Составители:
Рубрика:
89
4.5. Динамический диапазон цифрового аудио тракта
Обычный цифровой тракт включает в себя АЦП и ЦАП. Первый осуществляет кван-
тование аналоговых сигналов, и преобразование их в цифровой поток. Второй производит
обратное преобразование цифрового потока в аналоговый сигнал.
Квантование это округление при АЦП последовательности выборок ЗС до целого
двоичного значения. При импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) такая операция осущест-
вляется с помощью линейного квантователя, называемого в технической литературе Mid-
Tread . У него передаточная функция имеет форму «лестницы» с одинаковыми ступень-
ками и, обязательно, нечетное число уровней квантования. Округление цифровых данных
в этом квантователе производиться до ближайшего двоичного значения (рис.7.8). Этот
алгоритм принято называть rounding.
В этом алгоритме выходной сигнал квантователя симметричен относительно оси вре-
мени, и квантование осуществляется с порогом, равным 0,5 шага квантования Q. Пока
входной сигнал меньше этого порога выходной сигнал
квантователя равен нулю, это значит, что квантование осу-
ществляется с центральной отсечкой. При входном сигнале
несколько выше порога квантования выходной сигнал име-
ет вид последовательности импульсов со скважностью, за-
висящей от уровня ЗС. При дальнейшем увеличении
уровня ЗС формируется выходной сигнал ступенчатой
формы.
Округление цифровых данных в квантователе Mid-Riser
производится до ближайшей меньшей величины (рис.7.8),
поэтому данный алгоритм принято называть - truncating.
Квантователь Mid-Riser отличается тем, что у него отсут-
ствует порог квантования, поэтому он передает звуковые
сигналы очень маленьких уровней, даже ниже уровня шу-
ма. Однако, при отсутствии ЗС любой ничтожный шум
порождает на выходе последовательность случайных им-
пульсов с амплитудой 1 квант, это значит, что такой квантователь усиливает шумы.
Динамический диапазон АЦП с квантователем Mid-Tread, в котором используется ли-
нейная импульсно-кодовая модуляция, определяется через логарифм отношения макси-
мального и минимального пиковых значений сигнала синусоидальной формы на входе
квантователя
max
min
20log ,
А
A
DR
A
где
( 1)
max
2
q
AQ
,
min
2
Q
A
, Q – шаг квантования, q- число разрядов. Поэтому
1
2
20log( ) 6.02
/2
q
А
Q
DR q
Q
(1)
При q = 8 этот динамический диапазон равен 48 дБ, а при q = 16 он увеличивается до 96
дБ. Значение
A
DR
определяет нижнюю границу динамического диапазона по уровню
входных сигналов квантователя типа Mid-Tread.
Динамический диапазон ЦАПа цифрового тракта, в котором используется линейная
импульсно-кодовая модуляция, измеряется в соответствии с рекомендациями стандарта
EIAJ через отношение максимального среднеквадратического значения сигнала синусои-
Рис. 7.8. Передаточные
функции квантователей
Mid-Tread и Mid-Riser
Q/ 2
Вход
Выход
Выход
Q
Q
rounding
truncating
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- …
- следующая ›
- последняя »
