Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

19
ние SNR уменьшается до своего теоретического значения около 18 дБ, независимо от
величины отклонения.
Как видно из графиков, пока отклонение мало, могут быть слышны, причем слабо,
только очень низкие частоты и их гармоники. С увеличением F спектр выравнивается, и
увеличиваются амплитуды состав-
ляющих спектра, особенно в области
максимальной слышимости. Это свя-
зано, с увеличением частоты тона от-
клонения и интервалов между его гар-
мониками. Так при F = 10 Гц состав-
ляющие спектра в этом диапазоне воз-
растают на 30…40 дБ. Это значит, что
с увеличением отклонения возрастает
громкость звучания ошибок квантова-
ния.
Возникновение НЧ составляющих спектра при отклонении от кратных и субкратных
частот вызывает ощущение не чистого, крайне неприятного звука, так как при этом иска-
жается и временная структура сигнала ошибок квантования. При небольшом отклонении
от кратных частот в сигнале на выходе ИКМ демодулятора всегда появляется огибаю-
щая по форме близкая к квантованной полусинусоиде с периодом равным 1/F
t
(рис.3.12),
по форме напоминающая амплитудную модуляцию. Глубина этой «модуляции» достига-
ет 100% при k = 2 и она медленно уменьшается с увеличением значения k. Ее возникнове-
ние связано с биениями составляющих спектра вблизи кратной частоты. Эти биения соз-
дают амплитудную модуляцию
сигнала ошибок квантования, кото-
рая хорошо заметна на слух.
На рис.3.12 приведены вы-
ходной сигнал ИКМ демодулятора
и сигнал ошибок квантования, уве-
личенный в А раз при отклонении
ЗС от частоты 12 кГц на 20 Гц. Как
видно, периодичность огибаюшей
АИМ сигнала передается на функ-
ции ошибок квантования и, следо-
вательно, на ее спектр. Благода-
ря частотной фильтрации, ампли-
тудные искажения огибающей синусоидального ЗС на выходе ФНЧ демодулятора устра-
няются во всем звуковом диапазоне частот, а зависимость огибающей сигнала ошибок
квантования от коэффициента кратности остается.
Рассматривая спектры ошибок квантования необходимо хотя бы кратко остановится
на их зависимости от числа используемых разрядов и уровня ЗС. Если ограничиться уве-
личением числа разрядов от 8 и выше, то с достаточной точностью можно считать, что с
каждым дополнительным разрядом все составляющие спектра ошибок квантования оди-
наково уменьшаются на 6 дБ. Это значит, что уже при 16 разрядах в большей части звуко-
вого диапазона они будут ниже абсолютного порога слышимости.
Зависимость спектра ошибок квантования от амплитуды ЗС на кратных и субкратных
частотах проявляется в том, что одни составляющие спектра могут увеличиваться, а дру-
гие уменьшаться на несколько децибел или вообще исчезать. Так как составляющих мно-
го, это приводит к не очень заметному изменению громкости и тембра звучания ошибок
квантования.
Эта зависимость выражена значительно сильнее, когда спектр ошибок квантования
является почти сплошным и число составляющих спектра очень велико. Из графиков на
t
Квантованные выборки
Мгновенные ошибки квантования
Рис.3.12. Огибающие сигналов квантованных выборок
и ошибок квантования
Рис.3.11. Спектры ошибок квантования при откло-
нении от кратной частоты 16 кГц
16010 Гц
16000,1 Гц
16000 Гц
L(8бит) 30 дБ

Страницы