Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

41
Из этих формул и графиков на рис.5.14 следует, что с повышением порядка
фильтра реквантователя резко уменьшается спектральная плотность шума квантования
ниже
0,16
η =
и увеличивается скорость ее нарастания выше этой частоты.
Максимальное значение спектральной плотности мощности на частоте Найквиста для
фильтра
ζ
порядка
max
( ) ( ) 4
ns
S e S e
ζ
ζ
= ⋅
,
а ухудшение SNR может быть рассчитано по формуле
1
2
0
10lg 4 sin
2
SNR d
ζ
θ
ζ
θ
∆ = − θ
∫
.
Если для реквантователя NS 1 порядка это ухудшение составляет минус 3 дБ, то для
реквантователя 5 порядка - уже минус 24 дБ.
Применение фильтров более 3 порядка с последовательным включением элементов
задержки приводит к нестабильности работы реквантователя, поэтому они реализуются
в виде нескольких ступеней с применением местных обратных связей. Причем все
связи имеют собственные весовые коэффициенты.
В практическом приложении технология NS всегда осуществляется одновременно
с технологией Dithering, поэтому все преимущества последней, описанные выше,
естественно сохраняются. Новым является добавление фильтра верхних частот. Это
позволяет понизить спектральную плотность мощности шума реквантования в
диапазоне от 0 до 14…16 кГц, за счет резкого увеличения мощности шума
реквантования на более высоких частотах, до частоты Найквиста.
В результате в области средних частот SNR увеличивается и динамический
диапазон расширяется. При этом общее значение SNR резко возрастает, но высокие
частоты человек плохо воспринимает или вообще не слышит, поэтому громкость
шума квантования понижается, а качество звучания музыки улучшается. Во всех
современных звуковых картах для реквантования на основе технологии NS
используются достаточно сложные фильтры высоких порядков, при построении
которых учитываются особенности слуха человека в отношении слышимости шума.
Все расчеты по громкости шума технологии NS такие же, как это изложено в
разделе, поэтому приведем только один пример, показывающий различие между
применением только технологии Dithering и одновременным применением двух
технологий . Для этих целей был использован звуковой редактор Steinberg WaveLab.,
который позволяет получить лучшие результаты. Никакой информации об
используемых в этом редакторе фильтрах нет, поэтому результат можно получить
только методом проб и ошибок.
В этом редакторе производилось реквантование 24 16,
⇒
сигнала с частотой
1000 Гц и уровнем минус 60 дБ. Технология Dithering выполнялась с использованием
Рис.5.15. К вопросу слышимости шума дизера и шума технологии NS
TPDF dither NS St
№3
( )
+
TPDF dither
Макс сигнал 110 дБ spl
. −
Абс.порог
слышимости
Громкость шума дизера
Громкость шума NS
24 16
бит
,⇒

Страницы