Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

17
Шаг квантования Q шкалы (в единицах напряжения: мВ, мкВ…) определяется
максимально допустимой амплитудой входного сигнала
maxm
A
и максимальным числом
уровней шкалы квантования
max
max
m
q
A
Q
N
.
Входное напряжение квантователя не должно превышать значения
maxm
A
, в противном
случае возникает перегрузка по входу и появляется отсечка (сверху и снизу) в выходном
сигнале ИКМ демодулятора и сильные искажения звука.
Важной характеристикой квантователя является его передаточная функция.
Возможны 3 варианта ее реализации, отличающиеся
нормализованными (в квантах) значениями порогов квантования
z = 0,5; z = 0 и z =1 . В первом варианте округление
производится к ближайшему значению шкалы квантователя, во
втором – к меньшему, а в третьем – к большему значению.
Наибольшее распространение получил первый вариант, при
котором ошибка квантования не превышает половины шага
квантования Q/2.
На рис.3.6. приведен график передаточной функции
квантователя при z = 0,5. Она имеет вид
лестницы, у которой ступени равны шагу
квантования Q. Как видно, пока пиковое значение входного
сигнала не превышает 0,5 кванта, выходной сигнал квантователя
равен нулю, т.е. имеет место центральная отсечка. Это приводит к
нелинейности преобразования и возникновению больших
искажений при малых амплитудах ЗС. Пока значение
1,5A
выходной сигнал демодулятора представляет собой
последовательность прямоугольных импульсов, у которых с
изменением уровня ЗС меняется длительность (рис.3.7). Это
обусловлено ошибками квантования, которые соизмеримы с
амплитудой входного сигнала. Искажения начинают заметно
уменьшаться только при
2A
.
В ИКМ модуляторе квантуется дискретизированный сигнал в
виде последовательности выборок. Функция выходного сигнала
квантователя определяется равенством
( ) floor[ sin( ) ]
dq
U j A j z
.
Ошибкой квантования называется разность между мгновенными
значениями выходного и входного сигналов квантователя в
моменты выборок
( ) floor[ sin( ) ] sin( )e j A j z A j
.
Двоичный кодер в схеме на рис.3.1. определяет полярность выборки и осуществляет
преобразование положительного десятичного значения уровня квантования в двоичное.
Это производится в соответствии с известными правилами c подбором весовых
коэффициентов или с помощью таблицы. Например, если q =8 и
q
N
= 85, то это
соответствует двоичному числу a(x) = 1010101. Существуют несколько способов
двоичного кодирования, но всегда старший разряд в кодовом слове является знаковым и
определяет его полярность.
Для примера в табл.3.1 приведены два наиболее распространенных способа
двоичного представления положительных и отрицательных десятичных чисел, известные
вых
U
вх
U
Q
t
A 0,4
A 0,505
A 0,7
A 1,505
dem
U (t)
dem
U (t)
dem
U (t)
t
t
t
t
Рис.3.7. Выходной
сигнал демодулятора

Страницы