数字音频技术(第6版) 772

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　　第18章∑-△转换与噪声整形745
　　游采样速率对数字滤波器的输出进行重采样（下采样）时会发生这种情况采样AD转换器是不同寻常的，因为抗混叠滤波、采样和量化这些基本的AD元件在转换器的各个部分都被融合起来。例如，抗混叠滤波在输入模拟滤波器和数字抽取滤波器中都会进行。传统AD滤波器只进行量化，而过采样AD转换器则是完整地进行信号获取的接
　　图18.16所示为过采样AD转换器的原理框图。输入信号首先经过一个模拟抗混叠滤波器，然后以一个很快的速率（例如f=64×f）对输入信号进行采样，从而扩展了奈奎斯特频率。该信号被施以一个粗量化器（比如∑-△转换器），这会给信号加入（经过整形的）噪声。
　　这个数字数据用一个截止频率为奈奎斯特频率的低通滤波器滤波；这将移除带外噪声成分而防止混叠。最后，该
　　个较低的速率（比如48kHz）被重采样，以便使用通常的方法进行存储或处理。抽取低通滤波器对宽带信号进行带宽限制（在图18.16中是限制到20kHz），因此当信号以较低的输出频率被亚采样时就不会出现混叠。不需要采样保持电路因为在每个内部时钟周期期间可以获取一个输入采样点。在逐次渐进转换器中，被采样的模拟数值必须保持若干个时钟周期，需要保持的时钟周期数等于被转换的比特数抽
　　快速的|数字输出数字低
　　滤波器
　　数字输出
　　被数字低通滤波
　　器移除的20kH
　　原始的经过
　　加入了量化
　　上的噪声频谱
　　采样的频谱
　　噪声的频
　　与信号频谱
　　的频谱
　　频率
　　频率
　　20khz频率
　　图18.16：过采样AD转换器的原理框图。（Adams，1986）
　　18.6.1∑-△AD调制器概述
　　Σ-Δ调制器可以用来从经过低通滤波的输入模拟信号创建真正的1比特编阶∑
　　AD调制器如图18.17所
　　这个转换器的设计中，∑-△调制器之后跟着
　　数字滤波器
　　和一个抽取级。因为输入采样速率很高，所以一个简单的单极点RC抗混叠滤波器就足够了制器接收
　　经过采样的模拟信号，进行量化，然后输出一个由采样时钟的速率决定的比特信号。反馈环路中放置
　　作在高采样速率下的低分辨率（1比特量化器）D/A转