数字音频技术(第6版) 554


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数字音频技术(第6版) 554
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  第13章音频互连527
  公共的采样频率录制,它们的数据流也是异步的,因此会有几赫兹的差别,必须把它们同步到一个精确的公共频率上。此外,时基抖动会让信号的品质下降。它会改变信号采样速率的准确度。在一些情况中,可以几乎毫不费力地改变采样速率。例如,只需大约每23ms(或是大约每1000个采样点)移除一个采样点就可以把一个44.1kHz的信号转换成44.056kHz不过更典型情况是需要专门的转换器
  同步采样速率转换器用一个整数比率把一个采样速率转换成另一个采样速率。输出速率与输入速率之间的关系是固定的,这限制了应用。异步采样速率转换器(
  Converter.A
  以接收动态变化的输入采样频率,并以同样或不同的频率输出一个恒定且不受干扰的采样频率。输入和输出速率之间可以是无理数比率关系。换句话说,输入和输出速率之间是完全去耦合的。此外,转换器能跟踪任何缓慢的速率变动。这解决了很多接口问题。
  从概念上说,采样速率转换应该这样进行:数字信号经D/A转换器,所得模拟
  信号经过低通滤波后,送入一个工作在不同的采样频率下的AD转换器。实际中,这些功能都可以通过内插和抽取用数字方式完成。通过对比特流插入零值使输入采样频率被提升到个很高的过采样频率上,然后再进行数字低通滤波。这个经过内插的信号具有很高的数据率随后要通过删除输出采样点来对其进行抽取,并进行数字低通滤波,从而把输出采样频率降低到一个低于过采样速率的采样速率上。这种转换的分辨率由抽取滤波器可用的采样点数量决定。例如,对于16bit的准确度来说,相邻内插采样点之间的差必须要bit量化级
  的1个LSB。这将决定内插的比率,16bit的准确度需要一个65536的过采样比率这个比率可以通过一个长度为64的时变有限冲激响应(FR)滤波器来实现,此时只需要考虑非零的数据值,但所需主时钟信号为327GHz,这是不现实的。另一种方法是使用多相滤波器。一个经过N倍高度过采样的低通滤波器可以被分解为N个不同的滤波器,每个滤波器使用原始的那组系数中的一个不同的子集。如果子滤波器的各个系数在时间上是相对固定的它们的输出可以加在一起,从而得到原始的滤波器。它们担当了一个平行滤波器组,但在它们的线性相位群延时上是不同的。这可以用于采样速率转换。如果在输入的各个采样点上施加多相滤波器组,则可以通过选择某一特定多相滤波器的输出来产生位于各输入采样点间的任意一点处的采样点值。在-个输入采样周期中较晚出现的输出采样点需要一个较短的滤波器延时(即在系数组中有一个较大的偏置,而在一个采样周期中较早出现的输出采样点则需要一个较长的延时(
  短的偏置b因此,系数组的偏置与输入/输出采样点选择的时间位置成正比。与前面一样,准确的转换需要216个多相滤波器。在实际中,需要用各种缩减方法来减少系数的数量。总地来说,通过调整内插和抽取过程就可以实现任意的采样速率改变。这些功能可以通过多相滤波来等效实现。输入数据被施加了一个高度过采样的数字低通滤波器。输入数据的通带为
  kHz,滤波器系数通常都需要提供这样一种响应(等效于多相滤波器