Одиночная ошибка в кодовом слове вызывает на приемной стороне системы передачи неправильное восстановление отсчета, т.е. искажение выходного аналогового сигнала, которое субъективно может восприниматься как щелчок. Величина искажения и громкость щелчка зависят от веса искаженного разряда кодового слова, а громкость, кроме того, зависит от уровня и характера маскирующего сигнала. Не все одиночные ошибки заметны на слух. При попадании ошибки в младшие разряды щелчок не отмечается даже при отсутствии маскировки. В то же время ошибки в пяти-шести старших разрядах кодовых слов вызывают глубокие изменения уровня сигнала и проявляются в виде громких щелчков, сильно ухудшающих качество звукопередачи. В зависимости от веса разряда громкость щелчка будет различной (рис. 3.14). Пороговая заметность щелчка составляет 0,6 сона. Следовательно, как это видно из приведенного графика, ошибки в 4 старших разрядах будут уверенно заметны, до 6-го - слышны, а начиная с 7-го - практически незаметны (ниже порога слышимости).
Кривая на рис. 3.14 получена в паузе звуковой программы и, следовательно, при отсутствии маскировки. Ясно, что на фоне сигнала заметность одиночных ошибок будет меньше. В табл. 3.2 приведены данные о заметности ошибок на фоне фрагментов звуковых программ разных жанров. Данные получены при 12-разрядном представлении ЗВС. Видно, что заметность искажений на фоне сигнала гораздо ниже - в силу маскировки по частоте и времени, т.е. маскирующий эффект сигнала снижает число опасных разрядов примерно до четырех-пяти.
Рис. 3.14. Зависимость громкости щелчка от веса ошибочного разряда при отсутствии маскировки
Ошибки в старших разрядах путем интерполяции сводятся к ошибкам в младших разрядах, а увеличение ошибок в младших разрядах эквивалентно увеличению шумов квантования и уменьшает защищенность ЗВ от шумов.
Т а б л и ц а 3.2.
Заметность искажений от жанра звуковой программы
Среднее значение коэффициента ошибок (Рош) для стандартных цифровых каналов большой протяженности (более 25 000 км), как правило, не превышает 1·10-6. Если предположить, что каждая вторая ошибка воспринимается на аналоговом выходе как щелчок, то при цифровой скорости передачи сигнала ЗВ около 300 кбит/с среднее время между щелчками составит примерно 6 с, что недопустимо для высококачественной передачи.
При расчете требуемой достоверности цифровой передачи сигналов ЗВ принято исходить из того, что при высококачественном звуковоспроизведении субъективно допустимо появление не более одного щелчка в час. Исходя из этого, определяется величина долговременной максимально допустимой вероятности ошибок в канале передачи: (Рош)доп≤1.5 х10-9. Естественно, что при Рош< <(Рош)доп качество звукопередачи повышается (щелчки будут слышны реже), однако это требует весьма дорогостоящих решений по улучшению энергетических характеристик системы передачи.
Для устранения влияния ошибок на качество звукопередачи необходимо принимать специальные меры, которые состоят в обнаружении и последующем маскировании либо исправлении ошибок. При этом, как отмечалось выше, допустимые искажения цифрового сигнала достаточно трансформировать в искажения на аналоговом выходе, лежащие ниже порога чувствительности человеческого слуха. На основе этого принципа и реализуется маскирование - замена искаженного отсчета ЗВС другим отсчетом, минимально отличающимся от истинного. При этом инерционность слуха человека позволяет эффективно маскировать ошибки, если их число не превышает пяти-десяти в секунду.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.