12dB，而且免费！我们先来看看官方测试数据3360 　　

　　下图是播放-1dBFS正弦波，此时激活DRE没什么区别.. 　　

　　但如果播放低音量信号，比如下图-60dBFS，噪底真的下降了10dB！ 　　

　　我们再来测试一下：这次，垂直轴改为THD N，动态范围通常取决于THD N。 　　

　　把横轴换成体积，就可以看到DRE的“启动”了。 　　

　　当音量减小到-35dBFSTHD N时，开始缓慢减小，从而增大了的动态范围。看看TI公司是怎么做的，3360。 　　

　　DRE加载在ADC后面，但它的目的是回到ADC前面 　　

　　并调整运算放大器的增益官方白皮书(https://www.ti.com/lit/an/sbaa395/sbaa395.pdf)原文：dre监测输入信号放大并根据和自动调整内部PGA增益(dre实时检测输入信号的放大情况并根据情况自动调整PGA运算放大器的增益)。 　　

　　ADC也应该是从模式运算放大器和控制ADC。注意公文的“只”。 　　

　　至此，我们大概明白了其中的原理。运算放大器和ADC在正常音量下正常工作。 　　

　　当音量较低时，运算放大器首先衰减增益。 　　

　　这可以降低运算放大器的THD N，同时ADC也进入低电平模式(ADC可以工作在不同的电平) 　　

　　动态范围没有增加，只是在做俯卧撑！注意，整个系统需要几个条件来支持3360 　　

　　1.动态范围“整体下移”的过程一定是平滑的，从上图THD N对比图可以看出(感觉可以更平滑.但毕竟是新技术，还会改进)； 　　

　　2.调水平当然有延迟，但只要足够小，就不会被注意到。官方说法是“s”微秒级调整：该算法以非常低的延迟(几个环路时间)实现，所有信号链模块都旨在最大限度地减少动态增益调制可能导致的任何听觉伪像； 　　

　　3.必须与TI运放匹配，运放的THD N必须小于ADC。比如PCM1804在DRE模式下能实现123dB动态时，运算放大器的THD N必须低于0.00007%。据官网调查，至少有27款运算放大器符合要求(目前共在售62款)。 　　

　　简评DRE科技： 　　

　　以前ADC和运放是相互独立的，现在变成了一个统一的“系统”。这的确是一个全新的设计理念： 　　

　　质量保证也能节省成本。比如TI的OP1662运算放大器(0.72美元/片)，以前只能配合PCM4220或PCM 4222(9.2美元/片)，现在可以配合PCM 1840(1.7美元/片)。 　　

　　你好像只存了7.5美元？没那么简单。有很多考虑。例如，多声道声卡需要多个DAC。此外，还应考虑相应的渠道数量、功能匹配以及关键的生产力问题： 　　

　　优质芯片产量小，生产进度慢。 　　

　　目前在“芯片荒”的情况下，产能集中在销量大的民用芯片上。 　　

　　这时候用普通芯片就比较关键了。