Составители:
Рубрика:
31
где
s
f
- частота дискретизации,
max
F
- максимальная частота звукового диапазона. При
s
f
= 44,1 кГц и
max
F
= 20 кГц DR = 96 дБ и SNR = 98,5 дБ. Как видно, отношение
сигнал/шум лишь на 2 децибела больше динамического диапазона, надо обратить
внимание на то, что величина SNR зависит еще от частот
s
f
и
max
F
, тогда как DR от этих
параметров не зависит.
Тем не менее, в большинстве технических публикаций динамический диапазон
отождествляется с отношением сигнал/шум. Это подтверждается и стандартом AES 17 [].
В этом стандарте рекомендуется измерять SNR и DR при подаче на вход АЦП
синусоидального сигнала с частотой 997 Гц и уровнем минус 60 дБ FS c обязательным
использованием TPDF дизера. При этом расчетное соотношение для SNR из-за вносимого
дополнительного шума предлагается в виде
max
6.02 3,01 10 log
2
s
f
SNR DR q
F
. (2.2)
При прежних условиях DR = SNR = 93,7 дБ, а не 96 дБ, как это часто встречается в
технической литературе. Следовательно, уменьшается и расчетный динамический
диапазон.
Вместо SNR часто используется его обратная величина, определяющая интегральный
уровень шума квантования
n
L SNR
.
Уровень шума минус 93,7 дБ – это много или мало. Важно насколько этот уровень
превышает порог слышимости. С использованием технологии дизеринг шум квантования
становится белым шумом, порог слышимости которого равен 4 дБ SPL []. Это значит, что
при максимальном звуковом давлении 120 дБ SPL шум квантования при q = 16 бит будет
превышать порог слышимости на 22,3 дБ . Для того чтобы шум квантования был не
слышен в АЦП с ИКМ требуется
использовать 20-разрядное квантование.
При квантовании сигналов
минимального уровня возникают
громадные искажения, превышающие
100%, а из-за дизеринга вносятся шумы, по
уровню вдвое больше основного сигнала.
На рис.2.5. приведена форма сигнала,
которую приобретает синусоидальный
сигнал с уровнем минус 93 дБ FS на
выходе АЦП.
В связи с этим на практике приходиться руководствоваться реальным динамическим
диапазоном АЦП. При определении этого диапазона необходимо учитывать: пик-фактор
музыкальных сигналов, достигающий 12…20 дБ, необходимость поднимать уровень
нижней границы динамического диапазона над уровнем шума квантования хотя бы на
20 дБ и иметь дополнительный запас в верхней части динамического диапазона около
10…12 дБ для предотвращения случайной перегрузки.
В результате реальный динамический диапазон записи 16-ти разрядного АЦП ИКМ
тракта не превышает 48…54 дБ. Этого даже близко не хватает для хорошей студийной
звукозаписи. При автоматической регулировке уровней, что имеет место при записи
компакт-дисков, этот диапазон может быть расширен до 74 дБ, только с заметным
ухудшением качества звука сигналов низкого уровня.
Запас динамического диапазона сверху предохраняет от возможности перегрузки,
когда пиковые уровни превышают ожидаемое значение. При записи танцевальной музыки
вполне достаточно запаса в 6 дБ. При записи симфонической музыки иногда
Рис.2.5. Последовательность выборок искаженной
формы синусоидального сигнала
16 бит,1000 Гц, 93 дБ TPDF dither
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
