Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

15
плохо спроектирован из-за перекрытия спектров невозможно восстановить исходный ЗС
при ИКМ демодуляции и возникают очень сильные искажения.
Звуки речи и музыкальных инструментов не превышают частоты 15…20 кГц. Особая
необходимость подавлять более высокие частоты, возникает при использовании как
источника музыкальных программ аналоговых магнитофонов, у которых вместе со звуком
присутствует сигнал высокочастотного
подмагничивания с частотой 50….250 кГц. Частоты
выше 20 кГц могут быть также в шуме, синтетической
музыке и звуках, издаваемыми животными и птицами.
Для надежного подавления спектральных
составляющих выше частоты Найквиста
антиэлайзинговый ФНЧ должен иметь частоту среза
несколько ниже частоты Найквиста и очень сильно (не меньше 90 дБ) подавлять
оставляющие спектра сигнала на этой частоте. Обычно это эллиптические фильтры 7…9
порядков.
Высокая крутизна среза ФНЧ приводит к специфическим искажениям в виде «звона».
Это связано с тем, что отклик на импульсное воздействие такого фильтра описывается
осциллирующей функцией вида sinс( ). Чем выше крутизна среза ФНЧ, тем медленнее
происходит затухание звуковых колебаний. Единственным способом борьбы с этими
искажениями является повышение частоты выборок, Это позволяет уменьшить крутизну
спада антиэлайзингового ФНЧ без уменьшения эффективности подавления спектральных
составляющих выше частоты Найквиста.
Дискретизация заключается в преобразование аналогового ЗС в дискретную
последовательность коротких выборок положительной и отрицательной полярности
длительностью . Такая операция выполняется с помощью балансной АИМ. На один вход
модулятора подается ЗС, а на второй -
управляющий сигнал, который представляет
собой последовательность коротких импульсов с
частотой дискретизации. На выходе модулятора
формируется АИМ сигнал U
d
(j) (рис.3.3.). Чем
меньше длительность выборки, тем более точно
выполняется операция дискретизации и меньше
нелинейные искажения.
В УВХ, часто включаемой в состав
дискретизатора, значения выборок
запоминаются на время T
s
и дискретные
выборки U
d
(j) преобразуются в непрерывный аналоговый сигнал ступенчатой формы
U
dh
(i). Аналоговая память в УВХ реализуется с помощью конденсатора, заряд и разряд
которого осуществляется через управляемый ключ. В этом устройстве очень малая
постоянная времени заряда и очень большая постоянная времени разряда.
АИМ сигнал является периодическим только при условии, что периоды звукового
сигнала T
F
сигнала дискретизации T
s
находятся в целочисленном отношении, то есть
когда в x периодов ЗС укладывается точно y периодов сигнала дискретизации. Это
значит, что частота ЗС F всегда кратна или субкратна частоте дискретизации f
s
.
Коэффициент кратности этих частот определяется отношением простых чисел y / x
2
s
F
s
f
T
y
k
T F x
,
например, k
= 3/1, 4/1,......5/2, 7/3, 9/4…. 973/127…
Таким образом, если
k
целое число частоты
s
f
и
F
кратны, если дробное
субкратны. Период АИМ сигнала
m
T
определяется равенством
Рис.3.3. АИМ сигнал
Рис.3.2. Перекрытие АИМ спектров
N
f
s
f
s
2f