Составители:
Рубрика:
32
приходиться иметь запас до 20…30 дБ. Запас динамического диапазона снизу
предотвращает возможность тихих пассажей оказаться ниже уровня шума и, тем более,
ниже порога слышимости
Для расширения динамического диапазона АЦП без увеличения числа разрядов и
частоты дискретизации разработано множество специальных алгоритмов. Например,
запись в студии осуществляется с использованием 20 или 24- разрядов, а затем
цифровые данные округляются до 16 разрядов с применением технологий дизеринг и
нойз-шейпинг.
При использовании технологии дезеринг, устраняется порог квантования,
линеаризуется передаточная функция при малых уровнях сигналов, погрешности
квантования преобразуются в белый шум с равномерной спектральной плотностью.
Благодаря этому динамический диапазон расширяется вниз на 25 и достигает 118 дБ [].
Физической основой такого феномена является способность человека слышать
тональный звук, маскируемый белым шумом, когда уровень интенсивности тона меньше
уровня мощности шума. Это связано с тем, что маскировка тона происходит в
критической полосе слуха, в которой находится маскируемый тон, правда эффект не
такой большой, как о нем пишут.
Уровень мощности белого шума в критических полосах определяется равенством
( ) ( ) 10log( )
mn sdn cbw
L f L f W
,
где
cbw
W
- ширина критической полосы, рассчитываемая по эмпирической формуле
2 0,69
cbw
W 25 75[1 1,4(f /1000) ] ,Hz
. (2.3)
Ширина критической полосы меняется от 100 Гц на НЧ до 6 кГц – на высоких. Во столько
же раз возрастает уровень мощности шума
квантования в критических полосах
(рис.2.6.). До частоты 500 Гц ширина
критических полос одинакова и равна 100
Гц, поэтому в этом диапазоне уровень
мощности шума в критических полосах на
20 дБ выше уровня спектральной плотности
мощности. Выше 500 Гц уровень мощности
шума поднимается с крутизной около 10 дБ
на декаду. Спектральная плотность
мощности шума квантования
()
sdn
Lf
связана с интегральным уровнем шума
n
L
равенством
( ) 10 log( / 2)
sdn n s
L f L f
.
Для 16-ти разрядного АЦП с TPDF дизером
93,7
n
L
,
( ) 137,2
sd
Lf
дБ.
Уровень порога слышимости тона
()
ht
Lf
, маскируемого белым шумом, до частоты
500 Гц на 18 дБ выше уровня спектральной плотности мощности (рис.2.6.). На более
высоких частотах
()
ht
Lf
он также возрастает, но с меньшей крутизной, чем уровень
шума. Аналитически эта зависимость может быть представлена эмпирическим
равенством
2,5
( ) ( ) 10log( ) log[1 1,4 ] 2
502
ht sdn cbw
f
L f L f W
. (2.4)
Гц
ht
Уровень порога слышимости L
mn
Уровень мощности шума L
дБ
Рис.2.6. Уровень порога слышимости
тона , маскируемого белым шумом
тона
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
