Аналого-цифровое преобразование аудио сигналов. Вологдин Э.И. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

7
Это значит, что, на субкратных частотах нижняя граничная частота спектра АИМ
сигнала в x раз ниже частоты ЗС. В качестве иллюстрации на рис.2.4. приведен АИМ
сигнал с периодом, когда в нем укладывается 5 периодов ЗС и 11 периодов сигнала дис-
кретизации, при этом k = 11/ 5 .
При амплитудной модуляции расчетные формулы для сигналов и ошибок удобно
представлять в функции дискретного времени
i
тогда аналитическое выражение для ЗС
синусоидальной формы принимает вид
2
( ) sin( ), ,
f
U i A i
K
m
A
A
Q
,
где - изменение фазы синусоидального
сигнала между выборками,
A
- нормали-
зованное значение амплитуды ЗС
m
A
в
квантах,
Q
- шаг квантования по уровню,
0,1/ ,...i h y
, h – число точек отсчета на
интервале между выборками.
Дискретизированный сигнал задается только в моменты выборок, поэтому он рас-
считывается в соответствии с равенствами:
, или
( ) sin( floor( ))
d
U j A i
,
где
0,1,2...jy
,
floor( )
- функция, равная целому
значению числа в скобках.
Частота выборок имеет стандартные значения:
для профессиональной аппаратуры звукозаписи –48
кГц, для бытовой - 44,1кГц. В последнее время для
повышения качества звучания такой аппаратуры
стали использовать более высокие частоты, пре-
вышающие стандартные значения в 2 или 4 раза.
Так, в формате DVD-Audio предусмотрена возмож-
ность осуществлять запись с частотами дискрети-
зации 96 и 192 кГц.
Линейное квантование выборок осуществляет-
ся с помощью линейной шкалы, разделенной на
множество уровней квантования с одинаковым ша-
гом Q. В процессе квантования производится ок-
ругление значений выборок до целого значения
шкалы. При этом определяется полярность выборок и число уровней квантования ЗС в
десятичной форме
q
N
. Процесс квантования последовательности выборок U
d
(j) и воз-
никновение ошибок квантования в моменты выборок поясняется рис.2.5.
Максимальное число уровней квантования шкалы для каждой полярности ЗС
maxq
N
зависит от числа разрядов в кодовом слове q
( 1)
max
2 , 1.
q
q
Nq
Чем больше q, тем на большее число уровней разбивается шкала и тем c большей точно-
стью производится аналого-цифровое преобразование. Если задано максимальное число
уровней квантования
maxq
N
, то необходимое число разрядов в кодовом слове рассчиты-
вается по формуле
2 max
log ( )
q
qN
.
Шаг квантования Q шкалы (в единицах напряжения: мВ, мкВ…) определяется макси-
мально допустимой амплитудой входного сигнала
maxm
A
и максимальным числом уров-
ней шкалы квантования
Мгновенные ошибки
квантования
Дискретизация и
ошибки квантования
Рис.2.5. Квантование
Рис.2.4. АИМ сигнал на субкратной частоте
k=11/5
ms
T 5T

Страницы