燈光模擬信號(hào)如何轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)
日常生活中遇到的信號(hào)如燈光的連續(xù)平滑控制信號(hào),各種音頻信號(hào)和電視節(jié)目信號(hào)等都是模擬信號(hào)。模擬信號(hào)是一種振幅隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。模擬信號(hào)的特點(diǎn)是能真實(shí)地反映自然界的本質(zhì)問(wèn)題,但不易控制,一對(duì)導(dǎo)線只能傳輸一種信號(hào)。
把模擬變化的信號(hào)轉(zhuǎn)換為不連續(xù)的數(shù)字信號(hào)(或稱脈沖信號(hào))是多路傳輸?shù)募夹g(shù)基礎(chǔ),因此DMX512首先要解決的問(wèn)題是把模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字(簡(jiǎn)稱A/D變換)或相反的把數(shù)字轉(zhuǎn)換到模擬(D/A轉(zhuǎn)換)。A/D轉(zhuǎn)換有三個(gè)步驟:采樣、量化和編碼。
①采樣(Sampling)
根據(jù)信息論原理,一個(gè)頻率為fs的正弦波連續(xù)信號(hào)的信息量完全包含在頻率為其2倍的不連續(xù)的脈沖信號(hào)中,即fp(脈沖頻率)=2fs。
如果要把20Hz~20KHz范圍的模擬音頻信號(hào)變換為不連續(xù)的脈沖信號(hào)(二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)),那么脈沖采樣頻率至少應(yīng)為40KHz(模擬信號(hào)中最高頻率的2倍),其周期Tp=1/fp=1/40KHz=25μs
專業(yè)燈光調(diào)光臺(tái)控制信號(hào)的頻率遠(yuǎn)比音頻信號(hào)的最高頻率低,因此它的采樣頻率可更低。
②量化(Quantigation)
模擬信號(hào)采樣后需解決采樣點(diǎn)信號(hào)幅度的讀出問(wèn)題。把連續(xù)變化的信號(hào)振幅按一定的級(jí)差精度讀出采樣點(diǎn)信號(hào)振幅的數(shù)據(jù)稱為“量化”。
為適應(yīng)數(shù)字電路的需要,讀出方法一般采用二進(jìn)制方法。
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