ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
тоте выборки, или сэмплингом (Sampling Rate). Амплитуда аналогового сигнала (Sample Value) при каждом
преобразовании делится (квантуется) по уровню и кодируется в соответствующий параллельный цифровой код
(Digital Sample), время преобразования аналогового сигнала в цифровой код именуется временем выборки
(Sampling Time), рис. 5.1.
Разрешающей способностью АЦП называется наименьшее значение аналогового сигнала, которое приво-
дит к изменению цифрового кода. Например, если АЦП выдает 8-разрядный код, разрешающая способность
равна 1/(2
8
) = 1/256 от максимальной амплитуды аналогового сигнала (около 0,4 % в относительных единицах),
16-разрядный АЦП имеет точность представления сигнала не хуже 1/(2
16
) = 1/65 536 (0,0015 %).
С увеличением разрядности АЦП растёт его динамический диапазон (каждый дополнительный бит соот-
ветствует увеличению приблизительно на 6 дБ). 8-разрядное преобразование обеспечивает динамический диа-
пазон 48 дБ (качество кассетного магнитофона), 12-разрядное – 72 дБ (ка-
чественный катушечный магнитофон), 16-разрядное – 96 дБ (качество аудио компакт-диска).
Полученный с АЦП параллельный код разрядностью 8…16 последовательно (побитно) записывается с
частотой сэмплинга в аудиофайл (при необходимости используется буферизация), при этом поток несжатых
цифровых аудиоданных велик.
Рис. 5.1. Характеристики процесса преобразования
между аналоговым и цифровым сигналами
В студийной работе происходит переход на стандарт 96 кГц/24 бита, который по теоретически достижи-
мому качеству пока заметно перекрывает возможности существующих звуковых систем.
Заметим, что АЦП (также как и ЦАП – цифро-аналоговые преобразователи) выполняют свои функции ап-
паратно, не загружая ЦП (центральный процессор); последний управляет только режимами работы АЦП и ЦАП.
Для синтеза звука используются следующие методы:
Аддитивный (additive) – суммирование синусоидальных колебаний с различными частотами и амплитуда-
ми, для чего используется набор из нескольких синусоидальных генераторов с независимым управлением, вы-
ходные сигналы которых суммируются для получения результирующего сигнала. На этом методе основан
принцип создания звука в духовом органе. Основным недостатком метода является необходимость в большом
количестве независимых генераторов.
Разностный (subtractive) – генерация звукового сигнала сложной формы (со множеством гармоник) с после-
дующей фильтрацией (по этому принципу работает речевой аппарат человека). В качестве исходных сигналов
обычно используются меандр – прямоугольный (square) сигнал с переменной скважностью, пилообразный (saw) и
треугольный (triangle), а также различные виды шумов (случайные непериодические колебания). Основным уст-
ройством при реализации этого метода являются управляемые фильтры: резонансный или полосовой с изменяемым
положением и шириной полосы пропускания и фильтр нижних частот с регулируемой частотой среза. Для каждого
фильтра также регулируется добротность (крутизна подъёма или спада резонансной кривой). Достоинства метода –
сравнительно простая аппаратная реализация и достаточно широкий диапазон синтезируемых звуков. На этом ме-
тоде построено множество студийных и концертных синтезаторов. Недостаток – необходимость в большом коли-
честве управляемых фильтров.
Для компьютерного синтеза звука наиболее часто применяют цифровой FM-синтез, основы которого за-
ложены в конце 70-х годов ХХ века студентом Стенфордского университета Джоном Чоунингом (John Chow-
ning). Несколько десятилетий ранее Роберт Муг (Robert Moog) реализовал в серии своих всемирно известных
синтезаторов аналоговый вариант
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
