Динамический диапазон цифровых аудио трактов. Вологдин Э.И. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

9
Рис..9. Схема измерения динамического диапазона ЦАП
max
6.02 3,01 10 log
2
s
TT
f
SNR DR q
F
.
При прежних условиях DR = SNR = 93,7 дБ, а не 96 дБ, как это часто встречается в
технической литературе. Следовательно, уменьшается и расчетный динамический
диапазон. Вместо SNR часто используется его обратная величина, определяющая
интегральный уровень шума квантования
nT T
L SNR
.
В соответствии со стандартом IEC 61606 измерение динамического диапазона
R
DR
производится в соответствии со схемой, приведенной на рис.9. В этой схеме тестовый
цифровой сигнал с частотой 1 кГц, и уровнем минус 60 дБ, сформированный с
использованием технологии TPDF Dithering, подается на вход ЦАПа. Аналоговый сигнал
с ЦАПа поступает на вход ФНЧ с частотой среза 20 кГц, ограничивающий спектр шума
квантования. Далее производится фильтрация с помощью взвешивающего фильтра типа
А, учитывающего особенности слухового восприятия шума квантования, что увеличивает
динамический диапазон на 2-3 дБ. Тестовый сигнал и шум усиливаются на 60 дБ и
подаются на измеритель уровня THD+N. В этом измерителе тональный сигнал
подавляется режекторным фильтром и вольтметром эффективных значений измеряется
уровень шума в децибелах. Это измеренное значение уровня шума отождествляется, с
обратным знаком, с динамическим диапазоном ЦАПа.
При квантовании сигналов минимального уровня возникают громадные искажения,
достигающие 100% (рис.10). В связи с этим на практике приходиться руководствоваться
реальным динамическим диапазоном АЦП. При определении этого диапазона необходимо
учитывать: пик-фактор музыкальных сигналов, достигающий 12…20 дБ, необходимость
поднимать уровень нижней границы динамического диапазона над уровнем шума
квантования хотя бы на 20 дБ и иметь дополнительный запас в верхней части
динамического диапазона около 10…12 дБ для предотвращения случайной перегрузки.
В результате реальный динамический диапазон записи 16-ти разрядного АЦП ИКМ
тракта не превышает 48…54 дБ. Этого
даже близко не хватает для хорошей
студийной звукозаписи. При
автоматической регулировке уровней, что
имеет место при записи компакт-дисков,
этот диапазон может быть расширен до 74
дБ, только с заметным ухудшением
качества звука сигналов низкого уровня.
Запас динамического диапазона сверху
предохраняет от возможности перегрузки,
когда пиковые уровни превышают
ожидаемое значение. При записи танцевальной музыки вполне достаточно запаса в 6 дБ.
Рис.10. Последовательность выборок искаженной
формы синусоидального сигнала
16 бит,1000 Гц, 93 дБ

Страницы