Цифровая звукозапись. Вологдин Э.И. - 44 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

44
повышается частота дискретизации. Этот коэффициент определяется через функцию
2
x
, 2 ,2 10
= ⋅ = ≤ ≤
x
ks s os os
f f K K x .
Передискретизация может быть аналоговой и цифровой.
Аналоговая передискретизации отличается только тем, что выборки делаются с
повышенной частотой дискретизации f
sk
и применяется она только в АЦП. Эти идеи
используются в системе DVD-Audio, где частота дискретизации может быть 96 и 192
кГц, в системе Super Audio CD частота дискретизации еще намного выше и равна
2,88224 МГц.
Когда рассматриваются вопросы передискретизации, всегда предполагается, что
в тракте используется технология «Dithering», осуществляющая декорреляцию
ошибок
квантования, при которой детерминированные ошибки квантования
преобразуются в шум квантования с равномерной спектральной плотностью от 0 до
частоты Найквиста f
N
(рис.5.18.).
При равномерном законе распределения
плотность вероятности шума квантования
определяется равенством
( ) 1/ ,
D
P e Q
=
и его эффективное значение рассчитывается по
формуле
/ 2
2
/ 2
( / 2) ( ) ( )
2 3
Q
q D
Q
Q
e z Q e P e d e
−
= = ⋅ ⋅ =
∫
,
Модуль спектральной плотности мощности шума
квантования
( )
D
S e
зависит от мощности шума
квантования и частоты Найквиста
f
( )
2
12
=
⋅
D
N
Q
S e
f
.
Значение SNR в цифровых звуковых трактах рассчитывается как отношение
максимального эффективного синусоидального напряжения на выходе ФНЧ ИКМ
демодулятора
max
A
к эффективному значению напряжения шума квантования
e
max
20 lg
= ⋅
A
SNR
e
, где
( 1)
max
2
2
q
Q
A
−
⋅
=
,
поэтому
6,02 1,76; 1
= ⋅ + >
SNR q q
, дБ.
Повышение частоты дискретизации приводит к увеличению частоты Найквиста, и,
как следствие, к расширению полосы частот шума квантования до f
Nsk
и уменьшению
модуля спектральной плотности мощности, определяемого равенством
2
sk
(e)
12
=
⋅
D
N
Q
S
f
.
Поэтому расчетное соотношение для SNR преобразуется к виду
max
6,02 1,74 10 lg
2
⋅
= ⋅ + + ⋅
s os
f К
SNR q
F
, дБ,
где F
max
- максимальная частота звукового диапазона.
Из приведенной формулы следует, что SNR увеличивается на 3 дБ при каждом
удвоении частоты дискретизации. Это объясняется тем, что при увеличении частоты
Рис.5.18. Спектр шума квантования
1
1/ 4
0
s
f
N
f
max
F
Nsk
f
до передискретизации
после передискретизации
звуковой
диапазон

Страницы