Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

67
на входе модулятора. Фактически все операции при цифро-аналоговом преобразовании
осуществляются в цифровом виде, и на выходе может быть сформирована любая двоичная
последовательность.
Обычно, выходной сигнал одноразрядного ЦАПа подается на время импульсный
преобразователь с цифровой модуляцией параметров импульсов. В настоящее время
используются три вида ВИМ: PDM – Pulse Density Modulation ( модуляция импульсов по
плотности), PWM – Pulse Width Modulation ( модуляция импульсов по ширине- широтно-
импульсная модуляция) и PLM – Pulse Length Modulation (модуляция импульсов по
длине). Все эти виды модуляции позволяют выделять ЗС из этого потока с помощью
простейшего ФНЧ 3 порядка.
На основе одного SDM 1 или 2 порядка невозможно обеспечить необходимое
значение SNR 120…140 дБ, поэтому используется их каскадной включение. На рис.6.15.
приведена функциональная схема одноразрядного ЦАПа фирмы Philips на основе
технологии «Noise Shaping». Входные цифровые 16-ти разрядные выборки с частотой
дискретизации 44.1 кГц подаются на вход цифрового фильтра передискретизации. В
схеме используется нерекурсивный с 4-кратной передискретизацией FIR (finite impulse
response) интерполяционный фильтр с линейной фазовой характеристикой. На первом
этапе модуляции в результате переквантования число разрядов в выборках понижается с
16 до 14 и используется SDM 1 порядка.
Затем еще раз производится передискретизация c помощью двух ступеней (K
os
=32 и
2). Между этими ступенями в тракт вводится шумовой сигнал, осуществляющий
операцию «Dithering» с уровнем шума равны минус 20 дБ. Она уменьшает нелинейность
передаточной функции из-за ошибок квантования. Общий коэффициент
передискретизации равен 256 и частота дискретизации увеличивается до 11,29 МГц.
Во второй ступени модуляции используется SDM 2 порядка и формируется 1-
разрядный цифровой поток. К выходу
ЦАПа подключается время-импульсный
цифровой модулятор, преобразующий
цифровые данные в последовательность
импульсов, модулированных по
плотности (PDM).
В табл.6.1. приведены некоторые
данные по современным ЦАП фирм
Philips, Matsushita и Sony с
использованием технологии «Noise
Shaping» и ВИМ. Эти ЦАП обеспечивают SNR до 115…120 дБ, поэтому изготовители
проигрывателей указывают в технических характеристиках эквивалентное число разрядов
18…20, иногда приводится и значение коэффициента передискретизации.
Одноразрядные ЦАП на основе SDM имеют целый ряд важных особенностей. Их
несомненным преимуществом является высокая линейность во всем диапазоне изменения
ЗС и отсутствие особых требований к точности изготовления элементов схемы.
Та б л и ц а 6.1. Характеристики ЦАП на основе - модуляции и ВИМ
Вид
модуляции
Коэффициент
передискретизации
Частота
дискретизации, МГц
Порядок
интегратора,
Число уровней
квантования
PDM
256
11,29
1 и 2
2
PLM
1024
45,1584
2
2
44,1 кГц, 16 бит 176 кГц, 14 бит шум 11,29 Мгц , 17 бит 1
бит 1бит 1бит бит
Цифровой вх. Цифровой вых.
Цифровой
фильтр Kos = 4
SDM
1 порядка
Цифровой
фильтр Kos =32
SDM
2 порядка
Цифровой
фильтр Kos = 2
Рис.6.16. Ошибки квантования 1 бит ЦАП

Страницы