数字音频技术(第6版) 771

文本阅读：
　　744数字音频技术（第6版）
　　般来说，更高阶的噪声整形也能得到成功运用，它们可以实现非常低的带内本底噪声例如，在超级音频CD（Super Audio CD，SACD）格式中使用的一些直接流数字（Direct streat DSD）编码器就采用了五阶Σ-Δ调制器
　　18.6∑-△A/D调制器
　　传统的逐次渐进型AD转换器让未知的输入信号与一个参考电压的确切已知的各个分数进行比较。以最大的分数开始进行比较，随后丢弃任何让总和信号大于这个未知输入信号的分数，对一个k比特的字进行转换共需要k次迭代。输入的过采样速率（以及相反地，输入滤波器的阶数）受限于这些
　　转换器所工作的相对较低的速度。因此，需要使用模拟砖墙式滤波器。这类AD转换器可以直接给信号带来实实在在的失真，也可以借由砖墙式滤波器之类的相关电路给信号带来失真
　　善转换的线性度的一种途径就是增加字长。更长字长的梯形AD转换器被引入进来这些转换器改善了性能，但分辨率一般都被限制在18或20bit。因此，又引入了使用∑-△结构的过采样AD转换器，用于弥补传统AD转换器的缺陷，并实现更低的成本阶和二阶
　　AD转换器只能提供受限的音质，空闲音会在本底噪声中产生可闻的单音。人们把注意力转到更高
　　五阶和六阶）的AD转换器上，这些转换器具有更少的空闲音，并且对时钟的时基抖动更不敏感。在使用时必须小心谨慎，防止由于调制过载而引发振荡。
　　理论上，过采样AD转换很简单：输入信号先通过一个低阶模拟抗混叠滤波器，然后非常高的速率采样，这扩展了奈奎斯特频率。在量化以后，信号通数字滤波器以防止
　　混叠，并把采样频率降低到一个标准频率（比如48kHz）用于使用通常的方法进行存储或处理。
　　在实际中，其他一些因素也起着作用。在如此高的过采样速率下只能实现粗糙的量化这将导致很高的本底噪声。虽然噪声散布在很宽的过采样频谱内，但噪声电平仍然高到让无法满意的程度。必须使用噪声整形来降低带内噪声。此外，具有令人满意的通带响应和阻带衰减的传统数字滤波器不能在如此高的过采样速率下工作。相反，实际使用的是一个按低通滤波器方式工作的数字抽取滤波器
　　在计算上的需求要简单得多。当使用∑-△量
　　化器并同时使用噪声整
　　抽取滤波器必须移除带外量化噪声；这等效于提高了数字输出的分辨率。
　　在转换器的输入端需要一个模拟滤波器来移除那些数字滤波器无法移除的频率成分。不过，因为起初的采样速率非常
　　所以模拟低通滤波器的阶数很低。这个滤波器必须移除音频频带以外的任何频率成分，以防止在最终较低的采样速率下出现混叠。在按照一个较低的