Language
Country/Area
No result found
Секрет суперсэмплинга: почему высокие частоты так важны для цифрового преобразования?
В области цифровой обработки сигналов технология суперсэмплинга незаметно меняет наши аудио- и видеовозможности. Особенно при использовании цифро-аналоговых преобразователей (АЦП) и аналого-цифровых преобразователей (ЦАП) эта технология не только улучшает качество цифровых сигналов, но и повышает эффективность передачи. В этой быстро меняющейся технологической среде крайне важно понимать внутренние механизмы работы этой технологии.
Суть технологии суперсэмплинга заключается в преобразовании цифровых сигналов с низкой битовой глубиной в высококачественные цифровые сигналы с чрезвычайно высокой частотой дискретизации.
Проблемы цифровой трансформации
Основной проблемой в процессе цифрового преобразования является правильная характеристика различных характеристик аналогового сигнала. Обычно преобразование аналогового сигнала напрямую в цифровую форму приводит к переносу любого шума из системы и передачи в цифровой сигнал, что со временем ухудшает качество звука. Чтобы решить эту проблему, инженерам пришлось искать более совершенные методы оцифровки, такие как АЦП с частотой Найквиста. Этот метод предназначен для дискретизации аналоговых сигналов на частоте, в два раза превышающей самую высокую частоту сигнала, но требует использования высокоточных компонентов и высокой сложности. Преимущества суперсэмплинга По сравнению с методом Найквиста стратегия суперсэмплинга заключается в достижении результата с меньшей битовой глубиной при более высокой частоте дискретизации. Такая конструкция имеет множество преимуществ, в том числе:
Шумоподавление — это метод, который сдвигает шум в область более высоких частот выше отклика сигнала, где его можно легко отфильтровать с помощью фильтра нижних частот.
Компромисс между частотой и разрешением
Еще одним важным фактором является компромисс между частотой и разрешением. Установив фильтр понижения частоты после модулятора, можно не только отфильтровать шум в сигнале, но и снизить частоту дискретизации, тем самым увеличив представляемый частотный диапазон и разрешение выборки. Этот процесс похож на операцию усреднения по времени, где интегрируются быстро отобранные потоки данных.
Улучшение и изменение
В истории цифрового преобразования наиболее влиятельным усовершенствованием стала техника суперсэмплинга в сочетании с обратной связью, впервые предложенная де Ягером в 1952 году и далее развитая Эносом и его коллегами в 1962 году. Команда провела дальнейшую разработку.
Модуляторы высокого порядка и многобитные квантователи
Для пользователя модуляторы более высокого порядка не только дополнительно формируют шум, но и эффективно снижают шум квантования в основной полосе частот. По мере увеличения частоты дискретизации формирование гаммы становится все более важным. Этот процесс позволяет нам добиться более точного качества звука при цифровом преобразовании.
Даже при однобитовой модуляции ее модуляция плотности импульсов (PDM) также надлежащим образом демонстрирует характеристики высокой частоты дискретизации.
Перспективы на будущее
Сегодня технология суперсэмплинга не только широко используется в цифровом аудио, но и быстро проникает в цифровое видео и другие области. Благодаря мощным цифровым схемам эта технология продолжает совершенствовать наши возможности цифрового мультимедиа и прокладывает путь для новых технологических приложений в будущем.
Можем ли мы представить, что с развитием технологий в будущем нас ждет более экстремальный опыт цифрового преобразования, даже выходящий за рамки нашего воображения, создающий новое сенсорное наслаждение для пользователей?
