Стандарты и системы цифровой звукозаписи. Вологдин Э.И. - 49 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУТ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

49
В цифровой технике для определения передаточных функций используются не
преобразования Лапласа, а z –преобразования, поэтому в приведенной схеме
передаточная функция цепи обратной связи определяется равенством
1
()H z z
и выходной сигнал имеет вид
1
( ) ( ) (1 ) ( )Y z X z z e z
.
Из этой формулы следует, что модули коэффициентов передачи по сигналу и ошибке
соответственно равны:
( ) 1, ( ) 2 sin
2
xe
T z T z
,
где
e , 2 , ,
i
s
f
z
f
,
i1
, i – мнимая единица, 0 < < , f – текущая частота,
- нормализованная частота,
s
f
- частота дискретизации. Таким образом, как следует из
приведенной формулы, передаточная функция по сигналу не зависит от частоты, а
передаточная функция для ошибки квантования имеет такой же вид как у фильтра
верхних частот.
Наиболее важной характеристикой технологии NS является форма огибающей
спектральной плотности мощности шума квантования (PSD) на выходе реквантизатора
2
1
( ) ( ) 4 sin
2
ns
S e S e
.
В этой формуле
, это PSD шума квантования реквантователя (белый шум),
определяемая числом разрядов реквантователя
без учета влияния отрицательной обратной связи
2
()
12
s
Q
Se
f
,
где
Q
- шаг квантования.
На рис.5.12. приведены графики этих
спектров. Из них видно, что в реквантователе 1
порядка уменьшение спектральной плотности
()
ns
Se
происходит только на частотах ниже
0,16
, что при
48
s
f
кГц соответствует
частоте ЗС 7,68 кГц. Выше этой частоты
спектральная плотность увеличивается и на
частоте Найквиста она больше
()Se
в 4 раза. Мощности шума квантования на выходе
реквантователя с применением и без применения технологии Noise Shaping
рассчитываются по формулам
1
1
1
sin
( ) 2 1 ,
ns
P S e
1
( ) ,P S e
где
max
1
2
s
F
f
,
max
F
- максимальная частота звукового диапазона.
Из этих равенств следует, что в диапазоне от 0 до частоты Найквиста (
0,5
) при
использовании технологии NS мощность шума квантования удваивается. Без учета
отрицательной обратной связи величина SNR на выходе реквантователя в звуковом
диапазоне частот определяется известным равенством
PSD
()Se
()
ns
Se
max
F
Рис.5.12. Спектральные плотности шума
квантования

Страницы