Основы цифрового звука: Компьютерный практикум. Вологдин Э.И. - 132 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

132
q
dk
P
S
При изучении сигма дельта модуляции важно представлять физическую сторону ма-
тематических преобразований, поэтому нужно перейти от нормированной частоты к
текущей
f
и представлять графики спектра в логарифмическом масштабе по обеим осям
2
1
( ) 10log 10log 4 sin 10log
m
sdkm q
nk s os
f
L f P
f f K
При этом все графики имеют вид прямых линий с разной крутизной подъема в об-
ласть высоких частот. Крутизна этих графиков в звуковом диапазоне частот немного за-
висит от коэффициента дискретизации, но при
2
os
K
она равна 6, 12, 18, 24 и 30 дБ на
октаву. Это соответствует порядку, используемых фильтров. Отличие от линейности за-
метно, только при частоте близкой к частоте Найквиста
nk
f
. При увеличением
os
K
все
графики сразу сдвигаются вниз и вправо в соответствии с изменением частоты Найкви-
ста.
Если необходимо, в графиках спектральной плотности мощности шума квантования
учесть мощность шума квантователя
Mid Riser
, то тогда за 0 дБ шкалы принимается
максимально допустимая мощность ЗС синусоидальной формы. Называется такая шкала
.
В формуле спектра шума квантования три составляющих. Первая, это уровень норми-
рованной спектральной плотности мощности, определяемый только технологией Over-
sampling. Чем выше частота дискретизации, тем ниже этот уровень. Вторая составляющая,
это уровень шума квантования, определяемый технологиями Oversampling и Noise
Shaping. Третья составляющая, это уровень мощности шума квантователя по отношению
к мощности ЗС, который теоретически равен +9 дБ.
На рис.10. в шкале FS приведены графики спектра шума квантования для 1 бит
модуляторов 1-5 порядков с учетом уровня мощности шума квантователя для двух зна-
чений
os
K
1 и 64. Как видно, с изменением
os
K
графики без изменения формы сдвига-
ются вправо и вниз на 3 дБ при каждом удвоении частоты дискретизации. Учет уровня
мощности шума квантователя поднимает все графики вверх на 9 дБ.
Пунктирной линией на графиках отмечена верхняя частота звукового диапазона 20
кГц. При
1
os
K
большая часть графиков находятся слева от этой линии. Это значит,
что применение технологии Noise Shaping в этом случае не может существенно умень-
шить слышимый шум квантования. При
64
os
K
площадь графика, ограниченная
Рис.10. Зависимость спектра шума 1 бит сигма дельта модулятора от порядка интегратора и ко-
эффициента дискретизации в шкале FS
max
F
max
F
1
os
K
64
os
K

Страницы