Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

57
широтно-импульсная модуляция) и PLM – Pulse Length Modulation (модуляция
импульсов по длине). Все эти виды модуляции позволяют выделять ЗС из этого потока
с помощью простейшего ФНЧ 3 порядка.
На основе одного SDM 1 или 2 порядка невозможно обеспечить необходимое
значение SNR 120…140 дБ, поэтому используется их каскадной включение. На
рис.6.15. приведена функциональная схема одноразрядного ЦАПа фирмы Philips на
основе технологии «Noise Shaping». Входные цифровые 16-ти разрядные выборки с
частотой дискретизации 44.1 кГц подаются на вход цифрового фильтра
передискретизации. В схеме используется нерекурсивный с 4-кратной
передискретизацией FIR (finite impulse response) интерполяционный фильтр с
линейной фазовой характеристикой. На первом этапе модуляции в результате
переквантования число разрядов в выборках понижается с 16 до 14 и используется
SDM 1 порядка.
Затем еще раз производится передискретизация c помощью двух ступеней (K
os
=32
и 2). Между этими ступенями в тракт вводится шумовой сигнал, осуществляющий
операцию «Dithering» с уровнем шума равны минус 20 дБ. Она уменьшает
нелинейность передаточной функции из-за ошибок квантования. Общий коэффициент
передискретизации равен 256 и частота дискретизации увеличивается до 11,29 МГц.
Во второй ступени модуляции используется SDM 2 порядка и формируется 1-
разрядный цифровой поток. К выходу ЦАПа подключается время-импульсный
цифровой модулятор, преобразующий цифровые данные в последовательность
импульсов, модулированных по плотности (PDM).
В табл.6.1. приведены некоторые данные по современным ЦАП фирм Philips,
Matsushita и Sony с использованием технологии «Noise Shaping» и ВИМ. Эти ЦАП
обеспечивают SNR до 115…120 дБ, поэтому изготовители проигрывателей указывают в
технических характеристиках эквивалентное число разрядов 18…20, иногда
приводится и значение
коэффициента передискретизации.
Одноразрядные ЦАП на основе
SDM имеют целый ряд важных
особенностей. Их несомненным
преимуществом является высокая
линейность во всем диапазоне
изменения ЗС и отсутствие особых
требований к точности изготовления
элементов схемы.
В ИКМ трактах шум квантования возникает только при подаче ЗС, его мощность
всегда равна Q
2
/12 и от уровня ЗС она не зависит. Если реквантователь является
простым компаратором, шум квантования на его выходе существует независимо от ЗС
(рис.6.16). У одноразрядных цифровых SDM сумма мощностей шума квантования и
сигнала постоянна и равна Q
2
/4.
Та б л и ц а 6.1. Характеристики ЦАП на основе
Σ
∆
- модуляции и ВИМ
Вид
модуляции
Коэффициент
передискретизации
Частота
дискретизации, МГц
Порядок
интегратора,
Число уровней
квантования
PDM 256 11,29 1 и 2 2
PLM 1024 45,1584 2 2
44,1 кГц, 16 бит 176 кГц, 14 бит шум 11,29 Мгц , 17
бит 1
Рис.6.15. Блок-схема ЦАП фирмы Philips на основе технологии Noise Shaping
Цифровой вх.
Цифровой вых.
Цифровой
фильтр Kos = 4
SDM
1 порядка
Цифровой
фильтр Kos =32
SDM
2 порядка
Цифровой
фильтр Kos = 2
Рис.6.16. Ошибки квантования 1 бит ЦАП

Страницы