老虎180看手册之流行数字音频器件（DAC、DF、ASRC...）数字滤波器大解析

Biglee_163

看参数简直就是在数0，比谁的小数点后面的0多

zlxsmile

别说应该，如果可以请给出Prove
BTW：你是说多个内插滤波器级联么？和Delta Sigma调制器有什么关系？
...
iflyingpig 发表于 2011-2-14 22:51

感谢您的回复。我是这样理解的：

1.首先，滤波器级联设计是常规的设计方法。这样可以用最小的资源换取最大的衰减特性。例如：

在SM5847的设计中，8倍频是通过3次插值和滤波实现的。因为滤波器是级联的，后两个滤波器过渡带可以设计比越来越宽，因此滤波器阶次依次减少。
   Sigma-Delta DAC中，内插滤波器设计思路基本相同。
   
   PCM1795等DAC内部也是级联设计，这个从图上即可看出。

2.因为Delta Sigma调制器需要对输入信号先进行插值处理，提升采样率，提升采样率的比较好的实现方式就是滤波器级联设计。
3.如果噪声是发生在FIR滤波之后，那就更没什么办法了。这和FIR滤波器无关，是纯EMC问题。

卡西利亚斯

因为Delta Sigma调制器需要对输入信号先进行插值处理，提升采样率，提升采样率的比较好的实现方式就是滤波器级联设计。
zlxsmile 发表于 2011-2-15 10:50

不同意！

zlxsmile

亲手设计一个滤波器就清楚了，或者自己在电脑上仿真一下。

例如：以DF1706的参数来设计滤波器，在DF1706指标基础上把衰减做到140dB，第一级FIR滤波为1XX阶。第二级、第三级的设计不重要了，分别用28阶、16阶就可以了。三级设计还是很科学的，总共约200阶滤波器就可实现8倍频，由于滤波器系数是对称的，只需需100个左右乘法器。

如果用一级插值来设计，做到4倍频，需要300多阶FIR滤波器，做到8倍频，需要600多阶FIR滤波器。

kimk

FIR滤波器的群延时，其实就是滤波器“抽头”的个数。简单的说，就是滤波器的输出到底和其附近多少个 ...
zlxsmile 发表于 2011-2-15 10:08

    那失真与DF相关吗?

iflyingpig

问题不是这样的.

如果你看过奥本海姆的离散时间信号处理的话，你就知道delta sigma调制器的输出噪声是经过Noise Shaping 的低比特(音频DAC中一般是3~6bit)数字量化器的噪声，其中对于噪声信号的传递函数为：H(z)=1- Z exp(-1)。为了提高Noise Shaping的性能，通常在Delta sigma调制器之前对数字信号进行32x 64x 128x 256x的Oversample。
不过需要注意的是：这个Oversample的倍数和DF中的Oversample的倍数无关！！

内插滤波器在调制器之前，无法对调制器输出的噪声产生任何影响。

归根结底就是：DF的目的是简化模拟滤波器的设计，而不针对输出的噪声。觉得在这个问题上LZ的概念还不清楚。

你上面贴的是关于DF的设计方法是正确的。目的是用最少的乘法器来完成最大的阻带衰减。不过高档的DAC通常在时域上完成内插滤波器的设计，而不是在频率上用低通滤波器来逼近理想内插滤波器：理想低通滤波器。

luoshan

这帖子有潜力，留个爪。。
我不做DF，做DAC，芯片级。。。

有空多交流。

zlxsmile

"如果你看过奥本海姆的离散时间信号处理的话，你就知道delta sigma调制器的输出噪声是经过Noise Shaping 的低比特(音频DAC中一般是3~6bit)数字量化器的噪声，其中对于噪声信号的传递函数为：H(z)=1- Z exp(-1)。为了提高Noise Shaping的性能，通常在Delta sigma调制器之前对数字信号进行32x 64x 128x 256x的Oversample。
不过需要注意的是：这个Oversample的倍数和DF中的Oversample的倍数无关！！"

了解！




“内插滤波器在调制器之前，无法对调制器输出的噪声产生任何影响。

归根结底就是：DF的目的是简化模拟滤波器的设计，而不针对输出的噪声。觉得在这个问题上LZ的概念还不清楚。”

