数字音频技术(第6版) 143

文本阅读：
　　116数字音频技术（第6版）
　　尔科姆·浩克斯福特（Maco| m Hawksford）已经证明，增量调制系统中信号与量化误差比可以用下式表示
　　S/E
　　16+10
　　式中f为采样频率，f为噪声带宽，f为音频（正弦波）频率为了在20kHz的带宽中实现16 bit PCm的96dB信噪比，DM系统需要工作在200MH的时钟频率上。虽然在DM中令比特率翻倍能让信噪比提升9dB，但在PCM中令字长加倍能让信噪比呈指数增长。从信息的角度说，我们可以看到DM的属性妨碍了它编码音频信息的能力。比如，500kHz的采样频率在理论上能编码高至250kHz的频率，但这个带宽的大部分被浪费了，因为音频信号的频率相对较低。换句话说，增量调制的信息编码分布对音频应用来说是效率低下的
　　另一方面，增量调制所需的高采样频率提供了
　　与在噪声整形中观察到的情形
　　样，采样频率每翻一倍，在一个固定频带内的噪声就下降3dB。总噪声仍旧不变，但它分布在更大的频谱范围内，因此带内噪声减少了。这相当于降低了DM系统的本底噪声。此外因为采样频率较高，所以不需要使用砖墙式滤波器。低阶滤波器就能在半采样频率之前提供足够的衰减，并且不影响音频响应。当然，也不需要传统的AD和DA转换器。最终，由于其本身的限制，增量调制并不经常用于高保真方面的应用。不过，如第18章所述，增量调制的变种，即所谓的Σ-Δ调制提供了卓越的结果，并且被广泛应用在过采样AD和DA转换器中。
　　超级音频CD（Super Audio CD，SACD）格式使用的直接流数字（Direct Stream Digital，DSD）编码是一种使用Σ一Δ调制的1比特脉冲密度方法。SACD将在第7章讨论498自适应增量调制
　　自适应增量调制（Adaptive Delta Modu|aton，ADM）系统通过改变量化步长尺寸来克服增量调制在瞬态响应方面的限制。同时，量化误差被保持在一个合理的数值上。ADM编码器的框图如图4.24A月
　　编码器对输入数据进行检测，以决定如何对量化步长尺寸进行最佳调整。例如，可以使用一种简单的自适应算法，令一系列全正或全负的差值比特指示近值上的快速变化。量化步长尺寸将变大，从正向或负向跟踪这个变化。过载的情况越大，所选择的量化步长尺寸就越大。交替出现的正向或负向差值比特表明跟踪是良好的，为获得更好的准确度可以减小步长尺寸，如图4.24B所示。这令信噪比提升，并且不用提升采样频率或比特率。因为码流中有更多的比特专门用来分析信号行为，所以步长尺寸选择能够得到改善