噪声整形技术

① 2011年广播电视技术能手竞赛考试

广播中心竞赛试题

一、 填空题（每空1分）40分
1、中波广播的频段范围是 ，主要靠 覆盖。频道间隔 。调频广播的频段范围是 ，主要靠 覆盖，频道间隔 。
2、5.1声道的0.1声道指的是______________，频率范围是______________，采样频率是主声道采样频率的______________。
3、在数字调制中，根据调制参量的不同，分为______________、
______________和______________三种基本方式，正交幅度调制（QAM）是基本调制方式的派生形式。
4、编码正交频分复用（COFDM）就是在调制前先对数据流进行_____________________________________后，再作OFDM调制。
5、《广播中心实施细则》所述二级对应于________________________。
6、《广播中心实施细则》对外部电源做出相应规定：
⑴三级______接入两路外电，如只有一路外电，__________________。
⑵二级______接入两路外电，其中一路 为专线。
⑶一级______接入两路外电，其中至少一路 为专线。
7、《广播中心实施细则》对各级广播中心播出通路做出相应规定，明确了播出信号源、应急垫乐源和应急节目源的配置：
⑴三级应配置 。
⑵二级应配置________________________________________。
⑶一级应配置________________________________________。
8、《广播中心实施细则》对各级广播中心传输通路做出相应规定：
⑴三级应配置________________________________________。
⑵二级应配置________________________________________。
⑶一级应配置________________________________________。
9、音频设备的动态范围是指 之差，峰值储备是指 之差。
10、广播中心中控系统包括： 、 、
、 、 、 等。
11、调幅是使载波的 随着调制信号变化，调频是使载波的 随着调制信号变化。
12、在抽样脉冲的基础上，对PAM 脉冲的幅度按四舍五入的原则转换成有限的离散值，这一过程称为 。
13、广播电视播出机房接地系统的主要任务是 、
、 。
二、 选择题（每小题2分）30分
1、在数字音频信号处理中，为了降低音频频带内的噪声，采用了一项噪声整形技术，这项噪声整形技术是______________________。
A．EF调制 B. 过采样
C. Δ­Σ调制技术 D. 过采样和Δ­Σ调制技术
2、在OFDM系统中，为了实现最大频谱效率，一般取_________。
A．载波间隙等于符号周期
B.载波间隙等于符号周期的整数倍
C. 最小载波间隙等于符号周期的倒数
D.最大载波间隙等于符号周期的倒数
3、《广播中心实施细则》对各级广播中心的制播网络安全及其配置做出相应规定,以下说法不对或不确切的是______________________。
A.制播网禁止直接与外网互联；
B. 核心网络设备宜配置双电源；
C. 制播网内所有工作站应拆除软驱、光驱，并禁止使用U盘、移动硬盘等；
D. 制播网络内宜安装网管软件；
4、对调音台的指标参数，以下说法不对或不确切的是 。
A.调音台的等效输入噪声是恒定的。
B.调音台的信噪比是恒定的。
C.调音台的动态余量至少应留有15-20dB。
D.正常播出时，调音台实际动态信号的输出电平多数时间超过千周试机信号电平。
5、指出下列IP地址中的B类网络地址：
A.128.36.199.3 B.21.12.240.17
C.192.12.69.248 D.89.3.0.1
6、下面4个子网掩码，哪个是推荐使用的？
A.176.0.0.0 B.96.0.0.0
C.127.192.0.0 D.255.128.0.0
7、关于声音质量，下列说法不对或不确切的是___________________。
A.直达声决定着声音的清晰度、临场感、及亲切感。
B.适当增加混响，可提高声音的丰满度。
