自动增益控制 —AGC

什么是 AGC？

自动增益控制 (AGC) 是放大器或放大器链中的闭环反馈调节电路，其目的是保持其输出端的合适信号幅度，而不管输入端的信号幅度如何变化。平均或峰值输出信号电平用于动态调整放大器的增益，使电路能够在更大范围的输入信号电平下正常工作。它用于大多数无线电接收器中，以均衡不同广播电台的平均音量（响度），因为接收信号强度不同，以及由于衰落导致单个电台的无线电信号变化。如果没有 AGC，AM 无线电接收器发出的声音会在弱信号和强信号之间发生极端变化；如果信号强，AGC 会有效地降低音量，如果信号较弱，则会提高音量。在典型的接收器中，AGC 反馈控制信号通常取自检测器级，并用于控制 IF 或 RF 放大器级的增益。

AGC 如何工作？
需要增益控制的信号（无线电中的检测器输出）进入二极管和电容器，产生峰值跟随直流电压。该电压被馈送到 RF 增益块以改变其偏置，从而改变其增益。传统上，所有增益控制级都位于信号检测之前，但也可以在信号检测后添加增益控制级来改善增益控制。

AGC在WebRTC中的地位
在说AGC音频流处理框架之前，我们先来看看AGC在实时音视频通讯中的地位。图1给出了同一设备作为发送方音频数据从采集到编码，作为接收方音频数据从解码到播放的过程。AGC在发送端起到均衡器和压缩器的作用，调节推流的音量，在接收端只起到压缩器的作用，防止音频数据混音后出现爆音。理论上来说，推送端AGC足够健壮之后，拉流端只要做一个压缩器就可以了，有的厂商为了进一步降低混音后不同声音的音量差异，还会再做一次AGC。

AGC 用于音频/视频
录音带会产生一定量的噪音。如果磁带上的信号电平低，噪音会更加明显，即信噪比会低于应有的水平。为了产生噪音最小的录音，录音电平应尽可能高，但不能太高以免削波或扭曲信号。在专业的高保真录音中，电平是使用峰值读数计手动设置的。当不需要高保真时，可以通过 AGC 电路设置合适的录音电平，该电路会随着平均信号电平的增加而降低增益。这样，即使距离录音机麦克风有一段距离的语音也可以录音。VCR 也有类似的考虑。AGC 的一个潜在缺点是，当录制具有安静和响亮段落的音乐（例如古典音乐）时，AGC 会使安静段落更响，而响亮段落更安静，从而压缩动态范围；如果在播放时信号没有重新扩展，就像在压缩系统中一样，那么音乐质量就会下降。一些卷带式磁带录音机和卡带座有 AGC 电路。用于高保真度的电路通常没有。大多数 VCR 电路使用垂直消隐脉冲的幅度来操作 AGC。Macrovision 等视频复制控制方案利用了这一点，在脉冲中插入尖峰，大多数电视机都会忽略这些尖峰，但会导致 VCR 的 AGC 过度校正并破坏录音。