Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

13
канальном коде NRZ (Non Return to Zero). В этом коде осуществляется передача
двоичной информации между элементами цифровой схемотехники.
Антиэлайзинговая фильтрация в схеме модулятора предназначена для
исключения возможности перекрытия спектров звукового и АИМ сигналов. В спектре
такого сигнала около каждой гармоники частоты дискретизации возникают верхняя и
нижняя боковые полосы. Огибающие спектров этих полос являются соответственно
прямым и зеркальным отражениями огибающей спектра ЗС (рис.3.2.).
Антиэлайзинговый ФНЧ подавляет все продукты
модуляции выше частоты Найквиста f
N
. В случае
отсутствия АФНЧ и когда он плохо спроектирован
из-за перекрытия спектров невозможно
восстановить исходный ЗС при ИКМ демодуляции
и возникают очень сильные искажения.
Звуки речи и музыкальных инструментов не
превышают частоты 15…20 кГц. Особая необходимость подавлять более высокие
частоты, возникает при использовании как источника музыкальных программ
аналоговых магнитофонов, у которых вместе со звуком присутствует сигнал
высокочастотного подмагничивания с частотой 50….250 кГц. Частоты выше 20 кГц
могут быть также в шуме, синтетической музыке и звуках, издаваемыми животными и
птицами.
Для надежного подавления спектральных составляющих выше частоты Найквиста
антиэлайзинговый ФНЧ должен иметь частоту среза несколько ниже частоты
Найквиста и очень сильно (не меньше 90 дБ) подавлять оставляющие спектра
сигнала на этой частоте. Обычно это эллиптические фильтры 7…9 порядков.
Высокая крутизна среза ФНЧ приводит к специфическим искажениям в виде
«звона». Это связано с тем, что отклик на импульсное воздействие такого фильтра
описывается осциллирующей функцией вида sinс(
ϖ
). Чем выше крутизна среза ФНЧ,
тем медленнее происходит затухание звуковых колебаний. Единственным способом
борьбы с этими искажениями является повышение частоты выборок, Это позволяет
уменьшить крутизну спада антиэлайзингового ФНЧ без уменьшения эффективности
подавления спектральных составляющих выше частоты Найквиста.
Дискретизация заключается в преобразование аналогового ЗС в дискретную
последовательность коротких выборок положительной и отрицательной полярности
длительностью τ. Такая операция выполняется с помощью балансной АИМ. На один
вход модулятора подается ЗС, а на второй -
управляющий сигнал, который представляет
собой последовательность коротких
импульсов с частотой дискретизации. На
выходе модулятора формируется АИМ сигнал
U
d
(j) (рис.3.3.). Чем меньше длительность
выборки, тем более точно выполняется
операция дискретизации и меньше
нелинейные искажения.
В УВХ, часто включаемой в состав
дискретизатора, значения выборок
запоминаются на время T
s
и дискретные выборки U
d
(j) преобразуются в непрерывный
аналоговый сигнал ступенчатой формы U
dh
(i). Аналоговая память в УВХ реализуется с
помощью конденсатора, заряд и разряд которого осуществляется через управляемый
ключ. В этом устройстве очень малая постоянная времени заряда и очень большая
постоянная времени разряда.
АИМ сигнал является периодическим только при условии, что периоды звукового
сигнала T
F
сигнала дискретизации T
s
находятся в целочисленном отношении, то есть
Рис.3.3. АИМ сигнал
Рис.3.2. Перекрытие АИМ спе
к
тров
АФНЧ
N
f
f
s
2f