常见的内插做法是：先在码流序列插0，然后再经过低通滤波恢复出插值信号。滤波器性能会影响这个恢复。这和调制器输出噪声是两回事...这也是追求滤波器性能的目的之一。

iflyingpig

这就回到我最早的回贴，为什么1795和1792在相同BW下噪声不同？原因就是FS不同

zlxsmile

这就回到我最早的回贴，为什么1795和1792在相同BW下噪声不同？原因就是FS不同
iflyingpig 发表于 2011-2-16 13:16

   这样就清楚了，你谈的是数字滤波之后产生的噪声和fs的关系，而我谈的是数字滤波器如何更好滤除插值环节引入的噪声，而这恰好也与Fs有关。

iflyingpig

从规格书看，都是想表述DAC输出1KHz，-60dB信号时的杂散。1792给出了48kHz下的两组数据。而1795给出了48KHz下的一组数据和96KHz下的一组数据。可以看出，在100KHz带宽下，1792的杂散恶化比较大，[iflyingpig: 这个是必然的，因为采样率还保持48Khz]，有将近40dB（近100倍）！而1795，杂散基本上没有大的恶化（只有不到3倍）？[iflyingpig: 这个也是必然的，因为在BW20khz时，1795是在FS=48K给出的测试指标，而在BW100Khz时，1795是在96Khz给出的测试指标。]这两种测试条件下，这个变化会有这么大么
[flyingpig: 在BW相同的条件下，必须在相同的采样率下比较输出的噪声才有意义，但是你贴出的图，测试条件是不一样的，从哪里来可比性呢？
我所有的回帖，就是为了说明这个问题。]
   为什么1795没有按照惯例给出48KHz下的数据？或者1792(93)为什么没有按照1795的方式给出数据？可能的原因有几个，一是92,93不得不给出这样的数据，因为担心客户找麻烦。95不能给出这样的数据，否则92，93就没人要了。其背后的潜台词可能意味着：92，93和95在杂散或EMC方面有着重大的区别。

   当然以上这些只是我的单方猜测，是否合理还要大家共同探讨。

iflyingpig

这样就清楚了，你谈的是数字滤波之后产生的噪声和fs的关系，而我谈的是数字滤波器如何更好滤除插值 ...
zlxsmile 发表于 2011-2-16 16:50

数字滤波器本身是就是内插滤波器，自己滤除自己产生的噪声？说得通么？

数字滤波器的作用是抑制镜像，简化后面的模拟滤波器的设计。和噪声滤除没有关系

zlxsmile

从规格书看，都是想表述DAC输出1KHz，-60dB信号时的杂散。1792给出了48kHz下的两组数据。而1795给出了48KHz ...
iflyingpig 发表于 2011-2-16 17:54

    谢谢您的指导！

zlxsmile

数字滤波器本身是就是内插滤波器，自己滤除自己产生的噪声？说得通么？

数字滤波器的作用是抑制镜 ...
iflyingpig 发表于 2011-2-16 17:58

    数字滤波器确实滤除了由于内插0而引入的噪声。如果数字滤波器特性不好，输出的脉冲序列在频谱上是一定会有噪声残留的。这个道理也是很明显的。

zlxsmile

问题不是这样的.

如果你看过奥本海姆的离散时间信号处理的话，你就知道delta sigma调制器的输出噪声是经 ...
iflyingpig 发表于 2011-2-15 17:54

另外请教一个问题：

“不过高档的DAC通常在时域上完成内插滤波器的设计，而不是在频率上用低通滤波器来逼近理想内插滤波器：理想低通滤波器。”

频域和时域按照常规理解，只是针对一个现象的两种不同的分析手段而已。例如频域上对一个信号进行了滤波，时域上必然会反映出连续信号的波形变化或者离散信号的幅值变化。假设在频域上，按照一个模版设计出了低通滤波器，那么在时域上，也只有一种算法可以还原且结果是相同的。

我的问题是：为什么高档DAC要在时域上完成内插滤波器的设计呢？按照时域方式设计出来的内插滤波器和按照频域逼近出来的内插滤波器有何区别？ 高档DAC针对滤波器时域的要求折算到频域又是什么样的呢？

iflyingpig

另外请教一个问题：

“不过高档的DAC通常在时域上完成内插滤波器的设计，而不是在频率上用低通滤波器 ...
zlxsmile 发表于 2011-2-16 21:29

这个观点是Wadia提出的，具体我还没研究明白。
还有就是，Wolfson在一份发表在AES的白皮书上提出使用最小相位滤波器（可以用IIR）来完成插值滤波器。主要是时域上的考虑，因为最小相位滤波器的Pre ringing小，而人耳对pre ringing敏感，而对Post Ringing不敏感。你可以发现线性相位滤波器的冲击响应，Pre ringing和Post ringing是相同的。而最小相位滤波器不是这样。预振铃和后振铃在时域分析比较清楚。
还有很多方面的东西，不过目前还没研究明白。

对了，你是上海的吧，有空可以当面交流哈

q1688

5843呢

LQY1238

学习了，学习了

xyg2008

Mark.

莫乃柏

好深奥，没有高等数学看不懂啊