自动电平控制(ALC)为扬声器提供有效保护

通过调整RPREF值改变门限，如果音响系统受扬声器功率容量的限制，可以设置阈值，使其远远低于放大器的最大输出功率，确保不超出扬声器的功率容量。如果扬声器可以承受放大器的满输出功率，则设置阈值刚好低于限幅电平，优化音质并避免扬声器受到长期的强变化信号的损害。削波不仅听起来音响效果差，甚至可以对扬声器造成永久性损坏。 扬声器的机械元件很难恢复削波信号的陡峭沿，时间久了还会导致失效。

图4是设置阈值刚好低于放大器最大输出功率时的效果。输入信号是高低幅度交错的正弦波。输出波形在响应时间内被明显削波，但是当增益衰减完成后，即可避免削波现象。

图4. 阈值刚好低于放大器最大输出功率

 

从小信号到大信号的跃变过程中，输出波形最初发生削波失真，但当增益衰减后，输出波形又回到了期望的正弦波状态。

降低压缩比

限幅功能有助于保护扬声器、避免削波，但在自动电平控制(ALC)有效时，它将完全消除动态变化。无穷大的压缩比意味着输入信号增大时对输出没有任何影响，从而得到一个没有活力的、单调的音频效果。如果不要求严格控制输出波形，较低的压缩比即可在避免削波的同时维持一定的动态变化。较低的压缩比会减小音频信号的动态范围，但不是完全消除。通过图5外围电路，MAX9756可以得到更低的压缩比。

图5. MAX9756外加一个MAX4400运算放大器/电阻(R2),可以降低ALC

运算放大器MAX4400缓冲MAX9756的CT输出，以确保外部电路不影响CT电压，从而不影响释放时间。MAX4400的典型输入阻抗是1000G，消除了可能会提前给电容放电的漏电流。 运算放大器的输出通过R2反馈到PREF。R1和R2分压器决定新的自动电平控制ALC阈值。具体阈值由下式决定：



到达阈值之前，引脚PREF的等效阻抗是R1和R2的并联，因为这两个电阻同时都被连接到地。因此，在此配置中设置这两个并联电阻就可以设置自动电平控制ALC阈值。等式右边是先前提到的RPREF计算公式，等式左边是R1和R2的并联阻值。

R2与R1的比决定压缩比。当R2远大于R1时，自动电平控制ALC有一个和MAX9756标准硬限幅配置类似的高压缩比。当R2小于R1 时，ALC具有低压缩比，并且在音频信号中保持大部分原有的动态变化范围。为了得到3:1的压缩比，设R2是R1的2.5倍。图6给出了MAX9756标准限幅配置和R2/R1 = 2.5时的电压增益效果。

 图6. 与MAX9756标准限幅配置相比

自动电平控制(ALC)对性能的改善

自动电平控制(ALC)带来的性能提高非常明显(图7)。图(a)表示没有自动电平控制(ALC)情况下，DVD信号出现较强声音时的输出波形；图(b)表示在相同的输入和相同的音量设置下，自动电平控制(ALC)的工作效果。

; 图7. 自动电平控制(ALC)带来的性能提高

(a) 没有ALC时，强输入信号造成输出严重削波；(b) 同样输入波形下，ALC工作时，输出波形没有削波失真.

用户可以调高音量改善对话效果，并且不用担心出现其它强音信号，音质也会因为避免了削波而得到改善。此外，自动电平控制(ALC)延长了扬声器的寿命(减少削波)，并且帮助保护低功率扬声器。最大音量设置比不带ALC的同等系统提高了6dB。

自动电平控制(ALC)也可以通过数字方式实现，或由现有的DSP硬件实现；可以采用复杂、完善的处理过程，比如多频带压缩，进一步提高音质，增强扬声器保护。但这种方案使数字域的ALC成为一个庞大的DSP系统，要求更多的计算周期和更大的功耗。另一方面，对于电池寿命要求苛刻的笔记本电脑和手持DVD播放器，将模拟ALC集成在扬声器放大器是一个很好的折衷。