Основы цифрового звука: Компьютерный практикум. Вологдин Э.И. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

41
округления, который реализуется путем смещения шкалы квантования (рис.4.1). В этом
случае выходной сигнал квантователя симметричен относительно оси времени, и кванто-
вание осуществляется с порогом, равным 0,5 шага квантования Q.
Пока входной сигнал меньше этого порога выходной
сигнал квантователя равен нулю, это значит, что квантова-
ние осуществляется с центральной отсечкой. Выше порога
квантования выходной сигнал имеет вид последовательно-
сти импульсов со скважностью, зависящей от уровня ЗС.
Ситуации когда входной сигнал может быть ниже поро-
га квантования возникают при реверберации звука и отра-
жении звуковых колебаний, которые очень медленно зату-
хают по амплитуде, но несут важную акустическую инфор-
мацию об объеме помещении, где происходит звукозапись.
При квантовании эта информация частично теряется и про-
странственное восприятие звука сильно искажается.
Величина ошибок квантования определяется только
числом используемых двоичных разрядов
q
, и, следова-
тельно, выбранным шагом квантования
Q
. При выбранном
числе разрядов эффективное значение ошибок квантования не зависит от уровня ЗС и оп-
ределяется равенством
0,289
qef
EQ
Поэтому в цифровом звуке, в отличие от аналогового, чем меньше уровень ЗС тем от-
носительные искажения квантования больше, а при уровне ЗС близком к 0,5 кванта
они достигают 100%. Искажения, вызванные ошибками квантования, уверенно заметны
на слух уже при 8-разрядном кодировании, хотя при этом величина искажений не превы-
шает 0,5%. Это значит, что при 16-ти разрядном кодировании, используемом при запи-
си CD, реальный динамический диапазон цифрового звука не превышает 48 дБ, а не 96 дБ,
как это пишется в рекламе.
4.2. Технология Dithering
Указанные недостатки цифрового звука достаточно просто реализуется применением
технологии Dithering, которая при аналого-цифровом преобразовании позволяет линеари-
зовать передаточную функцию квантователя, расширить реальный динамический диапа-
зон ЗС, преобразовать детерминированные ошиб-
ки квантования в случайные и при этом сущест-
венно понизить их заметность на слух.
При аналого-цифровом преобразовании
ЗС технология Dithering заключается в добавле-
нии к сигналу небольшого шума. Более часто эта
технология используется при реквантовании
цифровых ЗС, когда производится уменьшение
числа разрядов кодовых слов. В этом случае в
технологии Dithering применяется цифровой
шум. В настоящее время исходная запись в сту-
дии осуществляется с 24 разрядами, а затем про-
изводиться реквантование, обычно до 16 разря-
дов, как это принято в стандарте CD. При этом качество такого CD по шумам соответст-
вует 20- разрядной записи.
В процессе реквантования чаще применяют операцию truncating, при которой просто
отбрасываются младшие разряды кодовых слов. В этом случае в выходном сигнале рек-
вантователя возникает отрицательная постоянная составляющая, равная половине кванта
Рис.4.2. Линеаризация передаточной
функции квантователя
Пиковые значения шума :
1/ 4,1/ 2,1LSB
Рис. 4.1. Передаточные
функции квантователя
Q/ 2
Выход
Выход
Q
Q
rounding
truncating

Страницы