Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

17
Спектр ошибок квантования всегда линейчатый, а частотный интервал между состав-
ляющими спектра dF для кратных и субкратных частот равен
( ),
2 ( ),
n
n
Fx если y нечетное
dF
Fx если y четное
Это иллюстрируется графиками спектров ошибок квантования при четных и нечетных
значениях y, приведенными на рис.3.8 и 3.9. На этих графиках красными квадратиками
обозначены нечетные гармоники прямого спектра ошибок квантования, а синими кру-
жочками– спектральные составляющие зеркального спектра.
Как видно, спектр ошибок квантования на кратных частотах состоит только из гар-
моник ЗС, и все составляющие зеркального спектра совпадают с гармониками прямого
спектра. Если
y
четное – в спектре присутствуют только нечетные гармоники, если не-
четное, то в спектре появляются четные гармоники ЗС и, что очень важно, составляющая
на нулевой частоте. Все они порождаются только зеркальным спектром.
На субкратных частотах в спектре возникают составляющие ниже частоты ЗС, и
спектр становится гармоническим по отношению к нижней граничной частоте. При этом
нижняя граничная частота рассматривается как частота основного тона, а ее гармо-
ники - как обертона, которые создают своеобразную окраску звука и тембр их звучания
зависит от характера огибающей спектра гармоник. В этом созвучии высшие гармоники
могут значительно превышать уровень нижней граничной частоты. Слух определяет час-
тоту основного тона независимо от того, есть четные гармоники или нет. Однако, это воз-
можно, если число гармоник не менее 5-6. Если их меньше, то они воспринимаются как
отдельные звуки.
Из приведенного анализа следует, что частотный состав спектра ошибок квантования
однозначно определяется коэффициентом кратности, а составляющие этого спектра так-
же однозначно определяются амплитудой ЗС в квантах. Таким образом, графики спектров
на рис.3.8 и 3.9 в равной мере справедливы как при 8, так и 16-разрядном квантовании,
так как все составляющие выражены в квантах.
Эти же графики будут совершенно иными, если спектры, как это принято, представ-
лять в логарифмической шкале по оси ординат относительно нулевого электрического
уровня (шкала FS dB). В этом случае спектры ошибок квантования при 8 и 16-разрядном
квантовании будут одинаковы при существенно разных уровнях ЗС
(8 )L bit
и
(16 )L bit
.
Связь этих уровней квантования описывается равенством
Рис.3.9. Спектры ошибок квантования на субкратных частотах ЗС (А=3,49)
кГц
F 7500 Гц, y/ x 32/5
в квантах
Рис.3.8. Спектры ошибок квантования на кратных частотах ЗС (А=3,49)
F 3000 Гц, y/ x 16/1
F 3200 Гц, y/ x 15/1
кГц
в квантах

Страницы