724数字音频技术（第6版 　　带有噪声的模拟录音中的嘶声、室外录音中的风噪、空调的轰鸣声甚至是一架失事飞机的黑匣子中遮蔽语音的噪声都能在录音中被减弱。简段经过处理的录音听上去能比 　　原始的母带录音更好。另一方面，与大多数技术一样，噪声移除处理需要使用者对它的应用常精通，不恰当的使用会降低录音的音质。有一个问题就是应该施加多少量的处理。一段恼人的嘈杂录音与一段可接受的录音之间有大约1015的...

　　第18章 　　ΣΔ转换与噪声整形 　　几计上的众多限制以及PCM转换器结构相对高的成本促进了2△转换器的发展转 　　换器的 　　字长很短，具有非常高的过采样比率，并使用噪声整形。这些转换器证明了转换可以用工作在较低采样速率下的分辨率量化器（如同传统转换器中那样）完 　　成，也可以用工作在较高采样速率下的分辨率较低的量化器（如同∑△转换器中那样）完成。 　　∑△模拟一数字（AD）和数字模拟（D/...

　　26数字音频技术（第6版 　　这种方法也为D/A转换提供了很多优势，特别是在设计一个把A/D、D/A和DSP功能集合在起的混合信号集成电路时 　　想要看出1比特（或几比特）是如何替代16或更多比特并不是容易的事。考虑一下这类比：传统的梯形电阻网络转换器就像一行灯泡，每个灯泡都连接了一个开关。比如有16泡，每个都有不同的亮度，可以通过点亮不同的组合来实现26或65536种不同的亮度级。不过各个灯...

　　第18章∑△转换与噪声整形727 　　比特ΣΔ转换器输出的是满幅度的正脉冲或负脉冲。不过，它们本身内在固有的粗量化导致了较高的本底噪声。因此，为了获得良好的带内动态范围性能，需要使用更高阶的噪声整形外，1比特转换器很容易受到调制器时钟的相位时基抖动的影响。相对较小的时基抖动电平就能在1比特信号中产生一个满幅度的误差。多比特∑△Δ转换器使用了多个量化梯级，这将在带内和带外产生相对较低的本底噪声。...

　　728数字音频技术（第6版 　　频带内，因此在音频频带内的噪声就会按每2倍过采样下降3dB来减少。 　　当输入信号为最大幅度的正弦波时，过采样将按下式提升信噪比S/E602N+05L+1.76 　　其中N为量化比特数，L为过采样的倍频数 　　例如，由于过采样频率每翻一倍都有05bit的收益，因此一个过采样AD转换器可以实现与字长更长的AD转换器一样的性能。不过，这种收益是有限的。例如，一个10...

　　第18章∑△转换与噪声整形729 　　了高速数字信号处理技术，能够改善音频性能。差分脉冲编码调制（Differential PulseCode PCM）是对信号的微分进行量化的一种技术。当信号在各个采样周期之间的变化很小时，量化器的字长可以缩减。当采用很高的过采样比率时，各个采样周期之间的变是非常小的，因此量化器的字长可以被降低到1比特。1比特DPCM编码器被称为增量调制器（△调制器，Delt...

　　730数字音频技术（第6版 　　18.12∑△调制 　　为了克服Δ调制的种种局限，人们开发了∑Δ调制（SigmaDelta Modulation，SDM） 　　∑△系统对当前信号与先前差值信号之和（∑）的差（△）进行量化。图182C所示为一个一阶（单积分）ΣΔ调制编码器和解码器。在量化器的输入端放置一个积分器，信号的幅度保持恒定而频率逐渐增长。输入信号与量化后的输出信号（通过负反馈方式施加）之...

　　第18章∑△转换与噪声整形731 　　码器中并不需要积分器（就像在DM中那样），因为被编码的是信号的幅度，而非它的斜率在多比特设计中，解码器需要 　　A转换器来解码低比特PCM信号 　　1813对一阶Σ△调制器的分析 　　对一阶∑△△调制器的信号及噪声转移函数的分析如图183所示。X（z）是输入序列的z变换，Y（z）则为输出序列的z变换。量化误差表现为白噪声N（2）。对于零噪声源，转移函数表现...

　　732数字音频技术（第6版） 　　此时噪声将分布在0f6/2Hz之间，这里f Rxf Hz。使用ΣΔ噪声整形以后，带内噪声 　　（0~f/2）将进一步降低，而带外噪声则会增大。 　　1比特奈 　　奎斯特采 　　声整形 　　R倍过采样 　　图18.4：使用1比特转换时，量化噪声相当高。通过过采样可以降低带内噪声。通过噪声整形，量化噪声被平移到音频频带以外，这就进一步降低了带内噪声 　　图185总...

　　第18章∑Δ转换与噪声整形733 　　8.1.4高阶噪声整形 　　如前所述，一阶（单积分）ΣΔ调制并不能满足实现高保真度音频性能的需要。更高阶的环路能进一步降低带内量化噪声，但代价是提高了总体噪声功率。例如阶环路将 　　产生 　　S/E6.02（N+251）11.14dB这将带来25bit/倍频程的好处，但代价是产生了一个近似等于两个等效比特的固定噪基本∑△噪声整形器的输入/输出特性为 　　其...