Чем отличается цифровой аудиосигнал от аналогового? Практика 6

1.

Практика 6 по дисциплине «Радиовещание
и акустика»
Практика 6
Чем отличается цифровой аудиосигнал от
аналогового?
Исп.: PhD, ассоц.проф. Мирзакулова Ш.А.

2.

Практика 6
Аналоговый (или континуальный) сигнал описывается непрерывной
функцией времени, т.е. имеет непрерывную линию с непрерывным
множеством возможных значений (рис. 1).
Цифровой сигнал — это сигнал, который можно представить как
последовательность определенных цифровых значений. В любой момент
времени он может принимать только одно определенное конечное
значение (рис. 2).

3.

Практика 6
Аналоговый сигнал в динамическом диапазоне может принимать
любые значения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с
помощью двух процессов — дискретизация и квантование.
Дискретизацией называется процесс регистрации (измерения)
значения сигнала через определенные промежутки (обычно равные)
времени (рис. 3).

4.

Практика 6
Квантование — это процесс разбиения диапазона амплитуды сигнала
на определенное количество уровней и округление значений, измеренных
во время дискретизации, до ближайшего уровня (рис. 4).

5.

Практика 6
Дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (по
вертикали, рис. 5, слева).
Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть
округляет сигнал до ближайших к нему уровней (по горизонтали, рис. 5,
справа).
Эти два процесса создают как бы координатную систему, которая
позволяет описывать аудиосигнал определенным значением в любой
момент времени.
Цифровым называется сигнал, к которому применены дискретизация и
квантование. Оцифровка происходит в аналого-цифровом преобразователе
(АЦП). Чем больше число уровней квантования и чем выше частота
дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому
(рис. 6).

6.

Практика 6
Уровни квантования нумеруются и каждому уровню присваивается
двоичный код. (рис. 7)

7.

Практика 6
Количество битов, которые присваиваются каждому уровню
квантования называют разрядностью или глубиной квантования (eng. bit
depth). Чем выше разрядность, тем больше уровней можно представить
двоичным кодом (рис. 8).
Формула позволяет вычислить количество уровней квантования:
Если N — количество уровней квантования, n — разрядность, то

8.

Практика 6
При n = 1 аудиосигнал превратится в азбуку Морзе: либо есть «стук»,
либо нету. Существует также разрядность 32 бит с плавающей запятой.
Обычный компактный Аудио-CD имеет разрядность 16 бит. Чем ниже
разрядность, тем больше округляются значения и тем больше ошибка
квантования.
Определить число уровней квантования если разрядности составляют
8, 12, 16 и 24 бит.

9. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!