C.延时小于50ms的近次反射声对直达声有加重加厚的作用，可使声音变得更加饱满。
D.适当增加中频段增益，可提高声音的明亮度。
8、关于应用于十千兆位以太网的传输光纤，下列说法不对或不确切的是___________________。
A.10GBase-S ,多模光纤,激光波长850nm,最大传输距离 300m
B.10GBase-L ,单模光纤,激光波长1310nm,最大传输距离10Km
C.10GBase-E ,单模光纤,激光波长1550nm,最大传输距离40Km
D.10GBase-LX4,单模光纤,激光波长1310nm,最大传输距离100Km
9、关于AES/EBU接口，下列说法不对或不确切的是___________________。
A.采用平衡或差分连接 B.阻抗为110Ω
C.最大传输距离为100m D.每一条线传输一个立体声信号
10、如果要将两计算机通过双绞线直接连接，正确的线序是___________________。
A. 1--1、2--2、3--3、4--4、5--5、6--6、7--7、8--8
B. 1--2、2--1、3--6、4--4、5--5、6--3、7--7、8--8
C. 1--3、2--6、3--1、4--4、5--5、6--2、7--7、8--8
D. 两计算机不能通过双绞线直接连接
11、1GHz用兆赫表示应等于（ ）。
（A）103MHz （B）106 MHz （C）10-3 MHz
12、幅频特性失真属于（ ）失真指标。
（A）线性 （B）非线性 （C）传输
13、广播信号半功率处的电平值相对于中心最大处功率电平下降了（ ）。
（A）2 dB （B）2.5dB （C）3dB
14、信源编码对信号码率进行压缩，以提高（ ）。信道编码对信号进行误码控制，以提高（ ）
（A）传输可靠性 （B）传输效率 （C）传输容量。
15、在数字信号的调制中，其基带信号是（ ）
（A）数字信号 （B）模拟信号 （C）载波信号
三、 论述题（每小题10分）
1、以无线广播为例，说明点对点通信系统模型中信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？
2、举例说明何为恒参信道？何为随参信道？
3、某广播电台在一次户外大型庆祝活动实况转播中，由于场地限制，现场转播主持解说席位距庆祝活动现场扩音喇叭、大型乐器(大鼓等)均不足20米，转播音源主要为现场转播主持解说话筒信号和庆祝活动现场扩音线路信号，为了做好高质量转播，你准备怎样对现场解说主持人拾音？
4、某电台综合频道9月6日播出串联单如下：
。。。。。。、9:00 新闻9.6、9:30 评书9.6 、10:00 京剧9.6 。。。。。。
在9:30 播出《评书9.6》时，接到部分听众电话，反映声音小、且失真，检查该频道播出调音台左、右声道输出信号指示正常，用机房监听听闭路信号声音不小、无明显失真，又用机房监听听开路调频信号声音也不小、也无明显失真。之前节目均正常，试分析故障原因，并应急处理。
四、计算题（每题10分）
1、（10分）设计一个特性阻抗Z=600欧，衰减量为12分贝的不平衡T型衰减器。
2、（10分）有一待传输的多媒体信息，约含2.5╳107个像素，为了在接收端很好的重现该信息，需要将每像素量化为16个亮度电平之一，假若所有这些亮度电平等概出现且互不相关，并设加性高斯噪声信道中的信噪比为30dB，现要求用3分钟传送该多媒体信息，试计算所需要的最小信道带宽（假设不压缩编码）。
3、（10分）设一条天波无线信道，用400Km高空处的F2层电离层反射电磁波，地球的等效半径为（6370╳4/3 ）Km，收发天线均架设在地平面，试计算其通信距离大约可以达到多少千米？
4、（10分）设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5╳10-3W/Hz,在该信道中传输拟制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5KHz,而载波为100KHz,已调功率为10KW。若接收机的输入信号在加到调制之前，先经过带宽为10KHz的一理想带通滤波器滤波，试问：
⑴该理想带通滤波器的频率范围为多少？
⑵解调器输出端的信噪功率比为多少？

② 什么是MP3编码器哪里有下载的(答案满意再加10分)

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③ 谁能介绍一下芯片ADC0804和AD590的资料

ADC0804是用CMOS集成工艺制成的逐次比较型摸数转换芯片。分辨率8位，转换时间100μs，输入电压范围为0~5V，增加某些外部电路后，输入模拟电压可为 5V。该芯片内有输出数据锁存器，当与计算机连接时，转换电路的输出可以直接连接在CPU数据总线

上，无须附加逻辑接口电路。ADC0804芯片外引脚图如7.25所示。引脚名称及意义如下：

：ADC0804的两模拟信号输出端，用以接受单极性、双极性和差摸输入信号。

：A/D转换器数据输出端，该输出端具有三态特性，能与微机总线相接。

AGND：模拟信号地。

DGND：数字信号地。

CLKIN：外电路提供时钟脉冲输入端。

CLKR：内部时钟发生器外接电阻端，与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率为1/1.1RC。

图7.25 ADC0804引脚图

CS：片选信号输入端，低电平有效，一旦CS有效，表明A/D转换器被选中，可启动工作。WR：写信号输入，接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低电平有效，当CS、WR同时为低电平时，启动转换。。

RD：读信号输入，低电平有效，当CS、RD同时为低电平时，可读取转换输出数据。

INTR：转换结束输出信号，低电平有效。输出低电平表示本次转换已完成。该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。

在使用时应注意以下几点：

（1）转换时序

ADC0804控制信号的时序图如7.26所示，由图可见各控制信号时序关系为：当CS

图7.26 ADC0804控制信号的时序图

与WR同时为低电平A/D转换器被启动切在WR上升沿后100 模数完成转换，转换结果存入数据锁存器，同时，INTR自动变为低电平，表示本次转换已结束。如CS、RD同时来低电平，则数据锁存器三态门打开，数字信号送出，而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态。

（2）零点和满刻度调节。

ADC0804的零点无须调整。满刻度调整时，先给输入端加入电压 ，使满刻度所对应的电压值是 ，其中 是输入电压的最大值， 是输入电压的最小值。当输入电压与 值相当时，调整 端电压值使输出码为FEH或FFH。

（3）参考电压的调节

在使用A/D转换器时，为保证其转换精度，要求输入电压满量程使用。如输入电压动态范围较小，则可调节参考电压 ，以保证小信号输入时ADC0804芯片8位的转换精度。

（4）接地

模数、数模转换电路中要特别注意到地线的正确连接，否则干扰很严重，以至影响转换结果的准确性。A/D、D/A及取样保持芯片上都提供了独立的模拟地（AGND）和数字地（DGND）的引脚。在线路设计中，必须将所有的器件的模拟地和数字地分别连接，然后将模拟地与数字地仅在一点上相连。地线的正确连接方法如图7.27所示。

图7.27 正确的地线连接

2. ADC0804的典型应用

下面以数据采集系统为例介绍ADX0804的典型应用。

在现代过程控制及各种智能仪器和仪表中，为采集被控（被测）对象数据以达到由计算机进行实时控制、检测的目的，常用微处理器和A/D转换器组成数据采集系统。单通道微机化数据采集系统的示意图如图7.28所示。

7.28 单通道微机化数据采集系统示意图

系统由微机处理器、存储器和A/D转换器组成，它们之间通过数据总线（DBUS）和控制总线（CBUS）连接，系统信号采用总线传送方式。

现在以程序查询为例，说明ADC0804在数据采集系统中的应用。采集数据时，首先微处理器执行一条传送指令，在该指令执行过程中，微处理器在控制总线的同时产生C 低电平信号，启动A/D转换器工作，ADC0804经100 后将输入模拟信号转换为数字信号存于输出锁存器，并INTR端产生低电平表示转换结束，并通知微处理器可来取数。当微处理器通过总线查询到INTR为低电平时。立即执行输入指令，以产生CS， 低电平信号到ADC0804相应引脚，将数据取出并存入存储器中。整个数据采集过程中，由微处理器有序的执行若干指令完成。

现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段；(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；(2)模拟集成温度传感器／控制器；(3)智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。

1集成温度传感器的产品分类
1.1模拟集成温度传感器
集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器，典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。

1.2模拟集成温度控制器
模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器，典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统，工作时并不受微处理器的控制，这是二者的主要区别。

1.3智能温度传感器
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(cpu)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。

2智能温度传感器发展的新趋势
进入21世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

2.1提高测温精度和分辨力
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到1°C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器，能输出13位二进制数据，其分辨力高达0.03125°C，测温精度为±0.2°C。为了提高多通道智能温度传感器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。以AD7817型5通道智能温度传感器为例，它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27us、9us。

2.2增加测试功能
新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。例如，DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（RTC），使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。另外，智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。?br>

智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温度传感器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。

能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器，构成智能化温控系统；它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成一个温控仪。

2.3总线技术的标准化与规范化
目前，智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。

2.4可靠性及安全性设计
传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的∑－Δ式A／D转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。∑－Δ式A／D转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。

为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD7416/7417/7817、LM75／76、MAX6625／6626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。

LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器，非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75°C，高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时， INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。

为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路，一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断／比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。

最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能，能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion，英文缩写为prc)模式，能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差，即使引线阻抗达到100欧姆，也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。

2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器
(1)虚拟传感器
虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国B＆K公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。

(2)网络温度传感器
网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。

2.6单片测温系统
单片系统(System On Chip)是21世纪一项高新科技产品。它是在芯片上集成一个系统或子系统，其集成度将高达108~109元件/片，这将给IC产业及IC应用带来划时代的进步。半导体工业协会(SIA)对单片系统集成所作的预测见表1。目前，国际上一些著名的IC厂家已开始研制单片测温系统，相信在不久的将来即可面市。

表1单片系统集成电路的发展预测
年 份 2001 2002 2007 2010
最小线宽/um 0.18 0.13 0.1 0.07
包含晶体管数量/片 1.3X108 2.5X108 5X108 9X108
成本/(晶体管/毫美分) 0.2 0.1 0.05 0.02
芯片尺寸/mm2 750 900 1100 1400
电源电压/V 1.8 1.5 1.2 0.9
新片I/O数 2000 2600 3600 4800

④ 过采样的概述

在这种采样的数字信号中，由于量化比特数没有改变，故总的量化噪声功率也不变专，但这时量化属噪声的频谱分布发生了变化，即将原来均匀分布在0 ~ fs/2频带内的量化噪声分散到了0 ~ Rfs/2的频带上。右图表示的是过采样时的量化噪声功率谱。
若R>>1，则Rfs/2就远大于音频信号的最高频率fm，这使得量化噪声大部分分布在音频频带之外的高频区域，而分布在音频频带之内的量化噪声就会相应的减少，于是，通过低通滤波器滤掉fm以上的噪声分量，就可以提高系统的信噪比。这时，过采样系统的最大量化信噪比为公式如右图.
式中fm为音频信号的最高频率，Rfs为过采样频率，n为量化比特数。从上式可以看出，在过采样时，采样频率每提高一倍，则系统的信噪比提高3dB，换言之，相当于量化比特数增加了0.5个比特。由此可看出提高过采样比率可提高A/D转换器的精度。
但是单靠这种过采样方式来提高信噪比的效果并不明显，所以，还得结合噪声整形技术。

⑤ 什么是过采样

过采样是使用远大于复奈奎斯特采样频制率的频率对输入信号进行采样。设数字音频系统原来的采样频率为fs，通常为44.1kHz或48kHz。若将采样频率提高到R×fs，R称为过采样比率，并且R＞1。在这种采样的数字信号中，由于量化比特数没有改变，故总的量化噪声功率也不变，但这时量化噪声的频谱分布发生了变化，即将原来均匀分布在0 ~ fs/2频带内的量化噪声分散到了0 ~ Rfs/2的频带上。右图表示的是过采样时的量化噪声功率谱。 若R＞＞1，则Rfs/2就远大于音频信号的最高频率fm，这使得量化噪声大部分分布在音频频带之外的高频区域，而分布在音频频带之内的量化噪声就会相应的减少，于是，通过低通滤波器滤掉fm以上的噪声分量，就可以提高系统的信噪比。这时，过采样系统的最大量化信噪比为公式如右图.
式中fm为音频信号的最高频率，R fs为过采样频率，n为量化比特数。
从上式可以看出，在过采样时，采样频率每提高一倍，则系统的信噪比提高3dB，换言之，相当于量化比特数增加了0.5个比特。由此可看出提高过采样比率可提高A/D转换器的精度。
但是单靠这种过采样方式来提高信噪比的效果并不明显，所以，还得结合噪声整形技术。

⑥ 步步高x1有自带耳机吗

目前步步高vivo x1可以选择三种耳机套餐，分别是拜亚动力的mmx71ie，akg k420，森海塞尔cx215三种版。这三个耳机都是300元档权的耳机，基本都能满足大多数朋友的口味。

vivo X1音质最强大的地方在于那颗CS4398音频解码芯片，CS4398音频解码芯片是美国Cirrus Logic公司的旗舰级解码芯片，性能非常优异，在70000多元的CD机中也可见该芯片的踪迹。CS4398是一块24Bit/192K Hz规格的解码芯片，它具有120分贝以上的讯噪比和动态范围，总谐波失真＋噪声低至0.0005%，采用一个高级专用多位Delta-Sigma调制器，并整合了失配噪声整形技术。

官方标配： 主机+数据线+取卡针+说明书+充电器 所以 木有自带耳机

⑦ 过采样的原理

假定环境条件: 10位ADC最小分辨电压1LSB 为 1mv假定没有噪声引入的时候, ADC采样上的电压真实反映输入的电压, 那么小于1mv的话,如ADC在0.5mv时数据输出为0
我们现在用4倍过采样来, 提高1位的分辨率,
当我们引入较大幅值的白噪声: 1.2mv振幅(大于1LSB), 并在白噪声的不断变化的情况下, 多次采样, 那么我们得到的结果有 真实被测电压 白噪声叠加电压 叠加后电压 ADC输出 0.5mv 1.2mv 1.7mv 1mv 0.5mv 0.6mv 1.1mv 1mv 0.5mv -0.6mv -0.1mv 0mv 0.5mv -1.2mv -0.7mv 0mv ADC的和为2mv, 那么平均值为: 2mv/4=0.5mv!!! 0.5mv就是我们想要得到的
这里请留意, 我们平时做滤波的时候, 也是一样的操作喔! 那么为什么没有提高分辨率？是因为, 我们做滑动滤波的时候, 把有用的小数部分扔掉了, 因为超出了字长啊, 那么0.5取整后就是 0 了, 结果和没有过采样的时候一样是 0 ,
而过采样的方法时候是需要保留小数部分的, 所以用4个样本的值, 但最后除的不是4, 而是2! 那么就保留了部分小数部分, 而提高了分辨率!
从另一角度来说, 变相把ADC的结果放大了2倍(0.5*2=1mv), 并用更长的字长表示新的ADC值,
这时候, 1LSB(ADC输出的位0)就不是表示1mv了, 而是表示0.5mv, 而(ADC输出的位1)才是原来表示1mv的数据位,
下面来看看一下数据的变化:
ADC值相应位 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0.5mv测量值0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0mv(10位ADC的分辨率1mv,小于1mv无法分辨,所以输出值为0)
叠加白噪声的4次过采样值的和 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2mv
滑动平均滤波2mv/4次0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0mv(平均数, 对改善分辨率没作用)
过采样插值2mv/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2mv/2=0.5mv, 将这个数作为11位ADC值, 那么代表就是0.5mv 这里我们提高了1位的ADC分辨率 。
这样说应该就很简单明白了吧, 其实多出来的位上的数据, 是通过统计输入量的分布, 计算出来的,
而不是硬件真正分辨率出来的, 引入噪声并大于1LSB, 目的就是要使微小的输入信号叠加到ADC能识别的程度(原ADC最小分辨率).
理论来说, 如果ADC速度够快, 可以无限提高ADC的分辨率, 这是概率和统计的结果
但是ADC的采样速度限制, 过采样令到最后能被采样的信号频率越来越低,
就拿stm32的ADC来说, 12ADC, 过采样带来的提高和局限
分辨率 采样次数 每秒采样次数
12ADC 1 1M
13ADC 4 250K
14ADC 16 62.5K
15ADC 64 15.6K
16ADC 256 3.9K
17DC 1024 976
18ADC 4096 244
19ADC 16384 61
20ADC 65536 15
要记住, 这些采样次数, 还未包括我们要做的滑动滤波

⑧ hqplayer升频有没有必要，dsd512 又有何意义，t+a dac8 dsd

HQplayer抖动控制和噪声整形来方面源， 对于176.4khz/192khz 的采样率建议用 NS9 做抖动和噪声整形
而对于 385khz 的采样率建议用 NS5 作为首选 . 而对于其他更低的频率， 可以采用 Gauss1 和 TPDF 作为抖动和噪声整形技术 ！