DigiFi15付録D/DコンバーターのA/D部分(3)

このA/Dコンバーターは96kHzのサンプリング周波数で動作しており、入力信号がその半分の周波数(ナイキスト周波数)でも十分に減衰されずに、A/D変換されるらしいことが分かった。 それを確かめてみたいと思う。

ナイキスト周波数以上の入力信号を変換するとその信号は、
ナイキスト周波数 - (入力信号 - ナイキスト周波数)
で示される周波数に変換されてデジタル出力される。
それをグラフにすると、ちょうどナイキスト周波数で折り返すようにして信号帯域に混入してくるので、折り返し雑音と言われる。

例によってオシレーターAJ-2730Bで55kHzの周波数まで入力してどうなるかやってみた。 AJ-2730Bはオーディオ用のオシレーターではないので、ノイズや歪率はさほど良くないが、折り返し雑音ぐらいははっきり観測できるはずだ。
グラフはDigiOnSound4のFFTイコライザー機能で表示している。折り返し雑音は引き算で出てくるので、周波数軸はリニア表示にした。
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たしかに、48kHzを超える信号はその差の分だけ折り返し雑音となってナイキスト周波数から降りてくるのが良く分かる。 これだけハデに見えるとかえって気持がいい(良い勉強になった)。

こうやって見てみると、1つ前のブログの周波数レスポンスのうち、50kHz、52kHzは折り返し雑音のレベルを測っていたことが分かる。
ただ、このように48kHzを超える信号が入力されることは実際に少ないのではないだろうか。


さて、PCM1808は今主流のΔ-Σ変調を利用したA/Dコンバーターで、96kHzのサンプリングの場合、6.114MHzでΔ-Σ変調(64倍オーバーサンプリング)し、次の64分の1のデシメーションフィルターで96kHzのサンプリング周波数に落としている。
6.114MHzのΔ-Σ変調だけに注目すれば、DSDよりも高いサンプリングレートである。 もったいない。
画像


ANALOG DEVICES社の「アプリケーションノートAN-283」の受け売りになるが、64倍オーバーサンプリングだと6ビットの分解能にしかならない。 しかし理想的な2次Δ-Σ変調ではおよそ80dB(13ビット)のSN比が得られる、とある。

PCM1808は24ビット出力ではあるが、どうりでノイズレベルが-72dB程度にしか下がらないはずだ。 96kHz24Bitというデジタルフォーマット上はハイレゾだけど、とりあえず性能的に16ビットを超えないとハイレゾとは言い難い。


ハイレゾをやるんだったらそれなりの商品を買ったほうがよさそうだ、今回は。



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