Simon Bramble （ADI公司 高档现场运用工程师）
摘 要：具体介绍怎么运用LTspice音频WAV文件生成不太为人所知的立体声语法（以及更高的通道计数）。 关键词：LTspice；音频；WAN；立体声；加密
0 导言
能否经过LTspice音频WAV文件运用立体声数据和 加密语音音讯？答案是假设音乐是爱情的粮食，那么 就仿真吧。 本十分见问题解说怎么运用LTspice®音频WAV文 件生成立体声语法（以及更高的通道计数）。
LTspice可用于生成WAV文件作为电路仿真的输 出，也可用于导入WAV文件来鼓励电路仿真。很多文 档记载单声道WAV文件可用作LTspice中的输入，而 LTspice可用于生成WAV输出。本文具体阐明怎么运用 LTspice音频WAV文件生成不太为人所知的立体声语法 （以及更高的通道计数）。
LTspice具有许多超级功用，但它处理音频文件的 才能是令人形象较深入的功用之一。虽然在计算机屏 幕上看到传神的电路令人入神，可是创立一个能够在 LTspice之外播映的声音文件则能够让工程师以另一种 感测办法来评价仿真。运用单声道LTspice音频WAV 文件的相关文档十分齐备。本文对立体声（或更多通 道）展开评论，并阐明怎么从LTspice音频WAV文件导 出立体声数据，以及怎么将立体声数据导入LTspice音 频WAV文件。它还论述了WAV文件的一些运用技巧和窍门，使读者能够进一步运用WAV文件。
1 生成立体声WAV文件
首要，从单声道信号生成立体声波形文件。图1 显现的电路生成1 V、1 kHz正弦波，并将其分红2个 通道，从而在2个通道之间替换传输信号——在CH1和 CH2之间以2 s距离切换1 kHz信号音（如图1）。
指令.wave “C:\export.wav” 16 44.1k V(CH1) V(CH2)以16位分辨率对每个通道进行数字化处理， 以44.1 kSPS速率进行采样，并将生成的音频数据存 储在C:\export.wav中。在上述指令中，在采样速率之 后列出的每个信号在WAV文件中都生成自己的通道数 据。LTspice可在单个LTspice音频WAV文件中存储多达65 535个通道——只需根据需要将信号附加到上述命 令即可。
默许情况下，LTspice的.wave指令将列出的第1个 通道数据另存为左音频通道，将列出的第2个通道数 据另存为右音频通道。在这种情况下，当经过媒体 播映器播映export.wav时，不管电路节点指令规矩如 何，CH1都将被读取为左通道，CH2将被读取为右通道。请注意，默许情况下，CH1和CH2在.wav文件中 别离存储为通道0和通道1，这关于读取下面评论的文件至关重要。
导出的这个立体声音频文件可用于鼓励图2所示 的另一个电路，该电路运用export.wav中的两个通道，作为信号输入。
电压源V1和V2照旧放置，然后按住CTRL键并右 键单击每个电压源，显现元件特点编辑器（如图3所 示），来分配export.wav中的电压信号。
图3 export.wav中的立体声信号用作图2电路的输入。这是V1的分配，值设置为从export.wav中拉出通道0
如前所述，初次生成LTspice音频WAV文件时， 多达65 535个通道可数字化为1个WAV文件——只需 在.wave指令的结尾附加恣意多个通道即可。记住， 默许情况下，LTspice将第1个通道命名为通道0，将下 一个通道命名为通道1，以此类推。在这种情况下， 由图1仿真生成的export.wav将电压V(CH1)存储为通道 0，将V(CH2)存储为通道1。要运用电压源播映这些通 道，请在该电压源的值行中指定.wav文件和通道。这 种情况下：
● 要指示V1回放图1的V(CH1)：wavefile=“C:\ export.wav” chan=0
● 要指示V2回放图1的V(CH2)：wavefile=“C:\ export.wav” chan=1
2 音频别离
理论上，经过媒体播映器播映export.wav应在完 全经过左扬声器（或耳机）播映1 kHz信号音2 s和通 过右扬声器播映2 s之间切换。尽管如此，依然无法保 证立体声彻底别离，这取决于播映过程中运用的媒体 播映器的质量。
经过笔记本电脑播映export.wav显现，在示波 器上丈量时约30%的左通道出现在右通道上，如图4 所示。
在（2000年年代）手机上播映相同的文件会得到 一个愈加别离的成果，显现没有可感知的串扰，可是 在最大音量下会有细微的失真，如图5所示。
在后来2018年年代的手机上重复这个试验，成果 显现没有可感知的串扰，但有1个完好的1 V峰值信号 和很小的失真，如图6所示。请注意，所绘示波器曲 线图的灵敏度为500 mV/div。
在所有3个平台上运用相同的文件，成果显现 LTspice能够生成能够彻底别离的WAV文件，但终究的 回放在很大程度上取决于播映器音频级的质量。
3 语音加密
图7中的电路显现了语音加密的根本办法，即运用随机数序列加密音频信号，然后解密。
文件voice.wav包含原始音频。Excel电子表格用 于生成改变周期为100 µs的随机数序列。成果复制到 名为random.txt的文本文件中。random.txt的摘抄如图8 所示。
该文件用于运用LTspice中的分段线性(PWL)电压 源生成随机改变的电压V(RAND)。
运用行为电压源B1将V(RAND)添加到语消息 号中。然后将输出乘以V(RAND)，并将成果发送到 encrypt.wav文件。收听encrypt.wav会发现：原始音频 简直无法感知。
图9显现了LTspice图窗口的原始语音、加密语音宽和密语消息号。
然后运用第2个行为电压源解密原始音频信号， 并将成果发送到decrypt.wav文件。
4 从差分电压源生成WAV文件
.wave指令的语法不允许数字化差分电压。可是， 运用行为电压源（B1）可轻松处理此问题，如图10 所示。
行为电压源（B1）输出电压等于V(OUT1) – V(OUT2)，这能够按常用办法在.wave指令中运用，如 图所示。
事实上，行为电压源函数中的变量能够包含电路 中的任何电压或电流，而且能够运用LTspice的任何数 学函数操控这些变量。然后，能够经过正常办法将最 终成果导出到LTspice音频WAV文件。
LTspice是一个功用强大的仿真器，但其仿真结 果不用包含在LTspice内。运用.wave指令，LTspice可 以导入、操作和导出音频文件，以便在媒体播映器上 播映。
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第03期第18页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
