Составители:
Рубрика:
20
музыкальный сигнал с множеством обертонов создает значительную
спектральную маскировку,
переходные искажения порождают временное маскирование.
В демодуляторе на вход ФНЧ с частотой дискретизации подаются квантованные
выборки ЗС сигнала в виде последовательности прямоугольных импульсов различной
амплитуды и полярности. Выходной отклик идеального ФНЧ с частотой среза равной
частоте Найквиста при каждом импульсном воздействии описывается функцией sinx/x, у
которой пиковое значение которой равно амплитуде входного импульса (рис.3.10), а
затухающий колебательный процесс происходит с периодом дискретизации.
В случае непрерывной
последовательности выборок
происходит перекрытие откликов от
отдельных выборок. При этом
пиковое значение каждого отклика
равно амплитуде входного
импульса, и оно не зависит от
соседних откликов. Значение
восстановленного ЗС в каждой точке
между выборками определяется
суммой огромного числа откликов,
возникших как раньше, так и позже
рассматриваемого момента времени.
Особо большую роль при этом
играют медленно затухающие
колебания.
Реконструкция ЗС осуществляется ФНЧ по отдельным выборкам путем их
интерполяции. Для восстановления звукового сигнала с широким спектром от 20 Гц до 20
кГц необходимо накопление примерно 2000 выборок, а более точно оно определяется
известным равенством.
max min
/ 4000
выб
N F F
выборок.
Это очень жесткий критерий. Считается, что для музыкальных программ при частоте
дискретизации 44100 Гц вполне достаточно 2200 выборок. Для того чтобы
обеспечивалось такое число интерполируемых выборок время задержки ФНЧ должно
быть больше разности периодов граничных спектральных составляющих
широкополосного ЗС со спектром прямоугольной формы. В противном случае возникают
нелинейные интермодуляционных искажения, которые на слух проявляются в виде
диссонансов, «грохота» и «хвостов». Это значит, что для частотного диапазона
20…20000 Гц время задержки ФНЧ должно быть 50 мс. Для сигнала с полосой от 10 Гц до
20 кГц, время задержки фильтра должна быть уже 100 мс и.т.д. Такие фильтры создать
очень сложно, поэтому надо ограничивать нижний диапазон частот.
Чем большее число выборок используется в реконструкции ЗС, тем ближе
восстановленный сигнал к исходной форме. При этом восстанавливаются без ошибки не
только выборки, но все промежуточные значения между ними. Число точек, по которым
осуществляется восстановление звукового сигнала, определяется крутизной среза ФНЧ.
Чем ближе реальный ФНЧ к идеальному фильтру, с крутизной среза близкой к
бесконечности, тем больше время задержки сигнала в этом фильтре и тем больше выборок
связываются в этом фильтре друг с другом. Переходные процессы в фильтре дополняют
восстанавливаемый сигнал между значениями соседних выборок.
На практике время задержки ФНЧ, рассчитанного на пропускание спектра от 20 Гц
до 20 кГц составляет всего 5…10 мс. Это значит, что при подаче цифрового сигнала на
вход ФНЧ ЗС на выходе он появится через указанное время. С такой маленькой
задержкой при формировании ЗС участвуют только 220…440 выборок и поэтому при
Рис. 3.10. Реконструкция ЗС
t
Выборки с частотой
дискретизации
огибающая
одиночный
импульс
выход ФНЧ
t
t
t
sin /Функция x x
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
