二、異步抽取濾波器的作用

在模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中，特別是在高性能的delta-sigma模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，需要高頻系統(tǒng)時鐘（主時鐘）用于其轉(zhuǎn)換過程，通常超過12 MHz。然而，高頻時鐘上的抖動是系統(tǒng)性能下降的一個重要來源。為了解決這一問題，異步抽取濾波器被引入音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中。

1. 噪聲整形與降頻：

• 前級調(diào)制器（如Sigma-delta調(diào)制器）采用過采樣技術(shù)和噪聲整形技術(shù)，將模擬信號轉(zhuǎn)換為高速低精度的數(shù)字碼流，并將帶內(nèi)量化噪聲推移到帶外。

• 抽取濾波器則負責濾除這些帶外噪聲，并通過降采樣將過采樣信號降頻到奈奎斯特率（Nyquist frequency），從而得到低速高精度的數(shù)字信號。

2. 獨立時鐘域運行：

• 在網(wǎng)絡音頻系統(tǒng)中，異步抽取濾波器可以創(chuàng)建一個系統(tǒng)架構(gòu)，其中A/D轉(zhuǎn)換節(jié)點在獨立于網(wǎng)絡或系統(tǒng)時鐘域的本地時鐘域內(nèi)運行。這種方法的基本優(yōu)點是轉(zhuǎn)換過程不受接口時鐘抖動的影響，并由本地無抖動晶體振蕩器控制。

3. 采樣率轉(zhuǎn)換：

• 異步抽取濾波器還可以作為采樣率轉(zhuǎn)換器（SRC），允許轉(zhuǎn)換過程以固定采樣率運行，該采樣率始終高于網(wǎng)絡或接口采樣率。這對于在網(wǎng)絡音頻系統(tǒng)中保持高質(zhì)量的音頻信號傳輸至關重要。

三、實際應用與優(yōu)勢

在實際應用中，帶有異步抽取濾波器的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)能夠顯著提高音頻信號的轉(zhuǎn)換質(zhì)量和穩(wěn)定性。例如，在CRD5381這樣的參考設計中，結(jié)合了CS5381模數(shù)轉(zhuǎn)換器和CS8421異步采樣率轉(zhuǎn)換器，以創(chuàng)建高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅具備時鐘生成、狀態(tài)報告和系統(tǒng)復位功能，還支持4通道時分復用（TDM）接口，進一步增強了其靈活性和實用性。

四、總結(jié)

帶有異步抽取濾波器的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)通過結(jié)合模數(shù)轉(zhuǎn)換和異步抽取濾波器的優(yōu)勢，實現(xiàn)了高質(zhì)量的音頻信號轉(zhuǎn)換。該技術(shù)不僅提高了音頻信號的采樣率和量化精度，還通過降低時鐘抖動和濾除帶外噪聲等手段，進一步提升了音頻信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。隨著數(shù)字音頻技術(shù)的不斷發(fā)展，帶有異步抽取濾波器的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)將在更多領域得到廣泛應用。