Badania właściwości czasowych modulatorów delta-sigma - nowe rezultaty

W referacie podano wyniki drugiego etapu badań symulacyjnych właściwości czasowych jedno- i kilkubitowych modulatorów delta-sigma różnych rzędów stosowanych w fonicznych przetwornikach a/c i c/a. Głównym celem prowadzonych symulacji była ocena stałości opóźnienia grupowego modulatorów przy dodawaniu sygnału dithera, przy dynamicznych zmianach warunków pobudzania oraz przy zmianie stanu (zmiennych stanu) modulatorów. Stwierdzono występowanie niestałości opóźnienia grupowego modulatorów, które może być przyczyną różnic brzmieniowych zaobserwowanych podczas subiektywnych testów jakości dźwięku z wykorzystaniem cyfrowych systemów fonicznych pracujących z przetwornikami a/c i c/a typu delta-sigma .

---

The paper presents new results of time performance investigations based on the computer simulation of one- and few-bit delta-sigma modulators of different orders used in the A/D and D/A audio converters. The relations between mean values of the modulators group delay and input signal frequency, as well as the modulators state variables have been investigated. The state variables of the modulators were established statically, slow-variably and dynamically by imposing on the modulator's sinusoidal input signal respectively d. c. component, triangular waveform and step signal with suitable chosen magnitudes. As supposed, the nonstationary structures of delta-sigma modulators demonstrate the group delay fluctuations in the function of the frequency and instantaneous amplitude value of the input signal, as well as in the function of the modulator's state (state variables). These fluctuations are bigger for one-bit modulators and smaller for few-bit modulators. Moreover, they also depend on the type of the loop filter (FIR, IIR) and its order. The simulation results implicate that group delay fluctuations of the delta-sigma modulators may be responsible for subjective perception of sound during recording and playing back the music by using systems equipped with one-bit or few-bit delta-sigma audio converters.