Методы и алгоритмы обработки звуковых сигналов. Вологдин Э.И. - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

динамического диапазона, поэтому более рационально и проще нижнюю границу
динамического диапазона определять по уровню шума.
Шум квантования в критических полосах слышен только при условии, что его
уровень
( )
mn
L f
выше абсолютного порога слышимости. В свою очередь этот порог
смещается относительно уровня шума квантования при изменении максимального
звукового давления. На рис.2.7. графики построены в предположении, что это давление
равно
m
P 120=
дБ SPL, при этом нулевой уровень шкалы SPL равен минус 120 дБ в шкале
FS. Из этих графиков следует, что при таком звуковом давлении в диапазоне частот от
30 до 400 Гц нижняя граница динамического диапазона определяется абсолютным
порогом слышимости, а выше –уровнем шума
( )
mn
L f
. Таким образом, благодаря
технологии дизеринг динамический диапазон расширяется максимально (до 22 дБ ) в
интервале от 300 до 600 Гц , на частотах выше и ниже этот выигрыш постепенно
уменьшается до нуля.
Представляет интерес, что происходит с этим динамическим диапазоном при
уменьшении звукового давления, допустим со 120 до 100 дБ SPL. Как видно на рис.2.7.,
график абсолютного порога слышимости поднимается вверх на 20 дБ и нижней границей
динамического диапазона становится абсолютный порог слышимости. При этом
максимальное увеличение динамического диапазона (по отношению к уровню минус 93
дБ) составляет только 12 дБ в узком интервале от 3 до 5 кГц, в области максимальной
чувствительности слуха. Это значит, что преимущества технологии дизеринг проявляются
только при больших звуковых давлениях.
При спектральном FFT анализе скользящая полоса не равна 1 Гц, поэтому возникает
погрешность измерений, которая может быть очень большой. В связи с этим в
экспериментальные графики всегда вводится корректирующий коэффициент
1
10 log
wd
w w
K
K R
= ⋅
⋅
, (2.5)
где
w
K
- коэффициент, зависимый от выбора оконной функции. Если, например,
используется оконная функция Blackman, то
w
K
=2,004.
w
R
- разрешающая способность
анализатора зависит от частоты дискретизации и числа точек FFF анализа
fft
N
.
Корректирующий коэффициент суммируется с уровнем спектральной плотности на
графике. Чем выше выбрано разрешение, тем меньше поправочный коэффициент. В
приведенном примере он равен всего, минус 1,66 дБ.
При использовании технологии нойз-шейпинг белый шум окрашивается с резким
спадом спектральной плотности в области НЧ и сильным подъемом в верхней части
34
Рис.2.8. Спектр сигнала с уровнем минус 93 дБ FS
Квантованный синус
Алгоритм 24 16 бит TPDF HP dither
Noise Shaing HP
− ⇒ +
+

Страницы