Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

43
ратно пропорционально значению
os
K
и спектральная плотность шума будет в нем быст-
ро уменьшаться.
Основной характеристикой цифрового тракта звукозаписи является отношение сиг-
нал\шум квантования (SNR) и в общем случае, когда используются все технологии
уменьшения шума квантования, он определяется равенством.
1
2
max
0
(6,02 1,76) 10 lg 10lg 4 sin , 1
22
os s
qk
Kf
SNR q d q
F
,
где
max
1
2
os s
F
Kf
,
F
max
– максимальная частота звукового диапазона.
Первый член этого равенства определяет зависимость SNR от числа разрядов, исполь-
зуемых при квантовании (реквантовании). Формула действительна только при q > 1. Если
q = 1 (1 бит SDM), то первый член равенства становится отрицательным и равен –8,45 дБ.
Второй член равенства определяет зависимость SNR от передискретизации, он увеличи-
вается на 3 дБ при каждом удвоении частоты дискретизации. Третий член равенства оп-
ределяет зависимость SNR от порядка SDM. При каждом удвоении частоты дискретиза-
ции он увеличивается на 6 дБ для SDM 1
порядка, на 12 дБ для SDM 2 порядка и
на 18 дБ для SDM 3 порядка и так далее.
Интеграл в формуле табличный, но
аналитические выражения него очень
громоздки. Известно много приближен-
ных значений этого интеграла, но более
рационально производить расчеты на ПК
без использования эмпирических фор-
мул, так как они дают большую погреш-
ность.
Графики на рис.5.7 иллюстрируют
зависимость SNR от порядка SDM и
коэффициента K
os
при q = 2. Из них сле-
дует, что при отсутствии передискрети-
зации и K
os
< 2 технология Noise Shap-
ing только ухудшает SNR и тем в большей степени, чем выше порядок интегратора. Если
K
os
> 2, то чем выше порядок модулятора, тем при меньшем значении K
os
достигается
необходимое для цифрового тракта значение SNR = 120 дБ, даже при использовании
весьма грубого квантования
(q = 2).
5.3. Одноразрядный АЦП на основе сигма-дельта модуляции
В последние годы основной интерес вызывают одноразрядные АЦП на основе -
модуляции (1-бит SDM) . Они очень успешно конкурируют с АЦП на основе ИКМ, осо-
бенно в цифровых магнитофонах, так как отличаются значительно более простой техноло-
гией изготовления, существенно дешевле, а по качественным характеристикам примерно
равноценны.
Наиболее важным вопросом построения АЦП на основе сигма-дельта модуляции яв-
ляется выбор частоты дискретизации. Чем эта частота больше, тем при меньшем значении
Рис.5.7. Графики SNR для SDM 1-5 поряд-
ков
SNR,дБ
Порядок
интегратора
5
3
1
2 4 8 16 32 64 128 256 512 Kos
Только передискретизация

Страницы