Составители:
Рубрика:
4
ное. Для декорреляции ошибок квантования с выходным ЗС может использоваться тех-
нология Dithering.
На счетный вход триггера подается частота
sk
f
, с которой осуществляется дискрети-
зация аналогового сигнала. Она обязательно выше частоты Найквиста. Интегратор создает
частотную зависимость выходного ЗС и ошибок квантования. Отрицательная обратная
связь стремится уравнять выходной сигнал модулятора с входным.
В таком модуляторе выходной сигнал представляет собой непрерывную последова-
тельность логических «1» и «0» одной полярности, в которой звуковой сигнал передается
в виде модуляции плотности логических единиц, как среднее значение цифрового потока
П-импульсов различной частоты и длительности. Этот цифровой поток называется DSD
(Direct Stream Digital).
В таком потоке плотность логических «1» максимальна при амплитудах ЗС положи-
тельной полярности, а плотность логических «0» максимальная при амплитудах ЗС отри-
цательной полярности. При значениях ЗС сигнала близких к нулю, плотности логических
«1» и «0» одинаковые и минимальны.
Рассмотренный модулятор называется аналоговым и он используется в АЦП. В
ЦАП применяется цифровой модулятор. От аналогового модулятора он отличается
тем, что преобразует в цифровой поток DSD, подаваемый на его вход, много разрядный
цифровой сигнал с высокой частотой дискретизации
sk
f
.
Все элементы схемы примерно такие же, как на рис.1, только все они цифровые. Кван-
тователь осуществляет реквантование многоразрядных кодовых слов в одноразрядные пу-
тем отбрасывания младших разрядов и формирует цифровой поток DSD. Вместо 1 бит
ЦАП используется цифровой конвертор, преобразующий сигнал DSD в одноразрядные
кодовые слова.
3. Ошибки округления и квантования, шум квантования
Для того чтобы понять, как работает сигма дельта модуляция необходимо сначала
вспомнить некоторые определения и понятия, относящиеся к аналого-цифровому преоб-
разованию. Такое преобразование обязательно включает в себя две операции: сначала
дискретизация аналогового сигнала по времени и затем квантование его по уровню. Ино-
гда последовательность этих операция бывает обратной.
В соответствии с теоремой Найквиста (В.П.Котельникова) частота дискретизации
s
f
должна быть, по крайней мере, вдвое выше максимальной частоты спектра ЗС. Эта часто-
та называется частотой Найквиста
2
s
n
f
f
.
Преобразование аналоговых сигналов в цифровые осуществляется с помощью двух
типов квантователей: Mid-Tread и Mid-Riser. Их передаточные характеристики с шагом
квантования приведены на рис.2.
Квантователь Mid-Tread используется при импульсно-кодовой модуляции и многораз-
рядной сигма дельта модуляции. У него всегда нечетное число уровней квантования, оп-
ределяемое равенством
21
q
N
и минимально может быть только три уровня: 0, и минус .
Квантователь имеет отсечку, равную половине шага квантования. Пока пиковое зна-
чение входного сигнала не превысит этого значения, на выходе квантователя сигнал от-
сутствует. Поэтому он не может использоваться как одноразрядный. Для линеаризации
передаточной характеристики многоразрядного квантователя Mid-Tread необходимо ис-
пользовать технологию Dithering.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
