Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

24
десятичной форме
q
N
. Процесс квантования последовательности выборок U
d
(j) и
возникновение ошибок квантования в моменты выборок поясняется рис.3.5.
Максимальное число уровней квантования шкалы для каждой полярности ЗС
maxq
N
зависит от числа разрядов в кодовом слове q
( 1)
max
2 , 1.
q
q
Nq
Чем больше q, тем на большее число уровней разбивается шкала и тем c большей
точностью производится аналого-цифровое преобразование. Если задано максимальное
число уровней квантования
maxq
N
, то необходимое число разрядов в кодовом слове
рассчитывается по формуле
2 max
log ( )
q
qN
.
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
.
Ошибкой квантования называется разность между мгновенными значениями
выходного и входного сигналов квантователя в моменты выборок
Рис.3.6. Передаточная
функция квантователя
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