Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

10
является повышение качества звучания без увеличения емкости носителя записи. В этом
случае имеется также возможность хранить в фонотеке отредактированную цифровую
фонограмму очень высокого качества.
2.2. Общие характеристики цифровых трактов
Частота выборки и число двоичных разрядов в кодовом слове. В профессиональной
аппаратуре звукозаписи число разрядов в слове
q
при ИКМ варьируется в пределах: 16,
20 и 24, а частота выборки выбирается из ряда: 44,1; 48,0; 88,2; 96,0; 176,4; и 192 кГц. В
этом ряду присутствуют частоты бытового ряда, так как часто в радиовещании
источником музыкальных программ являются компакт диски. В последних разработках
АЦП импульсно- кодовая модуляция выполняется в формате 24/96 и отдается
предпочтение варианту, приведенному на рис.1.3., где по тракту оптимальным образом
меняются частота дискретизации и число разрядов в словах.
Скорость цифрового потока аудиоданных
ad
V
после мультиплексирования
выходных данных АЦП определяется равенством
ad ch s
V N f q
, бит/с.
В современной высококачественной цифровой аппаратуре звукозаписи число каналов
может быть от 2 до 6, частота дискретизации от 44,1 кГц до 192 кГц, а число разрядов -
от 16 до 24. В многоканальных студийных магнитофонах и рекордерах число каналов
может достигать 24…..48. Поэтому величина
ad
V
в различных моделях аппаратуры
звукозаписи меняется в очень широких пределах от 1,4 до 220 Мб/с.
Скорость передачи цифровых данных. При цифровой записи звука всегда
производится корректирующее кодирование, при котором вводятся избыточные
проверочные данные. Для этих кодов коэффициент избыточности может быть от 20 до
50%. Поэтому скорость цифрового потока передачи данных
d
V
в 1,2…..1.5 раза больше
ad
V
.
Одновременно с музыкальной программой всегда записывается дополнительная
информация для потребителя (номер и название альбома, номер фрагмента, название
музыкального произведения, фамилии композитора и исполнителей, текущее время и
др.). Это увеличивает скорость цифрового потока данных еще на 5…10%.
Передискретизация («oversampling») это повышение частоты дискретизации.
Передискретизация может быть аналоговой, когда с повышенной частотой делаются
выборки ЗС, или цифровой, когда между уже существующими выборками после
квантования ЗС вставляются дополнительные, рассчитанные путем интерполяции. В АЦП
используется аналоговая передискретизация, в ЦАП - цифровая. Применение
передискретизации существенно повышает качество звучания цифровой аппаратуры. Это
происходит за счет увеличения отношения сигнал-шум (SNR) и уменьшения частотных,
фазовых и нелинейных искажений во входных и выходных ФНЧ. Применение
передискретизации упрощает конструкцию этих фильтров и существенно уменьшает
требования к их крутизне спада. АЦП с передискретизацией могут обходиться без схемы
выборки хранения.
Технология «Dihering». Суть этой технологии заключается в декорреляции ошибок
квантования путем добавления к звуковому сигналу перед АЦП шума малого уровня,
соизмеримого с шагом квантования. Благодаря этому дополнительному шуму
детерминированные ошибки квантования преобразуются в шум квантования с
равномерной спектральной плотностью мощности (белый шум). Что очень важно, при
этом линеаризуется передаточная функция квантователя для малых уровнях ЗС. Все это
приводит к очень заметному улучшению качества звучания ЗС, поэтому такая операция
производится во всех современных высококачественных АЦП.
Технология «Noise Shaping». Содержанием этой операции является преобразование
формы огибающей спектральной плотности мощности шума квантования таким образом,