Apakah perkakasan utama yang digunakan dalam proses pensampelan dan pengkuantitian audio digital?

Perkakasan utama ialah isyarat analog kepada penukar isyarat digital (penukar A/D). Penukar A/D, juga dipanggil penukar analog-ke-digital, merujuk kepada komponen elektronik yang menukar isyarat analog kepada isyarat digital. Fungsi penukaran A/D adalah untuk menukar kuantiti analog yang berterusan dalam masa dan berterusan dalam amplitud kepada isyarat digital yang diskret dalam masa dan diskret dalam amplitud Oleh itu, penukaran A/D secara amnya melalui empat proses: pensampelan, pegangan, kuantisasi, dan pengekodan.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

Penukar analog-ke-digital perkakasan utama yang digunakan dalam proses pensampelan dan pengkuantitian audio digital, iaitu isyarat analog kepada penukar isyarat digital (penukar A/D).

Litar yang menukar isyarat analog kepada isyarat digital dipanggil penukar analog-ke-digital, atau penukar analog-ke-digital, dirujuk sebagai penukar A/D (atau ADC). fungsi penukaran A/D ialah Menukar kuantiti analog yang berterusan dalam masa dan berterusan dalam amplitud kepada isyarat digital yang diskret dalam masa dan diskret dalam amplitud Oleh itu, penukaran A/D secara amnya melalui empat proses: pensampelan, pegangan, kuantisasi. dan pengekodan. Dalam litar sebenar, beberapa proses ini digabungkan Sebagai contoh, pensampelan dan pegangan, kuantisasi dan pengekodan sering dilaksanakan serentak semasa proses penukaran.

Prinsip Asas

Prinsip asas penukar ini adalah untuk mencuba isyarat analog input pada selang masa tertentu dan membandingkannya dengan siri isyarat digital standard, digital isyarat secara beransur-ansur menumpu sehingga kedua-dua isyarat adalah sama. Kemudian nombor perduaan yang mewakili isyarat ini dipaparkan Terdapat banyak jenis penukar analog-ke-digital, seperti langsung, tidak langsung, berkelajuan tinggi dan berketepatan tinggi, kelajuan ultra tinggi, dsb. Masing-masing mempunyai banyak bentuk. Fungsi bertentangan penukar analog-ke-digital dipanggil "penukar digital-ke-analog", juga dikenali sebagai "penyahkod". borang.

Langkah-langkah penukaran analog-ke-digital

Penukaran analog-ke-digital secara amnya melalui langkah-langkah pensampelan, pengkuantitian dan pengekodan.

Pensampelan merujuk kepada menggantikan isyarat berterusan masa asal dengan urutan sampel isyarat pada selang tertentu, iaitu mendiskrisikan isyarat analog dalam masa.

Kuantisasi ialah menggunakan bilangan nilai amplitud yang terhad untuk menganggarkan nilai amplitud yang berubah secara berterusan, dan menukar amplitud berterusan isyarat analog kepada bilangan nilai diskret yang terhad dengan selang tertentu.

Pengekodan mengikut peraturan tertentu untuk mewakili nilai terkuantasi sebagai nombor perduaan, dan kemudian menukarnya kepada strim isyarat digital binari atau berbilang nilai. Isyarat digital yang diperoleh dengan cara ini boleh dihantar melalui talian digital seperti kabel, saluran batang gelombang mikro dan saluran satelit

Pengkelasan

Terdapat banyak jenis analog. -penukar digital, bergantung pada prinsip kerjanya, boleh dibahagikan kepada ADC tidak langsung dan ADC langsung.

ADC tidak langsung mula-mula menukar voltan analog input kepada masa atau frekuensi, dan kemudian menukar kuantiti perantaraan ini kepada kuantiti digital yang biasa digunakan ialah ADC penyepaduan berganda yang kuantiti perantaraannya ialah masa.

ADC perbandingan selari: Memandangkan perbandingan selari ADC menggunakan perbandingan selari pelbagai magnitud pada masa yang sama, setiap kod output juga dijana secara selari pada masa yang sama, jadi kelajuan penukaran yang pantas adalah kelebihannya yang luar biasa pada masa yang sama, kelajuan penukaran adalah konsisten dengan bit kod keluaran Tidak kira berapa banyak. Kelemahan ADC perbandingan selari ialah kos yang tinggi dan penggunaan kuasa yang tinggi. Oleh itu, ADC ini sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kelajuan tinggi dan resolusi rendah.

ADC penghampiran berturut-turut: ADC penghampiran berturut-turut ialah ADC langsung yang lain Ia juga menjana satu siri voltan perbandingan VR, tetapi tidak seperti ADC perbandingan selari, ia menjana voltan perbandingan satu demi satu, yang dibandingkan secara berturut-turut dengan input. voltan masing-masing, dan lakukan penukaran analog-ke-digital dalam cara penghampiran secara beransur-ansur. ADC anggaran berturut-turut perlu membandingkan sedikit demi sedikit untuk setiap penukaran dan memerlukan (n 1) denyutan denyutan untuk diselesaikan, jadi kelajuan penukarannya lebih perlahan daripada ADC perbandingan selari, jauh lebih cepat daripada ADC kamiran berganda, dan adalah kelajuan sederhana peranti. Di samping itu, apabila terdapat banyak digit, ia memerlukan komponen yang jauh lebih sedikit daripada jenis perbandingan selari, jadi ia adalah ADC bersepadu yang paling banyak digunakan.

ADC penyepaduan berganda: Ia adalah ADC tidak langsung Ia pertama kali menyepadukan voltan pensampelan input dan voltan rujukan dua kali untuk mendapatkan selang masa yang berkadar dengan nilai purata voltan pensampelan selang masa, Gunakan pembilang untuk mengira denyutan jam standard (CP), dan output hasil pengiraan oleh pembilang ialah kuantiti digital yang sepadan. Kelebihan ADC dwi-integrasi adalah keupayaan anti-gangguan yang kuat; Kelemahan utama ialah kelajuan penukaran yang rendah, jadi penukar jenis ini kebanyakannya digunakan dalam instrumen yang memerlukan ketepatan tinggi tetapi kelajuan penukaran rendah, seperti voltmeter DC digital ketepatan tinggi berbilang digit.

Untuk lebih banyak pengetahuan berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah perkakasan utama yang digunakan dalam proses pensampelan dan pengkuantitian audio digital?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!