Составители:
Рубрика:
116
выборок. При этом пиковое значение каждого отклика равно амплитуде входного им-
пульса, и оно не зависит от соседних откликов. Значение восстановленного ЗС в каждой
точке между выборками определяется суммой огромного числа откликов, возникших как
раньше, так и позже рассматриваемого момента времени. Особо большую роль при этом
играют медленно затухающие колебания.
Реконструкция ЗС осуществляется ФНЧ по отдельным выборкам путем их интерпо-
ляции. Для восстановления звукового сигнала с широким спектром от 20 Гц до 20 кГц
необходимо накопление примерно 2000 выборок, а более точно оно определяется из-
вестным равенством.
max min
/ 4000
выб
N F F
выборок.
Это очень жесткий критерий. Считается, что для музыкальных программ при частоте
дискретизации 44100 Гц вполне достаточно 2200 выборок. Для того чтобы обеспечива-
лось такое число интерполируемых выборок время задержки ФНЧ должно быть больше
разности периодов граничных спектральных составляющих широкополосного ЗС со спек-
тром прямоугольной формы. В противном случае возникают нелинейные интермодуля-
ционных искажения, которые на слух проявляются в виде диссонансов, «грохота» и «хво-
стов». Это значит, что для частотного диапазона 20…20000 Гц время задержки ФНЧ
должно быть 50 мс. Для сигнала с полосой от 10 Гц до 20 кГц, время задержки фильтра
должна быть уже 100 мс и.т.д. Такие фильтры создать очень сложно, поэтому надо огра-
ничивать нижний диапазон частот.
Чем большее число выборок используется в реконструкции ЗС, тем ближе восста-
новленный сигнал к исходной форме. При этом восстанавливаются без ошибки не толь-
ко выборки, но все промежуточные значения между ними. Число точек, по которым осу-
ществляется восстановление звукового сигнала, определяется крутизной среза ФНЧ. Чем
ближе реальный ФНЧ к идеальному фильтру, с крутизной среза близкой к бесконечности,
тем больше время задержки сигнала в этом фильтре и тем больше выборок связываются в
этом фильтре друг с другом. Переходные процессы в фильтре дополняют восстанавливае-
мый сигнал между значениями соседних выборок.
На практике время задержки ФНЧ, рассчитанного на пропускание спектра от 20 Гц
до 20 кГц составляет всего 5…10 мс. Это значит, что при подаче цифрового сигнала на
вход ФНЧ ЗС на выходе он появится через указанное время. С такой маленькой задерж-
кой при формировании ЗС участвуют только 220…440 выборок и поэтому при реконст-
рукции широкополосных музыкальных сигналах неизбежно возникают нелинейные иска-
жения.
В современной аппаратуре для реконструкции ЗС в аналоговой форме ФНЧ с катуш-
ками индуктивности и конденсаторами, а также активные транзисторные RC-фильтры
практически не применяются. Для этих целей более целесообразно использовать цифро-
вые интерполяторы 15…16 порядка или производить вычисление выходного сигнала по
формуле из теоремы В.П.Котельникова
max
0
( ) ( ) sinc[( ) ]
j
фнч dem
j
U i U j i j
где
max
j
- число выборок, по которым производится интерполяция. По этой формуле пра-
вильно рассчитываются значения ЗС не только в моменты выборок, но и во всех точках
между выборками. В обоих случаях требуется высокоскоростной процессор и достаточно
большая память.
5.Порядок выполнения лабораторной работы
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- …
- следующая ›
- последняя »
