Частотная, динамическая и спектральная коррекция цифровых аудио сигналов и фонограмм. Вологдин Э.И. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

30
динамический диапазон и пик-фактор фонограмм преднамеренно изготовителями
уменьшается (рис.2.3.). На современных CD дисках в большинстве случаев динамический
диапазон не превышает 20 дБ, а пик-фактор- чуть больше 3 дБ, что вполне достаточно для
танцевальной музыки. На рис.2.4. приведена картинка современной фонограммы с
компакт диска.
Динамический диапазон микрофонов определяется так же, как это обычно делается в
электрических трактах. Верхняя граница ограничивается допустимой величиной
нелинейных искажений, а нижняя - уровнем собственных шумов. Современные
студийные микрофоны допускают максимальное звуковое давление 125…145 дБ SPL, при
этом нелинейные искажения не превышают 0,5% 3%. Уровень собственных шумов
микрофонов составляет 15…20 дБА, динамический диапазон от 90 до 112 дБА, а
отношение сигнал/шум- от 70 до 80 дБА. Эти микрофоны с запасом перекрывают весь
диапазон слуха человека от 120 дБ SPL до уровня шума студии 20 дБ SPL. В
современных студиях запись производится с использованием 22 или 24 разрядных АЦП,
иногда используется квантование с плавающей запятой, поэтому проблем с динамическим
диапазоном не возникает. Стоит такая аппаратура крайне дорого.
Динамический диапазон любого АЦП определяется как отношение в децибелах
максимального и минимального значений уровней электрических сигналов, которые
можно оцифровать в принципе (передать сигнал с входа на выход), без всяких условий
относительно возможных искажений.
В аналого-цифровом преобразователе линейного ИКМ тракта максимальная
амплитуда синусоидального сигнала однозначно определяется шагом квантования
Q
и
числом разрядов квантователя
q
( 1)
max
2
q
AQ
.
В таком АЦП пока амплитуда входного сигнала не превысит половины шага
квантования - на выходе сигнала нет, поэтому можно считать, что минимальное значение
входного сигнала равно половине шага квантования и тогда динамический диапазон АЦП
определяется равенством
6,02DR q
.
Значение SNR в ИКМ тракте рассчитывается через отношение среднеквадратических
значений синусоидального колебания максимально возможной амплитуды и искажений
квантования. Его вычисления производятся по известной формуле
max
6.02 1,78 10 log
2
s
f
SNR q
F
, (2.1)
0
3
6
9
1985
1990
1995
2000...2007
дБ
Рис. 2.3. Пик-фактор CD дисков
Рис.2.4. Фонограмма песни ―I`ll Be There For You‖