Методы и алгоритмы обработки звуковых сигналов. Вологдин Э.И. - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

Для исследования и демонстрации работы различных DP больше всего подходит
синусоидальный звуковой сигнал с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ), у
которого огибающая имеет прямоугольную форму (рис.2.15.). Минимально возможная
крутизна фронтов таких импульсов (время атаки) определяется частотой звукового
сигнала, и поэтому может принимать значения от 25 мкс до 10 мс. Это следует
учитывать при выборе времени установления динамического процессора.
На рис.2.15 приведена сигналограмма с выхода графического динамического
процессора звукового редактора Sound Forge, работающего в режиме компрессора.
Устанавливаемый порог определяет максимальный размах выходного сигнала
pk
U
в
установившемся режиме, а степень компрессии определяет изменение коэффициента
передачи.
В момент нарастания входного пика огибающей сигнала его размах
p
U
на выходе
компрессора почти такой же, как и на входе. Это обусловлено тем, что в
рассматриваемом примере время установления существенно больше времени фронта
импульсов. Спад огибающей выходного сигнала компрессора происходит по затухающей
экспоненте. По окончании переходного процесса (статика) коэффициент усиления
компрессора уменьшается в три раза, во столько же раз уменьшается размах выходного
сигнала
pk
U
.
В момент спада пика огибающей установившийся в режиме коэффициент усиления
не может мгновенно измениться, поэтому происходит резкое уменьшение размаха
выходного сигнала
p
V
, тоже в три раза. Далее происходит постепенное восстановление
коэффициента усиления до исходного значения по нарастающей экспоненте.
Длительность этого процесса определяется значением
в
Т
.
Из приведенного примера следует, что применение компрессии отнюдь не означает
автоматического уменьшения динамического диапазона по пиковым значениям и не
исключает возможности клипирования звукового сигнала. Хорошая работа компрессора
очень сильно зависит от выбора постоянных времени процессора. В некоторых случаях
можно допустить моментальное срабатывание компрессора, но время восстановления не
может быть нулевым. Это связано с тем, что любому акустическому затуханию,
например, колебания струны или реверберирующий звук, сопутствуют флуктуации,
которые в компрессоре могут приводить к спонтанному изменению громкости.
Если компрессор применяется для уменьшения динамического диапазона звуковой
программы, то экспандер, наоборот, используется для его увеличения. Очень важно, что
расширение динамического диапазона происходит путем плавного ослабления слабых
41
р
U
рк
U
у
Т
в
Т
рмин
V
р
V
Рис. 2.15. Динамическая обработка АИМ сигнала с помощь компрессора