Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 58 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

58
При подаче ЗС мощность шума квантования уменьшается, но незначительно. В
случае максимального допустимого ЗС эта мощность определяется равенством
2
7
( )
32
=
Q
P e
,
где Q- шаг квантования, e – мгновенное значение шума квантования. При этом
мощность ЗС синусоидальной формы соответственно равна
2
sin
32
=
Q
P
.
Таким образом, в лучшем случае SNR равен минус 8,45 дБ. Если уровень ЗС
уменьшается до минус 60 дБ, то SNR становится равным минус 68,5 дБ! Это значит,
что шум в 3000 раз больше ЗС. Чтобы в этом случае качественно воспроизводить звук
приходиться использовать очень высокую частоту дискретизации и SDM высоких
порядков, что приводит к нестабильности работы из-за наличия отрицательных
обратных связей.
Прямая зависимость шума квантования от уровня ЗС приводит к возникновению
неустранимого модуляционного шума. Для его устранения требуется использовать
технологию Dithering, но при одноразрядной SDM это приводит к перегрузке
реквантователя и возникновению самовозбуждения. Одноразядные ЦАП крайне
чувствительны к фазовому джиттеру частоты дискретизации, которая тактирует работу
модулятора. Даже небольшой джиттер вызывает ошибки, равные кванту.
Еще одной проблемой построения одноразрядных ЦАП являются ФНЧ,
реконструирующие ЗС. Выходной сигнал такого ЦАП представляет собой
последовательность прямоугольных импульсов высокой частоты с очень высокой
крутизной нарастания и спада. Для фильтрации ЗС требуются специальные
конструкции ФНЧ, в которых подавляются ВЧ составляющие спектра, возникающие
из-за емкостных связей. Из-за применения SDM высоких порядков в спектре ошибок
квантования очень велики ВЧ составляющие за пределом звукового диапазона. Их
также очень трудно фильтровать из-за наличия емкостных связей между элементами
ФНЧ. По всем этим причинам одноразрядные ЦАП в высококачественных звуковых
трактах не применяются.
6.5. Многоразрядные ЦАП
Много разрядные ЦАП предназначены для работы в высококачественных звуковых
трактах, таких проигрыватели DVD-Audio и Super Audio CD или дорогие звуковые
карты компьютеров с числом звуковых каналов 5 и больше. Обычно число разрядов
таких ЦАП от 3 до 6, иногда может быть и до 14. Главной характеристикой ЦАП
является число уровней выходного сигнала, которое выбирается всегда нечетным и
может быть от 3 до 31.
На рис.6.17 приведена функциональная схема много разрядного ЦАП. Цифровой
фильтр-интерполятор осуществляет повышение частоты дискретизации в 64 или 128
Рис.6.17. Функциональная схема много разрядного ЦАП на основе сигма
дельта модуляции
Цифровой
интерполяционный
фильтр
Kos
= 64
128
Много
разрядный
цифровой
сигма
-
дельта
DEM
Аналогвый
ЦАП
ФНЧ
s
Цифровой вход ИКМ
q 16 24 бит,
f 44,1 48 кГц
= −
= −
sk
Цифровой выход SDM
q 3 6 бит,
f 2,8 3,2 MГц
= −
= −
Аналоговый выход
Многоуровневый
выход

Страницы