数字音频技术(第6版) 93

文本阅读：
　　66数字音频技术（第6版
　　这种逐次渐进的方法在每一次AD转换时需要进行n次D/A转换，其中n为输出代码的比特数。虽然有这个迭代过程，但SAR转换器能提供相对较高的转换速度。不过，这种转器必须进行精确地设计。例如，一个电压范围为±10V的16bitA/D转换器，若要求只有1/2个LSB的误差，则需要转换精度为3mV。D/A转换器中的一个10V跳变必须能在1us内建立并且精度要达到0.001%。这一时间长度对应的是100ns的模拟时间常数。S/H电路
　　在设计上必须要令跌落尽可能小，从而保证最低有效比特--即输出给SAR寄存器的最后比特在这一技术规格之内也是准确的。
　　352过采样AD转换器
　　如前所述，模拟低通滤波器要遭受诸如噪声、失真、群延时、通带波纹等各种限制。除非特别小心，否则很难让后续的AD转换器实现超过18bit的分辨率。在大多数应用中砖墙式模拟抗混叠滤波器和SARA/D转换器已经被带有数字滤波器的过采样AD转换器替代。数字抗混叠滤波器的实现从概念上说是很吸引人的，因为模拟信号在进数字滤
　　之前必须被采样和数字化。这一难题已经被聪明的工程人员解决。具体地，就是使用个数字抽取滤波器，并把它与AD转换这一任务结合起来。下面将介绍过采样AD转换的基本原理。
　　在过采样AD转换中，输入信号首先通过一个温和的模拟抗混叠滤波器，该滤波器要提供足够的衰减，但只需要在一个很高的半采样频率处提供这个衰减即可。为了延伸奈奎斯特频率，被滤波信号以一个很高的频率被采样，随后被量化。在量化之后，用数字低通滤波器进行抽取，这样可以把采样频率降低到名义采样速率上，同时还能防止在这个新的较低的采样频率上出现混叠。经过量化的数据字以较低的采样频率（比如48kHz或96kHz）输出。这抽取低通滤波器将移除位于输岀采样频率的奈奎斯特频率以上的频率成分，以此防止当数滤波器的输出以系统的采样频率被重采样（下采样）时出现混叠考虑图3.12所示的过采样AD转换器和DA转换器（两者都使用两倍过采样）
　　模
　　拟抗混叠滤波器把带宽限制为1.5f；，其中f为采样频率。相对较宽的过渡带（从
　　.5f）是可以接受的，并且能带来良好的相位响应。例如，可以使用7阶的巴特沃思滤波器信号以2f被采样和保持，然后被转换。数字滤波器把信号限制在下
　　抽取以后
　　信号的采样频率被亚采样，因此从2降低到f。这一抽取动作是由数字滤波成的
　　个线性相位的有限冲激响应
　　FR）数字滤波器，它具有统一的群
　　延时特性。在回放时，由一个过采样滤波器把采样频率翻倍，各个采样点被转换后产生模拟波形，而各个高频镜像则被一个低阶的低通滤波器移除