Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

32
Указанные особенности цифрового звука в значительной мере устраняются или
делаются менее заметными на слух при использовании технологии Dithering. Эта
технология при аналого-цифровом преобразовании позволяет линеаризовать
передаточную функцию квантователя, расширить реальный динамический диапазон
ЗС, преобразовать детерминированные ошибки квантования в случайные и при этом
существенно понизить их заметность на слух.
При аналого-цифровом преобразовании ЗС технология Dithering заключается в
добавлении к сигналу небольшого шума. Более часто эта технология используется при
реквантовании цифровых ЗС, когда производится уменьшение числа разрядов
кодовых слов. В этом случае в технологии Dithering применяется цифровой шум. В
настоящее время исходная запись в студии осуществляется с 24 разрядами, а затем
производиться реквантование, обычно до 16 разрядов, как это принято в стандарте CD.
При этом качество такого CD по шумам соответствует 20- разрядной записи.
В процессе реквантования чаще применяют операцию truncating, при которой
просто отбрасываются младшие разряды
кодовых слов. В этом случае в выходном
сигнале реквантователя возникает
отрицательная постоянная составляющая,
равная половине кванта (рис.5.1). При таком
алгоритме округления пока входной
синусоидальный сигнал меньше одного кванта
выходной сигнал квантователя имеет вид
однополярных прямоугольных импульсов с
постоянной скважностью 0,5, а шум паузы
любого уровня преобразуется в случайную
однополярную последовательность импульсов.
Технология Dithering решает три основные задачи. Первое, это линеаризация
передаточной функции квантователя. Под действием шума дизеринга в процессе
квантовании происходит хаотическое перескакивание между соседними уровнями и в
результате передаточная функция спрямляется (рис.5.2.). Чем больше пиковые
значения шума относительно шага квантования, тем линейность передаточной функции
становится лучше.
Вторая задача технологии Dithering - это декорреляция ошибок квантования.
Благодаря шуму дизеринга
происходит беспорядочное дрожание
квантуемого сигнала относительно
шкалы квантования. Поэтому
ошибки квантования становятся
случайными, корреляционные связи
между ними уменьшаются или
вообще пропадают. При этом
происходит декорреляция и
рандомизация детерминированных
ошибок квантования. Чем больше
пиковые значения шума
относительно шага квантования, тем
сильнее декорреляция ошибок
квантования но сильнее ухудшается отношение сигнал/шум. В результате
гармонические и субгармонические искажения преобразуются в белый шум, который
на слух действует менее раздражающе и субъективно не искажает музыкальные
сигналы.
Рис.5.3. К вопросу расширения динамического
диапазона АЦПс помощью технологии Dithering
) )
a truncating b rounding
−
Рис.5.2. Линеаризация передаточной
функции квантователя
Пиковые значения шума :
1/ 4,1/ 2,1 LSB

Страницы