Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

17
двоичном коде с частотой
s
f
. Двоичный декодер восстанавливает квантованные
выборки в виде положительных и отрицательных дискретных значений
( )
dec
U j
, Они
имеют точно такой же вид, как и на выходе квантователя модулятора и определяются
равенством
( ) floor[ sin( ) ]
dec
U j A j z
= ⋅ ∆ϕ⋅ +
.
УВХ осуществляет аппроксимацию сигнала двоичного декодера с помощью
интерполяции нулевого порядка. При такой интерполяции запоминаются значения
выборок
( )
dec
U j
на время от одной выборки до другой. В результате на выходе ИКМ
демодулятора (до ФНЧ) формируется непрерывный по времени ступенчатый сигнал
( )
dem
U i
. Математически реализация процесса интерполяции выполняется функцией
⋅
в соответствии с равенством
( ) floor[ sin( floor( )) ]
= ⋅ ∆ϕ⋅ +
dem
U i A i z
.
Аппроксимация предназначена для увеличения уровня спектральных
составляющих звукового диапазона и частичного подавления высокочастотных
продуктов модуляции еще до ФНЧ и для ее осуществления может использоваться
интерполяция высоких порядков. Вместе с сигналом аппроксимируются и ошибки
квантования, возникшие в ИКМ модуляторе. Они становятся непрерывной функцией
времени в виде последовательности прямоугольных импульсов различной амплитуды и
длительности, расчетное соотношение для них принимает вид
( ) ( ) ( )
h dem dh
e i U i U i
= −
.
Спектр такой последовательности ограничен частотой Найквиста, поэтому ошибки
квантования фильтром нижних частот на выходе демодулятора не ослабляются.
Спектры АИМ сигналов на выходах модулятора и демодулятора существенно
отличаются (рис.3.9.), так как передаточная функция УВХ демодулятора является
частотно-зависимой и определяется равенством
( )
( ) sinc , ,
sh
dem
s s
T
f
K
f T
= = =
η µ πµη η µ
где
η
- нормализованная частота, T
sh
–
время удержания УВХ.
На рис.3.9. приведены графики спектра широкополосного ЗС, рассчитанные с
использованием этой формулы при µ=1. Из них видно, что УВХ вносит достаточно
сильные частотные искажения. На
частотах выше частоты Найквиста
амплитуда побочных продуктов
модуляции быстро затухает и это
упрощает требования к ФНЧ. В тоже
время в звуковом диапазоне возникает
спад высоких частот, который на частоте
Найквиста достигает минус 3 дБ.
Поэтому после ФНЧ включают
частотный корректор, называемый
аппретурным коррелятором, который
компенсирует спад частотной
характеристики. К сожалению, этот
корректор вносит существенные фазовые
искажения, ухудшающие качество
звучания. Частотные искажения уменьшаются с уменьшением времени удержания, но
при этом сильно падает уровень ЗС.
ФНЧ на выходе демодулятора осуществляет демодуляцию ИКМ сигнала, при
которой он подавляет высокочастотные продукты модуляции выше частоты Найквиста
и выделяет составляющие спектра в звуковом диапазоне частот. Для реконструкции ЗС
Рис.3.9. Спектр сигнала на выходе УВХ
демодулятора
Спектр ошибок квантования
Огибающая спектра гармоник
частоты дискретизации
Боковые полосы АИМ спектра
Спектр ЗС
1
=
µ

Страницы