Основы цифрового звука: Компьютерный практикум. Вологдин Э.И. - 74 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

74
Цифровые фильтры на основе введения нулевых выборок значительно проще и де-
шевле. Однако, при фильтрации в них возникают специфические помехи, которые могут
достигать величины сигнала. Эти помехи большей частью фильтруются, но некоторая
часть попадает в звуковой диапазон.
Базовые цифровые фильтры выпускаются с коэффициентом передискретизации 2, 4
и 8 крат. При необходимости они могут включаться последовательно с максимальным
общим коэффициент передискретизации до 1024. Число разрядов на выходах фильтров
может быть от 17 до 28, поэтому требуется их усечение.
При использовании цифровой передискретизации в ЦАПах ИКМ трактов полностью
справедливы приведенные выше формулы для SNR. Из этих формул следует, что пере-
дискретизация позволяет использовать ЦАПы с меньшим числом разрядов без ухудшения
SNR. При этом каждое уменьшение кодового слова на один разряд (6 дБ) может компен-
сироваться двукратным повышением частоты дискретизации. Например, для того чтобы
вместо 16-ти разрядного ЦАПа использовать более дешевый 10-ти разрядный, частоту
дискретизации следует увеличить в 64 раза. При этом потребуется ЦАП с быстродействи-
ем во столько же раз большим, что обойдется еще дороже. Поэтому такой вариант ис-
пользования передискретизации не нашел широкого практического применения.
При аналого-цифровом преобразовании аудио сигналов чем больше частота ЗС, тем
меньше выборок приходиться на период ЗС. Это вызывает значительные искажения
формы сигналов, независимо от уровня и используемого числа разрядов. Так при частоте
дискретизации 48 кГц ЗС с частотой 12 кГц формируется по 4 выборкам, а с частотой 16
кГц, всего по трем. Передискретизация позволяет значительно уменьшить такие искаже-
ния и форма сигнала искажается тем меньше, чем выше частота дискретизации. Для ил-
люстрации на рис.6.5. приведены осциллограммы 16-ти разрядного ЗС с уровнем минус
40 дБ при частоте дискретизации 48 и 192 кГц. Влияют ли эти искажения на качество вос-
произведения звука, четкого ответа нет. Одни специалисты считают, что да, другие –нет.
Одним из существенных недостатков аналого-цифрового преобразования ЗС является
возникновение ошибок квантования. Особенно неприятны на слух ошибки, возникающие
когда частота ЗС и частота дискретизации субкратны, то есть когда отношение частоты
дискретизации к частоте ЗС выражается дробью вида 11/5, 7,3…… . Эти ошибки наи-
более заметны на слух на высоких частотах, так как составляющие спектра попадают в
область ниже частоты ЗС, где чувствительность слуха выше. Поэтому представляет
серьезный интерес как передискретизация влияет на эти ошибки.
Рис. 6.5. Осциллограммы 16- разрядного ЗС с частотой 12 кГц и уровнем минус 40 дБ
48
S
f kHz
192
S
f kHz
Рис.6.6. Спектры ЗС с частотой 9000,5 Гц при двух частотах дискретизации
48
S
f kHz
192
S
f kHz