Составители:
Рубрика:
46
Цифровая передискретизация прежде всего используется в ЦАП на основе сигма-
дельта модуляции с коэффициентом K
os
до 128 и даже 1024 крат, так как при этом
отсутствуют проблемы, связанные со скоростью цифрового потока и плотностью
записи. Надо обратить внимание на то, что передискретизация увеличивает
коэффициент корреляции между последовательными отсчетами. Это обеспечивает
большую точность работы интерполяционных фильтров. По этой причине операция
декорреляции ошибок квантования производится после фильтрации.
Существуют два способа цифровой передискретизации (рис.5.20.). В первом
варианте между уже существующими цифровыми выборками вводятся
дополнительные, рассчитанные путем интерполяции. Другой способ получения
значений промежуточных значений выборок состоит во вставке нулевых выборок,
после чего вся последовательность подвергается цифровой фильтрации.
Цифровые фильтры с предварительным расчетом интерполированных выборок
имеют хорошие технические характеристики, но для них требуется значительная
вычислительная мощность и они дороги. В CD проигрывателях с такими фильтрами
присутствует надпись «18 bit 20
×
Oversampling». Это значит, что используется 20-ти
кратная передискретизация, при которой SNR соответствует 18 разрядному
кодированию.
Цифровые фильтры на основе введения нулевых выборок значительно проще и
дешевле. Однако, при фильтрации в них возникают специфические помехи, которые
могут достигать величины сигнала. Эти помехи большей частью фильтруются, но
некоторая часть попадает в звуковой диапазон.
Базовые цифровые фильтры выпускаются с коэффициентом передискретизации 2,
4 и 8 крат. При необходимости они могут включаться последовательно с
максимальным общим коэффициент передискретизации до 1024. Число разрядов на
выходах фильтров может быть от 17 до 28, поэтому требуется их усечение.
При использовании цифровой передискретизации в ЦАПах ИКМ трактов
полностью справедливы приведенные выше формулы для SNR. Из этих формул
следует, что передискретизация позволяет использовать ЦАПы с меньшим числом
разрядов без ухудшения SNR. При этом каждое уменьшение кодового слова на один
разряд (6 дБ) может компенсироваться двукратным повышением частоты
дискретизации. Например, для того чтобы вместо 16-ти разрядного ЦАПа использовать
более дешевый 10-ти разрядный ЦАП, частоту дискретизации следует увеличить в 64
раза. При этом потребуется ЦАП с быстродействием во столько же раз большим, что
обойдется еще дороже. Поэтому такой вариант использования передискретизации не
нашел широкого практического применения.
6. Сигма-дельта модуляция
Сигма-дельта модуляция предназначена для аналого-цифрового и цифро-
анологового преобразований звуковых сигналов. В отличие от импульсно-кодовой
модуляции она позволяет использовать при этих операциях достаточно грубые
преобразователи с числом разрядов вплоть до одного, обеспечивая при этом отношение
сигнал шум до 120…140 дБ, что необходимо для профессиональной записи звука.
Технология производства АЦП и ЦАП на основе сигма-дельта модуляции значительно
проще и дешевле, поэтому такие преобразователи широко используются в
современных цифровых магнитофонах, в оптической звукозаписи и звуковых картах
компьютеров.
В отличие от ИКМ АЦП и ЦАП на основе сигма-дельта модуляции работают на
частоте дискретизации в 4 и более раз выше стандартного значения, соответствующего
требованиям теоремы В.П. Котельникова. В них используются грубые квантователи с
числом разрядов от 1 до 6 с частотно-зависимой отрицательной обратной связью.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- …
- следующая ›
- последняя »
