Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

39
ошибки могут отличаться очень значительно, они могут иметь и разную полярность,
поэтому суммарная ошибка квантования сильно возрастает.
В приведенной схеме отрицательная обратная связь стремится уравнять выходной
сигнал с входным сигналом по ошибкам квантования. Поэтому чем больше число
разрядов входного сигнала реквантователя, тем меньше уровень шума на выходе и
больше динамический диапазон. При 16-разядном выходном сигнале входной сигнал
может иметь от 20 до 32 разрядов.
В цифровой технике для определения передаточных функций используются не
преобразования Лапласа, а z –преобразования, поэтому в приведенной схеме
передаточная функция цепи обратной связи определяется равенством
1
( )
H z z
−
=
и выходной сигнал имеет вид
1
( ) ( ) (1 ) ( )
Y z X z z e z
−
= + − ⋅
.
Из этой формулы следует, что модули коэффициентов передачи по сигналу и
ошибке соответственно равны:
( ) 1, ( ) 2 sin
2
θ
= =
x e
T z T z ,
где
i
s
f
z
f
θ
= θ = πη η =
,
i 1
= −
, i – мнимая единица, 0 < θ < π, f – текущая
частота,
η
- нормализованная частота,
s
f
- частота дискретизации. Таким образом, как
следует из приведенной формулы, передаточная функция по сигналу не зависит от
частоты, а передаточная функция для ошибки квантования имеет такой же вид как у
фильтра верхних частот.
Наиболее важной характеристикой технологии NS является форма огибающей
спектральной плотности мощности шума квантования (PSD) на выходе
реквантизатора
2
1
( ) ( ) 4 sin
2
θ
= ⋅
ns
S e S e
.
В этой формуле
( )
S e const
=
, это PSD шума квантования реквантователя (белый шум),
определяемая числом разрядов
реквантователя без учета влияния
отрицательной обратной связи
2
( )
12
=
⋅
s
Q
S e
f
,
где
Q
- шаг квантования.
На рис.5.12. приведены графики этих
спектров. Из них видно, что в реквантователе
1 порядка уменьшение спектральной
плотности
( )
ns
S e
происходит только на
частотах ниже
0,16
η =
, что при
48
s
f
=
кГц
соответствует частоте ЗС 7,68 кГц. Выше этой
частоты спектральная плотность увеличивается и на частоте Найквиста она больше
( )
S e
в 4 раза. Мощности шума квантования на выходе реквантователя с применением
и без применения технологии Noise Shaping рассчитываются по формулам
1
1
1
sin
( ) 2 1 ,
θ
= ⋅ θ ⋅ −
θ
ns
P S e
1
( ) ,= ⋅θP S e
PSD
( )
S e
( )
ns
S e
max
F
η
Рис.5.12. Спектральные плотности шума
квантования

Страницы