Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

10
дуляторе. Они становятся непрерывной функцией времени в виде последовательности
прямоугольных импульсов различной амплитуды и длительности, расчетное соотношение
для них принимает вид
( ) ( ) ( )
h dem dh
e i U i U i
.
Спектр такой последовательности ограничен частотой Найквиста, поэтому ошибки кван-
тования фильтром нижних частот на выходе демодулятора не ослабляются.
Спектры АИМ сигналов на выходах модулятора и демодулятора существенно отлича-
ются (рис.2.9.), так как передаточная функция УВХ демодулятора является частотно-
зависимой и определяется равенством
( ) sinc , ,
sh
dem
ss
T
f
K
fT
где - нормализованная частота, T
sh
– время удержания УВХ.
На рис.2.9. приведены графики спектра широкополосного ЗС, рассчитанные с ис-
пользованием этой формулы при =1. Из них видно, что УВХ вносит достаточно сильные
частотные искажения. На частотах выше
частоты Найквиста амплитуда побочных
продуктов модуляции быстро затухает и это
упрощает требования к ФНЧ. В тоже время
в звуковом диапазоне возникает спад высо-
ких частот, который на частоте Найквиста
достигает минус 3 дБ. Поэтому после ФНЧ
включают частотный корректор, называе-
мый аппретурным коррелятором, который
компенсирует спад частотной характеристи-
ки. К сожалению, этот корректор вносит су-
щественные фазовые искажения, ухудшаю-
щие качество звучания. Частотные искаже-
ния уменьшаются с уменьшением времени
удержания, но при этом сильно падает уро-
вень ЗС.
ФНЧ на выходе демодулятора осуществляет демодуляцию ИКМ сигнала, при кото-
рой он подавляет высокочастотные продукты модуляции выше частоты Найквиста и вы-
деляет составляющие спектра в звуковом диапазоне частот. Для реконструкции ЗС в ана-
логовой форме особой необходимости применения фильтра для ослабления и подавления
этих частот нет, так как на слух они не воспринимаются. Однако, необходимо учитывать,
что последующие каскады усилителей на транзисторах и акустическая аппаратура из-за
неизбежной их нелинейности могут создавать комбинационные искажения попадающие в
полосу звуковых частот. Если, например, частота выборок равна 44,1 кГц, а частота ЗС –
20 кГц, то нижняя частота зеркального спектра 24,1 кГц может создавать хорошо слыши-
мую разностную частоту 4,1 кГц. По этой причине подавление выше частоты Найквиста
должно быть не меньше 40…60 дБ.
Не очень высокие требования к ФНЧ ИКМ демодулятора обусловлены следующими
причинами:
звуковые акустические системы имеют малую чувствительность на высоких часто-
тах,
музыкальный сигнал с множеством обертонов создает значительную спектраль-
ную маскировку,
переходные искажения порождают временное маскирование.
В демодуляторе на вход ФНЧ с частотой дискретизации подаются квантованные вы-
борки ЗС сигнала в виде последовательности прямоугольных импульсов различной ам-
плитуды и полярности. Выходной отклик идеального ФНЧ с частотой среза равной часто-
Рис.2.9. Спектр сигнала на выходе УВХ
демодулятора
Спектр ошибок квантования
Огибающая спектра гармоник
частоты дискретизации
Боковые полосы АИМ спектра
Спектр ЗС

Страницы