Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

27
t
квантованные выборки
мгновенные ошибки квантования
Рис.4.12. Огибающие сигналов квантованных выборок
и ошибок квантования
спектра в этом диапазоне возрастают на 30…40 дБ. Это значит, что с увеличением
отклонения возрастает громкость звучания ошибок квантования.
Возникновение НЧ составляющих спектра при отклонении от кратных и
субкратных частот вызывает ощущение не чистого, крайне неприятного звука, так как
при этом искажается и временная структура сигнала ошибок квантования. При
небольшом отклонении от кратных частот в сигнале на выходе ИКМ демодулятора
всегда появляется огибающая по форме близкая к квантованной полусинусоиде с
периодом равным 1/F
t
(рис.4.12), по форме напоминающая амплитудную модуляцию.
Глубина этой «модуляции»
достигает 100% при k = 2 и она
медленно уменьшается с
увеличением значения k. Ее
возникновение связано с
биениями составляющих спектра
вблизи кратной частоты. Эти
биения создают амплитудную
модуляцию сигнала ошибок
квантования, которая хорошо
заметна на слух.
На рис.4.12 приведены
выходной сигнал ИКМ
демодулятора и сигнал ошибок квантования, увеличенный в А раз при отклонении ЗС
от частоты 12 кГц на 20 Гц. Как видно, периодичность огибаюшей АИМ сигнала
передается на функции ошибок квантования и, следовательно, на ее спектр.
Благодаря частотной фильтрации, амплитудные искажения огибающей
синусоидального ЗС на выходе ФНЧ демодулятора устраняются во всем звуковом
диапазоне частот, а зависимость огибающей сигнала ошибок квантования от
коэффициента кратности остается.
Рассматривая спектры ошибок квантования необходимо хотя бы кратко
остановится на их зависимости от числа используемых разрядов и уровня ЗС. Если
ограничиться увеличением числа разрядов от 8 и выше, то с достаточной точностью
можно считать, что с каждым дополнительным разрядом все составляющие спектра
ошибок квантования одинаково уменьшаются на 6 дБ. Это значит, что уже при 16
разрядах в большей части звукового диапазона они будут ниже абсолютного порога
слышимости.
Зависимость спектра ошибок квантования от амплитуды ЗС на кратных и
субкратных частотах проявляется в том,
что одни составляющие спектра могут
увеличиваться, а другие уменьшаться на
несколько децибел или вообще исчезать.
Так как составляющих много, это
приводит к не очень заметному
изменению громкости и тембра звучания
ошибок квантования.
Эта зависимость выражена
значительно сильнее, когда спектр
ошибок квантования является почти
сплошным и число составляющих спектра очень велико. Из графиков на рис.4.13
создается иллюзия, что интегральная мощность шума квантования становится больше с
увеличением уровня ЗС, что противоречит теории. На самом деле измеренные
значения SNR мало отличаются от расчетных, определяемых равенством
Рис.4.13. Спектры ошибок квантования при
уровне ЗС минус 3, 30 и 40 дБ (q=8)
уровень ЗС 3 дБ
−
уровень ЗС минус 40 дБ
F 16003
Гц
=
3
дБ SNR 50,7дБ
30
40
− =
− =
− =

Страницы