І І І І І
І І
І І
ВИТРИНА
Рис.1
По известной в математике теореме Котельникова
любой сигнал в ограниченном интервале частот
можно представить (записать) дискретно с помощью
отсчетов, следующих друг за другом с интервалом
(периодом) Т, вдвое меньшим, чем длина волны
максимальной частоты сигнала.
Необходимым
условием точного восстановления сигнала является
применение на выходе идеального фильтра нижних
частот со срезом частотной характеристики на частоте
Р
..Т/2-
Как следует из теоремы, дискретизация не вызы-
вает искажений, если
исходный сигнал пропущен через специальный
фильтр, ограничивающий его частотный спектр;
частота дискретизации как минимум вдвое выше
верхней граничной частоты записываемого сигнала;
на выходе осуществлена эффективная филь-
трация (сглаживание).
Структурная схема цифровой записи „компакт-
диск“ показана на рисунке 1.
В начале преобразования „аналог
цифра“ час-
тотный спектр аналогового сигнала ограничивается
фильтром на частоте 20 кГц. Затем аналоговый сиг-
нал, который можно представить в виде бесконечно
большого числа градаций амплитуд, преобразуется
в дискретный сигнал в виде множества разно-
уровневых импульсов (выборок), отстоящих друг от
друга на одинаковые временные интервалы (интер-
валы дискретизации).
На рис.
2 а, б, в
показано, что процесс дискре-
тизации можно представить как результат умножения
аналогового сигнала на периодическую последова-
тельность импульсов, следующих с частотой дискре-
тизации.
Стандартом на оптическую цифровую запись
„компакт-диск“ установлена частота дискретизации
44,1 кГц.
Затем проводится измерение (с определенной
точностью) выборок мгновенных значений сигнала
и их замена на округленные значения амплитуд от-
счетов в пределах каждого интервала. Благодаря
схеме выборки-хранения значения отсчетов остаются
неизменными в течение периода времени 'Г, то есть
периода одного преобразования „аналог
цифра“
(квантование сигнала во времени) (см. рис. 2
г).
Каждому такому отсчету соответствует некоторое
число (характеризующее амплитуду, то есть значение
напряжения исходного аналогового сигнала), кото-
рому аналогово-цифровым преобразователем (АЦП)
присваивается 16-разрядное двоичное кодовое слово.
Максимальное количество градаций амплитуд, полу-
чаемых в результате кодирования
16-разрядным
двоичным кодом, равно 65536 (разрешающая спо-
собность, вычисленная по формуле г=2" , где п
количество разрядов двоичного кода).
Рис. 2
АУДИО МАГАЗИН 2/1995
11
предыдущая страница 12 АудиоМагазин 1995 2 читать онлайн следующая страница 14 АудиоМагазин 1995 2 читать онлайн Домой Выключить/включить текст