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IEM
TypeIV™ White Paper/TypeIV™ White Paper
Nivel de señal de entrada
Fig. 2 illustrates the mapping function in a different way. Input levels are
shown on the left of the graph, while converted levels are shown on the
right. Notice the mapping of large signal excursions to the 4dB "Type IV™
Over Region."
One might question the validity of such an approach—trying to
represent a lot of signal information within a smaller "space." The reason
why this is not only valid but makes a whole lot of sense is that the digital
codes in a converter are linear, or evenly-spaced, meaning that each
consecutive code represents the same change in voltage of the input
signal. This implies that half of the digital codes are used to represent
input signals whose voltage level is below 1/2 of the full-scale A/D input
voltage, while the other half of the codes are used to represent signals
above 1/2 of the full-scale A/D input voltage. This seems reasonable until
you realize that 1/2 of the full-scale input is only 6dB below full-scale! So
half of the codes are used to represent only the top 6dB of signal
information, while the other half are used to represent the remaining 80 to
110dB of signal information, depending on the quality of the converter. It
seems not only reasonable, but also desirable, to utilize the increased
signal resolution afforded by this density of digital codes to represent
more input dynamic range in this region.
Another advantage of the logarithmic mapping of our dbx Type
IV™ Conversion System is that it preserves the high-frequency detail of
the signal in the overload region. Figs. 3a through 3d illustrate what
happens when you overload an A/D converter without Type IV™. Fig. 3a
shows an input signal having both low-frequency and high-frequency
components. When the signal overloads, or clips, (Fig. 3b) at the A/D
converter, a disproportionate amount of high-frequency signal
information is lost compared with the low-frequency information. The
low and high-frequency components of the signal are separated in Fig. 3c
to illustrate this more clearly. As you can see, the low frequency signal
simply gets distorted but maintains most of its signal characteristics, while
sections of the high-frequency signal are completely lost! With dbx Type
IV™, its mapping preserves high-frequency signal information, as
illustrated in Fig. 3d, since the signal is confined within the Type IV™
Over Region and never clips. The dashed line indicates the original input
signal level. Below the Over Region no mapping occurs, while above this,
mapping keeps all peaks of the signal below the A/D clip level, thus
preserving the high-frequency content of the signal.
®
® ®
Input Signal Level
+12
+8
+4
0
-4 dB
Figure 2 - Input Signal Levels Mapped to Type IV Over Region
Figura 2 - Niveles de señal de entrada distribuidos a super región Type IV™
Super
TYPE IV™
Over
región
TYPE IV™
Region
A/D Converter
Linear Region
Región lineal de
convertidor A/D
La fig. 2 ilustra la función de distribución de otra forma. Los niveles de entrada
son mostrados a la izquierda del gráfico, mientras que los niveles convertidos
son mostrados a la derecha. Observe la distribución de las grandes excursiones
de señal a los 4dB de la "super región Type IV™".
Puede cuestionarse la validez de este tipo de sistema—el tratar de
representar una gran cantidad de información de señal dentro de un "espacio"
muy pequeño. La razón por la que esto no solo es válido sino que cobra un
gran sentido es que los códigos digitales en un convertidor son lineales, o
separados a espacios iguales, lo que implica que cada código consecutivo
representa el mismo cambio en el voltaje de la señal de entrada. Esto implica
que se usan la mitad de los códigos digitales para representar señales de
entrada cuyo nivel de voltaje esté por debajo de 1/2 del voltaje de entrada A/D
de la escala completa, mientras que la otra mitad de los códigos se usa para
representar las señales que están por encima del 1/2 del voltaje de entrada
A/D de la escala completa. ¡Esto parece razonable hasta que se da cuenta de
que 1/2 de la entrada de escala completa está solo 6dB por debajo de la escala
completa! Así pues, se utiliza la mitad de los códigos para representar solo los
6 dB superiores de la información de señal, mientras que la otra mitad se
utiliza para representar los 80 a 110dB restantes de información de señal,
dependiendo de la calidad del convertidor. Por ello parece no solo razonable,
sino también deseable, utilizar el aumento de resolución de señal que ofrece
esta densidad de códigos digitales para representar un mayor rango dinámico
de entrada en esta región.
Otra ventaja de la distribución logarítmica de nuestro sistema de
conversión dbx Type IV™ es que mantiene el detalle de altas frecuencias de
la señal en la región de sobrecarga. Las figs. 3a a 3d ilustran lo que ocurre
cuando sobrecarga un convertidor A/D sin el Type IV™. La fig. 3a muestra una
señal de entrada que tiene componentes tanto de altas como de bajas
frecuencias. Cuando la señal sobrecarga, o satura, (Fig. 3b) el convertidor A/D,
se pierde una cantidad desproporcionada de información de señal de altas
frecuencias en comparación con la información de frecuencias graves. Los
componentes de frecuencias graves y agudas de la señal son separados en la
Fig. 3c para ilustrar esto con más claridad. ¡Como puede ver, la señal de
frecuencias graves simplemente se distorsiona pero mantiene la mayor parte
de sus características de señal, mientras que se pierden secciones enteras de
la señal de altas frecuencias! Con el dbx Type IV™, su distribución de señal
preserva la información de señal de altas frecuencias, tal como se ilustra en la
Fig. 3d, dado que la señal es confinada dentro de la región de saturación Type
IV™ y nunca satura. La línea de puntos indica el nivel original de la señal de
entrada. Por debajo de la región de saturación no se produce ninguna
distribución, mientras que por encima de esta, la distribución hace que todos
los picos de la señal queden por debajo
preservando por tanto el contenido de altas frecuencias de la señal.
IEM User Manual/Manual de Instrucciones
Appendix B/Apéndices B
0 dB FS
-4
Noise Floor
Ruido de Fondo
del nivel de saturación A/D,
39
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