【ES8388】音频回环实验存在底噪问题

hackersheng

开发环境：

• Windows 开发环境：Windows 11 64bit、Windows 10 64bit
• 开发软件：vivado 2018.03
• 开发板：AC820-ZYNQ

问题现象

在做音频回环实验时，ES8388芯片在音频播放时存在一个特殊现象：

• 有声音输出时：

  • 伴随着正常的音频输出，会出现一定程度的底噪。
  • 这种底噪只在有声音播放时才能听到。

• 无声音输出时：

  • 当没有音频信号输出时，不会听到任何底噪。
  • 静音状态下，声音输出是完全干净的。

(比如，我正在讲话：在发声前后，都无底噪，但是一但发声，就伴随底噪)

分析流程

1、用ILA分析，I2S协议，查看MCLK、LRCLK、SCLK、sdata_in、sdata_out是否有问题（一般音频有底噪跟 I2S 相关）

注意：此实验为音频回环实验，因此可以共用播放时 I2S_transmitter_0 产生的LRCLK和SCLK。然而，我们需要分析在录入和播放时 I2S 是否存在错误，因此仍需捕获I2S_receiver_0核的sdata_0_in和lrclk_out、sclk_out信号。

2、如下图所示，这是我们捕获的信号波形。经分析，该波形符合标准I2S协议的特征。因此，我们可以初步排除由I2S协议错误导致的问题。

3、初步排除了I2S协议的问题，那么原因很可能就是es8388配置错误

但是在分析过程中遇到很大问题，很难判断出是具体哪个寄存器操作不对；

故询问厂家技术人员后，获得提示：如果不是接MIC（麦克风）的应用都是需要关闭 ALC（自动电平控制）

经查阅，ALC（自动电平控制）的作用：

• ALC 主要用于自动调整音频信号的增益，以防止过载和失真。
• 它在处理动态范围大的音频输入时特别有用，如人声或现场录音。

4、向寄存器 18，写入0x11；尝试关闭 ALC，果然没有了底噪，完美解决

5、总结

ALC（自动电平控制）主要用于录制外界声音，特别是在声音强度变化较大的环境中。然而，在音频回环测试中，我们通常希望输出信号与输入信号尽可能相同。

ALC 的自动增益调整功能可能会干扰这一目标，因为它会根据输入信号强度自主调整增益。这种调整不仅可能改变原始信号特性，还可能在信号较弱时提高系统增益，从而放大本底噪声，导致测试结果中出现不必要的底噪问题。因此，在进行音频回环测试时，还是关闭 ALC，以确保声音不受自动增益调整的影响。