Сигма дельта модуляция в цифровой аудиотехнике. Вологдин Э.И. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

32
Прямая зависимость шума квантования от уровня ЗС приводит к возникновению не-
устранимого модуляционного шума. Для его устранения требуется использовать техноло-
гию 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 неболь-
шой джиттер вызывает ошибки равные кванту.
Еще одной проблемой построения одноразрядных ЦАП являются ФНЧ, реконструи-
рующие ЗС. Выходной сигнал такого ЦАП представляет собой последовательность пря-
моугольных 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 пре-
делом звукового диапазона. Их также очень трудно фильтровать из-за наличия емкостных
связей между элементами ФНЧ. По всем этим причинам одноразрядные ЦАП в высоко-
качественных звуковых трактах не применяются.
13. Малоразрядные АЦП и ЦАП на основе сигма дельта модуляции
Малоразрядные АЦП и ЦАП, которые далее будем называть ADC и DAC, чтобы не
путать ЦАП, как конвертер, и как внутренний ЦАП сигма дельта модуляторов. Они пред-
назначены для работы в высококачественных звуковых трактах, таких как проигрыватели
DVD-Audio и Super Audio CD, дорогие звуковые карты компьютеров и цифровые магни-
тофоны. Такие конверторы применяются и в профессиональной аудиотехнике.
В схеме на рис.41. ADC содержит N-разрядный квантователь, а в состав DAC входит
N-разрядный реквантователь (Truncater), который уменьшает число разрядов кодовых
слов с тем, чтобы уменьшить требования к внутреннему цифро-аналоговому преобразова-
телю. Число разрядов на входе DAC L может достигать 16-24 бит, а на выходе оно может
быть от 2 до 14. Аналогичный внутренний ЦАП входит в состав N-бит ADC.
Таким образом, оба конвертора содержат внутренний N-бит ЦАП, поэтому увеличение
разрядности конвертеров приводит к необходимости увеличения разрядности внутренних
ЦАП и, следовательно к повышению точности их изготовления. Это уже проходили при
аналого-цифровом и цифро-аналоговом преобразованиях с использованием импульсно-
кодовой модуляции. Там был тупик, так как при изготовлении таких конверторов требо-
валась лазерная подгонка элементов конверторов, что приводило к чрезвычайно высокой
их стоимости. Необходимы новые идеи и они есть.
Рис.41. (a) Аналого-цифровой конвертор (ADC). (b) Цифро-аналоговый конвертор (DAC)