Составители:
33
Аналогичным образом можно показать, что для схемы с реквантователем NS порядка
( ) [2 sin ]
2
e
Tz
,
а спектральная плотность мощности шума кван-
тования определяется равенством
2
( ) ( ) 4 sin
2
ns
S e S e
.
Из этих формул и графиков на рис.4.14 сле-
дует, что с повышением порядка фильтра рекван-
тователя резко уменьшается спектральная плот-
ность шума квантования ниже
0,16
и увеличи-
вается скорость ее нарастания выше этой часто-
ты. Максимальное значение спектральной плотности мощности на частоте Найквиста для
фильтра порядка
max
( ) ( ) 4
ns
S e S e
,
а ухудшение SNR может быть рассчитано по формуле
1
2
0
10lg 4 sin
2
SNR d
.
Если для реквантователя NS 1 порядка это ухудшение составляет минус 3 дБ, то для рек-
вантователя 5 порядка - уже минус 24 дБ.
Применение фильтров более 3 порядка с последовательным включением элементов
задержки приводит к нестабильности работы реквантователя, поэтому они реализуются в
виде нескольких ступеней с применением местных обратных связей. Причем все связи
имеют собственные весовые коэффициенты.
В практическом приложении технология NS всегда осуществляется одновременно с
технологией Dithering, поэтому все преимущества последней, описанные выше, естест-
венно сохраняются. Новым является добавление фильтра верхних частот. Это позволяет
понизить спектральную плотность мощности шума реквантования в диапазоне от 0 до
14…16 кГц, за счет резкого увеличения мощности шума реквантования на более высоких
частотах, до частоты Найквиста.
В результате в области средних частот SNR увеличивается и динамический диапазон
расширяется. При этом общее значение SNR резко возрастает, но высокие частоты че-
ловек плохо воспринимает или вообще не слышит, поэтому громкость шума квантова-
ния понижается, а качество звучания музыки улучшается. Во всех современных звуко-
вых картах для реквантования на основе технологии NS используются достаточно слож-
ные фильтры высоких порядков, при построении которых учитываются особенности слу-
ха человека в отношении слышимости шума.
Все расчеты по громкости шума технологии NS такие же, как это изложено в разде-
ле, поэтому приведем только один пример, показывающий различие между применением
только технологии Dithering и одновременным применением двух технологий . Для
этих целей был использован звуковой редактор Steinberg WaveLab., который позволяет
получить лучшие результаты. Никакой информации об используемых в этом редакторе
фильтрах нет, поэтому результат можно получить только методом проб и ошибок.
В этом редакторе производилось реквантование
24 16,бит
сигнала с частотой 1000
Гц и уровнем минус 60 дБ. Технология Dithering выполнялась с использованием шума
типа 1, (предполагаем, что это TPDF Dither). Технология NS выполнялась с использова-
нием шума типа 1 и NS типа 3 .
Рис.4.14. Графики спектральной плотности
шума квантования
PSD
()Se
()
ns
Se
max
F
Порядок
фильтов
1
2
3
4
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
