Составители:
Рубрика:
43
Шум с гауссовым законом распределения возникает из-за тепловых шумов активных и
пассивных элементов электронных схем. Поэтому он часто используется в операции «di-
thering » при аналого-цифровом преобразовании. Два других шума обычно реализуются в
цифровом варианте, и применяется при реквантизации кодовых слов в процессе редакти-
рования цифровых данных, при фильтрации и изменении уровня.
Спектральная плотность мощности вводимого шума (PSD-Power Spectral Density)
обычно имеет равномерное распределение в диапазоне от нуля до частоты Найквиста
N
f
(белый шум). Лишь в отдельных случаях используется окрашенный шум с равномер-
ным подъемом PSD в области высоких частот (рис.4.5.). Такой окрашенный шум форми-
руется из белого шума с использованием фильтра верхних частот (ФВЧ). В этом случае в
названии закона распределения добавляется слово shaped. В звуковых редакторах разных
фирм используются ФВЧ с различными передаточными функциями, поэтому значения
SNR при одном и том же законе распределения шума могут существенно отличаться.
Надо отметить, что в звуковом редакторе WavLab в технологии dithering исполь-
зуется шум с равномерной спектральной плотностью в диапазоне от 20 до 22 кГц, поэто-
му шум квантования почти не слы-
шен.
К сожалению, применение в тех-
нологии dithering шума для декорре-
ляции ошибок квантования неизбеж-
но сопровождается ухудшением объ-
ективных характеристик ИКМ тракта:
шум на выходе квантователя увели-
чивается, а значение SNR уменьшается.
В табл.4.2. приведены пиковые значения белого шума с широко известными функ-
циями PDF, которые в технологии Dithering обеспечивают преобразование дискретного
спектра ошибок квантования в белый шум. Как видно, это достигается при различных
мощностях шума и сопровождается заметным ухудшением SNR. Если при реквантовании
используется операция округления rounding, то для декорреляции ошибок квантования с
помощью шума с прямоугольной функцией PDF достаточно, чтобы его пиковые значения
достигали половины кванта. Если же применяется технология truncating, то для декорре-
ляции ошибок требуется в 4 раза увеличить мощность вводимого шума с тем, чтобы пико-
вые значения шума достигали 1 кванта. Шум с такими характеристиками используются в
звуковых картах фирмы Sound Forge 9 при выполнении операций реквантования звуковых
файлов.
Таблица 4.1. Характеристики шума
Вид функции
PDF
Пиковые
значения
Мощность
шума
Уменьшение
SNR, дБ
Прямоугольный-R
0,5Q
Q
2
/12
-3
Прямоугольный-R1
Q
Q
2
/3
-6
Треугольный-T
Q
Q
2
/6
-4,77
Гаусса-G
1,5Q
Q
2
/4
-6
PSD
N
f
Белый шум
Окрашенный шум (ФВЧ)
Рис.4.5. Графики спектральной
плотности мощности шума
Рис. 4.4. Законы изменения плотности веро-
ятности пиковых значений шума (PDF)
0
1
1
1
1
1
1
0
0
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- …
- следующая ›
- последняя »
