Составители:
Рубрика:
37
Эта зависимость выражена значительно сильнее, когда спектр ошибок квантования
является почти сплошным и число составляющих спектра очень велико. Из графиков на
рис.4.13 создается иллюзия, что интегральная мощность шума квантования становится
больше с увеличением уровня ЗС, что противоречит теории. На самом деле измеренные
значения SNR мало отличаются от расчетных, определяемых равенством
6,02 1,76SNR q L
,
где
q
-число разрядов,
L
-уровень ЗС в дБ.
Этот любопытный феномен объясняется тем, что с увеличением уровня ЗС
расширяется спектр ошибок округления и число составляющих зеркального спектра в
звуковом диапазоне увеличивается. Однако, они все когерентны уже имеющимся
составляющим, поэтому происходит не энергетическое суммирование, а алгебраическое,
с учетом фаз. В результате происходит усиление одних составляющих и ослабление
других. Общая мощность ошибок квантования при этом не меняется. Так как увеличение
уровня составляющих спектра достигает 25…30 дБ, то громкость звука ошибок
квантования с увеличением уровня ЗС становится существенно больше.
Аналогичные преобразования спектра ошибок квантования происходят и при 16-
разрядном кодировании, когда амплитуда ЗС составляет 1…10 квантов, что соответствует
уровню ниже минус 70 дБ.
4.3. Звучание ошибок квантования
Характер звучания ошибок квантования можно уверенно оценить только при
относительно грубом 8-разрядном квантовании, при котором абсолютный порог
слышимости меньше влияет на результаты прослушивания. При этом ошибки
квантования слышны почти во все звуковом диапазоне и вызываемые ими искажения
замечают даже не подготовленные слушатели.
На кратных частотах звучание ошибок квантования в большинстве случаев вообще
незаметно или проявляется только в изменении тембра. На высоких частотах 16 и 12
кГц, у которых в звуковом диапазоне нет
никаких гармоник, естественно, ошибки
квантования не слышны. В диапазоне от 2 до
9,6 кГц 2-3 гармоники попадают в область с
высоким абсолютным порогом слышимости,
поэтому ошибки квантования тоже не
слышны. В этом диапазоне на частотах 2 и
3,2 кГц дополнительно имеет место еще
частотная маскировка ближайших гармоник.
На ЗС с частотой 1 кГц почти все
гармоники находятся выше абсолютного
порога слышимости (рис.4.14). При уровне ЗС минус 30 дБ они слышны в виде
свистящего звука, но с увеличением уровня звука начинает действовать эффект
частотной маскировки. На частотах 500, 100 и 50 Гц большая часть гармоник попадает в
область максимальной слышимости от 2 до 5 кГц. Они создают приятно звучащее
созвучие, в котором обертона звучат громче, чем основной тон.
При небольшом отклонении частоты цифрового звука от кратного значения всегда
возникает низкочастотный тон отклонения, который особо заметен на высоких частотах
при нечетных значениях
kr
y
. Это связано с возникновением боковых полос из гармоник
тона отклонения около всех гармоник ЗС, включая нулевую. В качестве примера на рис
4.15 А приведены спектры ошибок квантования при отклонении от кратных частот ЗС 12
и 16 кГц на 3 Гц. Как видно, при частоте ЗС 16 кГц составляющие спектра вблизи
нулевой частоты на 30…40 дБ выше, чем при частоте ЗС 12 кГц, поэтому громкость их
Абсолютный порог
слышимости
F=1000 Гц,-30 дБ
Рис.4.14. Спектр ошибок квантования
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
