Составители:
Рубрика:
18
При аналого-цифровом преобразовании звуковых сигналов (ЗС) их дискретизация
осуществляется с помощью амплитудно-импульсной модуляции (АИМ). При этой моду-
ляции аналоговый ЗС преобразуется в дискретную последовательность коротких выборок
положительной и отрицательной полярности
U
d
(j) (рис.2.1.), следующих с частотой дискре-
тизации
s
f
. В соответствии с теоремой В.П.
Котельникова эта частота должна, по крайней
мере вдвое, превышать максимальную частоту
спектра звукового сигнала
max
F
max
2
s
fF
При этом условии дискретизация осуществля-
ется без искажений передаваемого ЗС.
Линейный квантователь при импульсно-
кодовой модуляции (ИКМ) осуществляет ок-
ругление последовательности дискретизиро-
ванных выборок. Это преобразование всегда
сопровождается ошибками квантования (
рис.2.1.). Мгновенные значения ошибок кван-
тования представляют собой разности между
выборками и их квантованными значениями в
моменты выборок j.
В линейной ИКМ используется так назы-
ваемый квантователь Mid-Tread, в котором округление производится к ближайшему це-
лому значению шкалы квантователя (рис.2.2). Передаточная функция этого квантователя
имеет вид лестницы, у которой ступени равны шагу квантования Q, поэтому ошибка кван-
тования не может быть больше половины шага квантования Q/2. Пока пиковое значение
входного сигнала не превышает 0,5 кванта, выходной сигнал квантователя равен нулю,
т.е. в квантователе этого типа имеет место центральная отсечка. Эта отсечка вызывает
большие искажения цифрового звука при квантовании ЗС малого уровня
Форма сигнала ошибки квантования суще-
ственно зависит от формы квантуемого сигнала
(пила, синус….). В теории доказывается, что во
всех случаях среднеквадратическое значение
ошибки квантования определяется равенством
2
0,287
12
Q
Q
Необходимо сразу особо подчеркнуть, что
цифровой звук отличается от аналогового тем ,
что он принципиально является продуктом им-
пульсно-кодовой модуляции. Это значит, что
функции ошибок квантования, их спектр и зву-
чание цифрового звука зависят в каком соот-
ношении находятся частота ЗС сигнала и час-
тота дискретизации. Они могут быть кратными и субкратными различного порядка, по-
этому цифровой звук всегда звучит иначе, чем аналоговый звук той же частоты. Разница
в звучании тем больше, чем меньше число разрядов.
Коэффициент кратности частот F и f
s
представляется в виде отношения простых чисел
y и x
Рис. 2.2. Передаточная функция квантователя
/2Q
/2Q
/2Q
/2Q
Q
вх
U
вых
U
вх
U
вых
U
Ошибка квантования
А в квантах
Квантованные
выборки
Выборки
Номера выборок j
Мгновенные ошибки квантования Eq(j)
Рис.2.1. Дискретизация и квантование на
кратных частотах. Ошибки квантования.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
