Составители:
Рубрика:
15
динамический диапазон не превышает 48 дБ и ЗС с уровнем ниже минус 48 дБ через
квантователь не передается.
Как видно, в случае применения технологии Dithering в спектре реквантованного
сигнала отчетливо выделяется тональная составляющая, хотя сигнал на 22 дБ ниже
эффективного значения шума квантования (SNR =
22,3
дБ) и на временной диаграмме
он не просматривается.
По приведенным выше формулам рассчитаем динамический диапазон
реквантованного ЗС. На частоте 1 кГц
160
cw
W
Гц,
( ) 85
sdn
Lf
дБ (из графика). При
этом уровень мощности шума квантования в критической полосе рассчитывается по
формуле
( ) ( ) 10log( ) 85 22 63
ncw sdn cw
L f L f W dB
,
Коэффициент маскировки в критической полосе определяется равенством
2,5
( ) log[1 1,4 ] 2 2,8
502
m
f
K f dB
.
Уровень порога слышимости
2,5
( ) ( ) log[1 1,4 ] 2 65,8
502
ht mn T
f
L f L f DR dB
Таким образом, при 8 разрядном квантовании благодаря технологии Dithering
динамический диапазон расширяется с 48 до 65,8 дБ, то есть на 17,8 дБ.
5. Расширение динамического диапазона с использованием технологии Noise Shaping
Под технологией Noise Shaping (NS) понимается преобразование огибающей
спектральной плотности мощности шума квантования. Она является логическим
развитием технологии Dithering и с ее помощью шум квантования из белого
преобразуется в окрашенный шум с передаточной функцией такой же, как у фильтра
высоких частот - с завалом низких частот и
подъемом в области высоких частот.
В современной аудиотехнике эта
технология наиболее широко используется
в аналого-цифровых и цифро-аналоговых
преобразователях, работающих на основе
сигма-дельта модуляции. В этих структурах
технология NS реализуется при частоте
дискретизации значительно выше, чем это
требуется по теореме В.П. Котельникова и
основная мощность шума квантования
переносится в область выше частоты
Найквиста, поэтому достигается
значительное увеличение SNR и
расширение динамического диапазона.
В настоящей лабораторной работе
рассматривается применение такой технологии только при импульсно-кодовой
модуляции в процессе реквантования, проводимой перед записью музыкальных
программ, например, с помощью звуковых карт. В этом случае передискретизация не
Рис.17. Спектр и временная диаграмма
сигнала с уровнем минус 93 дБ FS
Алгоритм 24 16 бит
TPDF dither Noise Shaing HP
