Reprezentacja dźwięku

Nasza ocena:

3
Pobrań: 7
Wyświetleń: 1659
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Reprezentacja dźwięku - strona 1

Fragment notatki:

Dzięki jej treści dowiemy się więcej na takie tematy, jak: podstawowe fakty o dźwięku, próbkowanie, kwantyzacja i formaty plików.

Reprezentacje danych 
multimedialnych - d wi k
1. Podstawowe fakty2. Próbkowanie3. Kwantyzacja4. Formaty plikówD wi k – podstawowe fakty
• D wi k – ci gła fala zg szcze i rozrzedze rozchodz ca 
si  w powietrzu
• Wykazuje normalne własno ci falowe (odbicie, ugi cie 
itp.)
• Pr dko  rozchodzenia w powietrzu
v(T) = ( 331 + T [°C] ) m/sek
• Charakterystyki fali: cz stotliwo , amplituda• Człowiek mo e słysze  d wi ki z zakresu cz stotliwo ci: 
16 Hz ÷ 20 kHz (długo ci fal 21.3 m ÷ 1.7 cm).D wi k – podstawowe fakty c.d.
Miara intensywno ci:
SPL = 10 log(P/P0) dB,
P0 = 10-12 W/m2
Intensywno  – nieliniowa funkcja mocy (podwojenie 
mocy to zmiana o 10 log(2) dB = 3 dBPrzykładowe intensywno ci:
• 0 dB – próg słyszalno ci• 30 dB – cichy dom• 60 dB – biuro• 80 dB – gło na ulica• 120 dB – koncert rockowyDigitalizacja
Rejestruj c d wi k uzyskujemy sygnał analogowy.
V
tDigitalizacja – zamiana na dyskretny ci g liczb.Dyskretna siatka w kierunku czasowym – próbkowanie, w 
kierunku sygnału – kwantyzacja.
t
1   3   4   5   6   3   0  -3  -4   1  3   1   0    2   0  -4   0Jako  digitalizacji
Zale y od ilo ci poziomów kwantyzacji i cz sto ci 
próbkowaniaKwantyzacja – zale y od ilo ci bitów przeznaczonych na 
reprezentacj  numeru progu kwantyzacji
Kwantyzacja N-bitowa – 2N  poziomów8 bitów – 256 poziomów kwantyzacji16 bitów – 65536 poziomów kwantyzacjiBł d kwantyzacji = warto  sygnału – warto  najbli szego poziomu kwantyzacji ≤ połowa odległo ci mi dzy poziomami
Jak cz sto nale y próbkowa ?fo
fp = fo
fp = 1.5 fo
aliasingAliasing
• Gdy cz sto  próbkowania za mała – przekłamania w 
odtworzeniu cz sto ci z próbek – aliasingf
= f
− f , dla f
< f
< 2 faliassamptruetruesamptrue
• Ogólnie: obserwowana cz sto  – najni sza mo liwa 
cz sto  sinusoidy, która ma te same próbki co dana 
sinusoida wej ciowa
fsamp = 8 kHzTwierdzenie Nyquista
H.Nyquist (1928), C.E. Shanon (1949)
Aby móc dokładnie odtworzy  ci gły sygnał o ograniczonym pa mie z 
jego próbek, nale y zastosowa  cz sto  próbkowania równ  co 
najmniej podwojonej najwy szej cz sto ci sygnału.
Wnioski:
– aby przenie  całe pasmo akustyczne nale y wzi  f ≥
p
40 kHz
(stosuje si  44.1 kHz)
– aby dobrze przenie  mow  (100 Hz ÷ 3.5 kHz) nale y wzi
f ≥
p
7 kHz (stosuje si  8 kHz)
– aby unikn aliasingu nale y zastosowa filtr dolnoprzepustowy z 
cz sto ci obci cia fo = fp/2Jako  kwantyzacji
Dla układów analogowych miara jako ci sygnału – SNR:
SNR = 10 log (V 2
2

(…)

…)
Dla kwantyzacji N-bitowej:
sygnał: – 2N-1 ÷ 2N-1
bł d kwantyzacji: ½ (w najgorszym razie)
SQNR = 20 log(2N) = N * 20 log(2) = 6.02 * N (dB)
N=8,
SQNR = 48 dB
N=16,
SQNR = 96 dB
Filtrowanie audio
Przed próbkowaniem i konwersj AD – filtr pasmowy
(dolnoprzepustowy, 2 fhigh < fobc < fsamp )
Po stronie dekodera DA pojawiaj si znów wysokie
cz sto ci – konieczny filtr dolnoprzepustowy
Kwantyzacja nieliniowa
Do tej pory…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz