|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce je vnována konstrukci laboratorního pípravku s D/A pevodníkem pro audio a nízkofrekvenní signály. V úvodní kapitole je nastíněn teoretický úvod do problematiky A/D a D/A převod. V následujících kapitolách je pak již prezentováno vlastní technické ešení laboratorního přípravku, kde obvod s D/A převodníkem AD1852 je doplněn o digitální přijímač audio signálu CS8416. Ten zajišťuje kompatibilitu pi připojení k externím audio zařízením disponujícím digitálními rozhraními, jako jsou např. SPDIF nebo AES3. Digitální přijímač i audio D/A převodník jsou navíc opatřeny sériovým komunikačním rozhraním, pomocí kterého je možné nastavovat většinu parametrů vstupního audio signálu. Toto nastavení je prováděno pomocí navrženého ovládacího softwaru pro externí mikrokontrolér adyAT mega32. V práci je prezentován blokový a obvodový návrh přípravku a to vetšině technické a konstrukční dokumentace celého zařízení.
1. 1. Celé spektrum
analogového audio signálu (Obr.1: NejþastČji používané hodnoty vzorkovací frekvence bitové hloubky praxi
Vzorkovací
frekvence fv
ŠíĜka pásma audio
signálu B
PĜíklad použití Bitová hloubka N
Poþet kvantovacích
úrovní nK
PĜíklad použití
8 kHz kHz
11,025 kHz 5,5 kHz
ěeþové signály bitĤ 255
ěeþové signály,
Rozhlas
22,05 kHz 11,025 kHz
32 kHz kHz
Rozhlas bitĤ 535
CD, DVD, MP3,
DVD-A, Studio
44,1 kHz 22,05 kHz CD, MP3, Studio
48 kHz kHz DVD, Studio
88,2 kHz 44,1 kHz
20 bitĤ 048 575 DVD-A, Studio
96 kHz kHz
176,4 kHz 88,2 kHz
192 kHz kHz
DVD-A, Studio
24 bitĤ 777 215 DVD-A, Studio
Hlavními dĤsledky digitalizace analogového signálu spojitého þase jsou vznik
periodického frekvenþního spektra vznik tzv. Poþet kvantovacích úrovní (diskrétních hodnot) lze vypoþítat
pomocí vztahu:
2 1N
Kn (1)
Kde vyjadĜuje poþet kvantovacích úrovní digitálního signálu vyjadĜuje bitovou
hloubku, tedy poþet bitĤ slova digitálního signálu [2].4
Skupina signálĤ (zde oznaþovaných jako bity), která odpovídá vyjádĜení jednoho
vzorku digitalizovaného audio signálu, nazývá slovo. rozlišovací schopnost
(neboli rozlišení) A/D nebo D/A pĜevodníku pĜímo úmČrná poþtu diskrétních
hodnot, tedy kvantovacích úrovní, kterých mĤže digitální (kvantovaný) signál nabývat. 1. Digitální audio signál formátu
PCM, který odpovídá navzorkovanému digitalizovanému analogovému audio signálu
s urþitou kvalitou pĜevodu (bez komprimace), charakterizován pĜedevším vzorkovací
frekvencí (tzn.
V praxi hodnoty vzorkovací frekvence bitové hloubky pro audio signál
vČtšinou volí podle hodnot Tab. kvantizaþního šumu neboli kvantizaþní
chyby. Bitová hloubka vyjadĜuje tzv. 1.
poþtem bitĤ, které obsahuje každé slovo digitálního signálu).1:
Tab.3, Obr.5) procesu vzorkování zaþne zrcadlit
ve spektru kolem hodnot vzorkovací frekvence jejich celoþíselných násobkĤ, to
z obou stran (Obr. 1. Tohle nastává
v pĜípadČ, kdy maximální frekvence analogového signálu vČtší než polovina
. pomČrnČ velkou pravdČpodobností mĤže nastat pĜípad, kdy
jeden obrazĤ zrcadlícího spektra audio signálu zaþne vyšších frekvencích
pĜekrývat spektrem pĤvodního analogového vzorkovaného signálu. Vzorkovací frekvence
pĜímo udává poþet vzorkĤ sekundu tedy pĜímo úmČrná kvalitČ signálu po
pĜevodu zpČt analogové podoby.4). frekvencí, kterou byl signál navzorkován) bitovou hloubkou (tj.
Znamená to, bitová hloubka také pĜímo úmČrná kvalitČ signálu pĜevodu zpČt do
analogové podoby.
Vznik periodického spektra zpĤsoben dĤsledku vzorkování
