И наконец, коснемся еще двух методов кодирования звуковых сигналов. При так называемом апертурном кодировании в исходной реализации сигнала выделяются только существенные - по отношению к установленной ширине апертуры - отсчеты. Ширина апертуры является удвоенным значением допустимой погрешности. В результате скорость передачи ЗВС удается сократить до двух раз, а речь -приблизительно в 2,5 раза. Недостатки такого кодирования заключаются в переменной скорости цифрового потока за счет нерегулярной дискретизации (только в значащие моменты) и в зависимости качества кодирования от свойств сигнала, вследствие чего сложно оптимизировать процедуру для разных звуковых программ. Тем не менее, апертурное кодирование используется для кодирования аналоговых сигналов в системах сбора данных.
В ряде публикаций предлагается представлять ЗВС в виде двух функций: мгновенной частоты и огибающей и кодировать каждую из них по отдельности. Кодирование мгновенной частоты и огибающей ЗВС позволит резко сократить объем передаваемой информации за счет предполагаемой узкополосности каждой из этих функций и возможности их компрессии. Результаты реализации предлагаемых алгоритмов пока не подтверждают перспективности такого направления.
Возможность повышения эффективности цифрового представления ЗВС связана с развитием техники аналого-цифрового преобразования. В частности, появление однобитного цифрового формата (DSD) в каналах записи и передачи сигнала звукового вещания было обусловлено совершенствованием дельта-сигма преобразователей и увеличением пропускной способности трактов хранения и передачи звуковых сигналов.
Компании Sony и Philips, разработавшие DSD-кодирование, известны своими достижениями в цифровом аудио. Начав во второй половине 1970-х годов с 14-битных АЦП и двигаясь далее к 16-, 18-, 20- и 24-битным системам, именно эти две компании внесли наибольший вклад в развитие многоразрядных АЦП. Поэтому совсем не случайно, что именно они теперь предлагают принципиальный отход от традиционных многоразрядных АЦП.
Однобитный формат записи - это прямая запись однобитного выходного сигнала с АЦП типа «дельта-сигма», причем этот сигнал имеет следующие характеристики: динамический диапазон -более 120 дБ, частотную характеристику - от 0 до 100 кГц.
Большинство аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей для достижения высокой точности преобразования звукового сигнала используют промежуточную дельта-сигма модуляцию для представления сигнала в простейшую одноразрядную цифровую форму. Многоразрядное представление в этом случае достигается с помощью прореживающего (decimating) фильтра. Цифро-аналоговые преобразователи используют интерполирующие цепи, которые повышают частоту дискретизации и удаляют искажения, возникающие при передискретизации.
Хотя повышение разрядности и частоты дискретизации АЦП реально улучшает качество звука, эти улучшения становятся все менее значительными. Очевидная причина этого - проблема высококачественной фильтрации. Дело в том, что на входе АЦП необходимо применение фильтра с очень высокой крутизной характеристики -для подавления частоты, равной половине частоты выборки или превышающей ее. При частоте дискретизации 44,1 кГц такие фильтры (их иногда называют фильтрами типа «кирпичная стена») должны пропускать частоту 20 кГц и при этом отсекать частоту 22,05 кГц - задача не самая легкая. Кроме того, при записи и воспроизведении неизменно добавляются шумы квантования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.