Основы цифрового звука: Компьютерный практикум. Вологдин Э.И. - 56 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

56
стремится к нулю. На высоких частотах скорость изменения ЗС большая и эти ошибки
могут отличаться очень значительно, они могут иметь и разную полярность, поэтому
суммарная ошибка квантования сильно возрастает.
В приведенной схеме отрицательная обратная связь стремится уравнять выходной
сигнал с входным сигналом по ошибкам квантования. Поэтому чем больше число разря-
дов входного сигнала реквантователя, тем меньше уровень шума на выходе и больше ди-
намический диапазон. При 16-разядном выходном сигнале входной сигнал может иметь
от 20 до 32 разрядов.
В цифровой технике для определения передаточных функций используются не пре-
образования Лапласа, а z –преобразования, поэтому в приведенной схеме передаточная
функция цепи обратной связи определяется равенством
1
()H z z
и выходной сигнал имеет вид
1
( ) ( ) (1 ) ( )Y z X z z e z
.
Из этой формулы следует, что модули коэффициентов передачи по сигналу и ошибке со-
ответственно равны:
( ) 1, ( ) 2 sin
2
xe
T z T z
,
где
e , 2 , ,
i
s
f
z
f
,
i1
, i – мнимая единица, 0 < < , f – текущая частота,
- нормализованная частота,
s
f
- частота дискретизации. Таким образом, как следует из
приведенной формулы, передаточная функция по
сигналу не зависит от частоты, а передаточная
функция для ошибки квантования имеет такой же
вид как у фильтра верхних частот.
Наиболее важной характеристикой техноло-
гии NS является форма огибающей спектраль-
ной плотности мощности шума квантования
(PSD) на выходе реквантизатора
2
1
( ) ( ) 4 sin
2
ns
S e S e
.
В этой формуле
, это PSD шума кван-
тования реквантователя (белый шум), опреде-
ляемая числом разрядов реквантователя без учета влияния отрицательной обратной свя-
зи
2
()
12
s
Q
Se
f
,
где
Q
- шаг квантования.
На рис. 5.2. приведены графики этих спектров. Из них видно, что в реквантователе 1
порядка уменьшение спектральной плотности
()
ns
Se
происходит только на частотах ниже
0,16
, что при
48
s
f
кГц соответствует частоте ЗС 7,68 кГц. Выше этой частоты
спектральная плотность увеличивается и на частоте Найквиста она больше
()Se
в 4 раза.
Мощности шума квантования на выходе реквантователя с применением и без применения
технологии Noise Shaping рассчитываются по формулам
PSD
()Se
()
ns
Se
max
F
Рис.5.2. Спектральные плотности шума
квантования

Страницы