Основы цифрового звука: Компьютерный практикум. Вологдин Э.И. - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

108
около каждой гармоники частоты дискретизации возникают верхняя и нижняя боковые
полосы. Огибающие спектров этих полос являются соответственно прямым и зеркальным
отражениями огибающей спектра ЗС (рис.8.2.). Антиэлайзинговый ФНЧ подавляет все
продукты модуляции выше частоты Найквиста f
N
. В случае отсутствия АФНЧ и когда он
плохо спроектирован из-за перекрытия спектров невозможно восстановить исходный ЗС
при ИКМ демодуляции и возникают очень сильные искажения.
Звуки речи и музыкальных инструментов не превышают частоты 15…20 кГц. Особая
необходимость подавлять более высокие частоты, возникает при использовании как ис-
точника музыкальных программ аналоговых магнитофонов, у которых вместе со звуком
присутствует сигнал высокочастотного подмагничи-
вания с частотой 50….250 кГц. Частоты выше 20 кГц
могут быть также в шуме, синтетической музыке и
звуках, издаваемыми животными и птицами.
Для надежного подавления спектральных состав-
ляющих выше частоты Найквиста анти элайзинговый
ФНЧ должен иметь частоту среза несколько ниже
частоты Найквиста и очень сильно (не меньше 90 дБ) подавлять оставляющие спектра
сигнала на этой частоте. Обычно это эллиптические фильтры 7…9 порядков (рис.8.3).
Высокая крутизна среза ФНЧ приводит к специфическим искажениям в виде «звона».
Это связано с тем, что отклик на импульсное воздействие такого фильтра описывается
осциллирующей функцией вида sinс( ).
Чем выше крутизна среза ФНЧ, тем медлен-
нее происходит затухание звуковых колеба-
ний. Единственным способом борьбы с эти-
ми искажениями является повышение часто-
ты выборок, Это позволяет уменьшить кру-
тизну спада анти элайзингового ФНЧ без
уменьшения эффективности подавления
спектральных составляющих выше частоты
Найквиста.
Для анализа спектра АИМ сигнала
удобно, когда на входе дискретизатора ЗС
подается сигнал с равномерным дискрет-
ным спектром, простирающийся вплоть до
верхней границы звукового диапазона 20
кГц. Сигнал с таким спектром можно
сформировать в виде суммы синусоидальных составляющих с частотами с интервалом
F
от
min
FF
до
max
F F n
, где
n
число дискретных составляющих спектра.
В этом случае аналитическое выражение для звукового сигнала принимает вид
1
( ) sin(2 )
n
mv
l
W t A F l t
где
12l , ,...n
.
Сигнал дискретизации – это последовательность коротких импульсов длительностью
и с периодом Т
s
. Предполагая, что амплитуда импульсов равен 1, с использованием раз-
ложения в ряд Фурье эта функция может быть представлена в виде
1
sin( )
( ) [1 2 cos(2 )]
ss
s
m
U t s f t
m
АФНЧ
N
f
s
f
s
2f
Рис.8.3. АЧХ анти элайзинговых фильтров

Страницы