Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

61
Основной характеристикой цифрового тракта звукозаписи является отношение
сигнал\шум квантования (SNR) и в общем случае, когда используются все технологии
уменьшения шума квантования, он определяется равенством.
1
2
max
0
(6,02 1,76) 10 lg 10lg 4 sin , 1
22
os s
qk
Kf
SNR q d q
F
,
где
max
1
2
os s
F
Kf
,
F
max
– максимальная частота звукового диапазона.
Первый член этого равенства определяет зависимость SNR от числа разрядов,
используемых при квантовании (реквантовании). Формула действительна только при q >
1. Если q = 1 (1 бит SDM), то первый член равенства становится отрицательным и равен –
8,45 дБ. Второй член равенства определяет зависимость SNR от передискретизации, он
увеличивается на 3 дБ при каждом удвоении частоты дискретизации. Третий член
равенства определяет зависимость SNR от порядка SDM. При каждом удвоении частоты
дискретизации он увеличивается на 6 дБ
для SDM 1 порядка, на 12 дБ для SDM 2
порядка и на 18 дБ для SDM 3 порядка и
так далее.
Интеграл в формуле табличный, но
аналитические выражения него очень
громоздки. Известно много
приближенных значений этого
интеграла, но более рационально
производить расчеты на ПК без
использования эмпирических формул,
так как они дают большую погрешность.
Графики на рис.6.7 иллюстрируют
зависимость SNR от порядка SDM и
коэффициента K
os
при q = 2. Из них
следует, что при отсутствии
передискретизации и K
os
< 2 технология Noise Shaping только ухудшает SNR и тем в
большей степени, чем выше порядок интегратора. Если K
os
> 2, то чем выше порядок
модулятора, тем при меньшем значении K
os
достигается необходимое для цифрового
тракта значение SNR = 120 дБ, даже при использовании весьма грубого квантования
(q = 2).
6.3. Одноразрядный АЦП на основе сигма-дельта модуляции
В последние годы основной интерес вызывают одноразрядные АЦП на основе -
модуляции (1-бит SDM) . Они очень успешно конкурируют с АЦП на основе ИКМ,
особенно в цифровых магнитофонах, так как отличаются значительно более простой
технологией изготовления, существенно дешевле, а по качественным характеристикам
примерно равноценны.
Наиболее важным вопросом построения АЦП на основе сигма-дельта модуляции
является выбор частоты дискретизации. Чем эта частота больше, тем при меньшем
значении порядка интегратора достигается необходимое значение SNR 120…140 дБ.
Однако, с повышением частоты дискретизации увеличивается и скорость цифрового
потока, что приводит к уменьшению времени записи на дисковом носителе. Поэтому
приходиться искать компромисс между значениями частоты дискретизации и порядком
Рис.6.7. Графики SNR для SDM 1-5
порядков
SNR,дБ
Порядок
интегратора
5
4
3
2
2 4 8 16 32 64 128 256 512 Kos
Только передискретизация

Страницы