En la hoja de datos de la dsPIC33FJ128GP802 se dice que el SNR de la módulo DAC de audio de 16 bits es de 61 dB. ¿Qué significa esto? ¿Cuánta tensión de ruido blanco de RMS debería ver?
Sé que la SNR es la relación entre la "señal que quiero" y el ruido. ¿Qué señal se usa como "la señal que quiero" cuando el fabricante especifica ese valor de 61 dB? ¿Es una señal sinusoidal de máxima tensión pico a pico?
dB se usa para expresar una relación entre dos valores como voltajes, potencias, etc. Aquí, con voltajes RMS Vsignal y Vnoise:
Relación SNR en dB = \ $ S = 20 \ log_ {10} V_ {señal} / V_ {ruido} \ $
o si lo volteas al revés, con relación SNR S (en dB)
\ $ V_ {noise} = 10 ^ {- S / 20} V_ {señal} \ $
La versión simple es "20dB significa multiplicar el voltaje por x10", por lo que 60dB es x1000, por lo que el ruido RMS debería ser aproximadamente 1/1000 del voltaje máximo de salida RMS. Si el voltaje de salida máximo es 2V RMS, espere alrededor de 2mV RMS.
Puedes usar energía en lugar de voltaje. Dado que la potencia es proporcional al cuadrado del voltaje, 10dB multiplica la potencia por 10 y 20dB multiplica la potencia por 100.
\ $ P_ {noise} = 10 ^ {- S / 10} P_ {señal} \ $
¡Tenga en cuenta que RMS y la tensión máxima son diferentes! Una onda sinusoidal tendrá \ $ V_ {pico} = \ sqrt 2 V_ {rms} \ $ (nota: esto es pico, no pico a pico) pero el ruido blanco no tiene un valor pico bien definido. Más bien, el ruido tiene una distribución estadística (como "95% de probabilidad de que la amplitud del ruido esté por debajo de X").
Por lo tanto, usamos voltaje RMS (o potencia) para caracterizar el ruido. Desafortunadamente, esto es muy difícil de medir en su ámbito analógico.
Puede verificar sus especificaciones utilizando una tarjeta de sonido de PC, pero tendrá que tener una mejor SNR que la DAC (no debería ser difícil). Básicamente,
Establezca DAC para generar un seno de amplitud máxima, verifique que no se recorte, ajuste la ganancia en la tarjeta de sonido y luego adquiera la forma de onda.
Establezca DAC en el silencio de salida, luego adquiera. Si el DAC tiene una función de silencio que hace que se apague al emitir silencio, entonces tendrá que usar un nivel de CC o un seno de 1LSB.
Apague el DAC y luego adquiera para medir el piso de ruido de la tarjeta de sonido
Luego puede calcular la potencia de RMS digitalmente y comparar. Es preferible usar una FFT y comparar los pisos de ruido, esto es lo mejor si sabe qué es realmente el piso de ruido de la FFT y cómo se calcula.
EDITAR: El voltaje o la potencia de ruido RMS se especifica junto con un ancho de banda. El uso de un ancho de banda de medición más amplio permite que pase más potencia de ruido, por lo que el valor de RMS aumentará. Esto depende de la densidad de potencia espectral del ruido, que no se conoce aquí. Para un DAC de audio, el ancho de banda de medición de ruido habitual sería de hasta 20 kHz (aquí solo importa el ruido audible), por lo que si desea realizar una medición, asegúrese de que el ancho de banda sea correcto. Por ejemplo, si las muestras de ADC a 96 k adquirirán más ruido que cuando muestrea a 48 k debido a un mayor ancho de banda.
Un DAC de 16 bits perfecto debe tener 6db * 16 = 96 bits, + - el "ruido" de la cuantización, que tiene un valor RMS de Vquanta / sqrt (12).
Por lo tanto, al bajar de 96 db + - a 61dB SNR indica que esto no es realmente un DAC de 16 bits.