Учебное пособие разработал



бет1/50
Дата17.05.2020
өлшемі14.65 Mb.
түріУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

(ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления

(ТУ)

УТВЕРЖДАЮ



Заведующий кафедрой ТУ, профессор

_________________И.Н. Пустынский

«______»___________________2012 г.

аудиотехника.

Часть 2
Учебное пособие

РАЗРАБОТАЛ

_________ С.В. Худяков

«______»_________2012 г.

2012
Худяков С.В. Аудиотехника. Часть 2: Учебное пособие. – Томск: кафедра ТУ, ТУСУР, 2012. – 188 с.

Пособие составлено на базе учебных пособий, рекомендованных Министерством образования РФ и содержит систематизированные известные знания в области аудиотехники. Предназначено для студентов радиотехнических специальностей ВУЗа, обучающихся на всех формах обучения, в том числе с использованием дистанционных образовательных технологий.


© Худяков С.В., 2012

© Кафедра Телевидения и управления, ТУСУР, 2012

Содержание


Введение 4

Цифровое представление звуковых сигналов 5

Аналого-цифровое преобразование 5

Равномерное квантование 15

Неравномерное квантование 23

Предыскажения при цифровой передаче сигналов звукового вещания 33

Цифроаналоговое преобразование 35

Цифровая обработка звуковых сигналов 39

Достоверность цифровой передачи 41

Методы обнаружения и коррекции ошибок в цифровых звуковых сигналах 45

Кодирование с плавающей запятой 63

Редукция аудиоданных, обусловленная психоакустическими особенностями 66

Форматы звуковых сигналов 78

Форматы цифровых сигналов и организация стыков цифровых трактов 78

Изменение частоты дискретизации 85

Структура цифрового сигнала в стандарте MPEG-1 ISO/IEC 11172-3 87

Особенности стандарта MPEG-2 ISO/IEC 13818 93

Структура аудиоданных в стандарте MPEG-2 ISO/IEC 13818-3 102

Обработка сигналов в среде Мультимедиа 105

Тракт формирования сигналов программ звукового вещания. Радиодома и телевизионные центры 117

Классификация радиодомов и телевизионных центров 117

Структура аппаратно-студийного комплекса 118

Аппаратно-студийные блоки 122

Оборудование студий 123

Оборудование студийных аппаратных 126

Аппаратно-программный блок ТЦ и аппаратная вещания РД 130

Центральная аппаратная 130

Трансляционные пункты и передвижные звуковые станции 132

Диаграммы уровней вещательных устройств 135

Звуковые станции 138

Звуковые процессоры 140

Контроль и измерения в звуковом вещании 148

Виды технического контроля 148

Методика измерения основных параметров качества 149

Дистанционные измерения 158

Автоматический контроль и диагностика в звуковом вещании 161

Звуковые карты мультимедийных комплексов 167

Звуковая карта 167

Методы синтеза звуков 167

Появление звуковых мультимедийных карт 169

Платы расширения, системные шины и ресурсы 172

Функционирование звуковых плат 173

Электромузыкальные инструменты 178

Определения 178

История развития электромузыкальных инструментов 179

Терменвокс 182

Электронный барабан 183

Приставки к электрогитаре 184

Синтезаторы 185

Литература 187

Список сокращений и терминов 188




Введение

Курс «Аудиотехника» является одним из основных в блоке специальных дисциплин государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 201400 (210312) «Аудиовизуальная техника» направления «Радиотехника».

Данное пособие является второй частью общего учебника «Аудиотехника». Эта часть пособия является завершающей. В основном, пособие составлено на основе учебника «Радиовещание и электроакустика», написанного коллективом авторов под редакцией Ю.А. Ковалгина, и учебного пособия «Цифровое кодирование звуковых сигналов» авторов Ю.А. Ковалгина и Э.И. Вологдина. Содержание пособия соответствует требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности «Аудиовизуальная техника», направления «Радиотехника», утвержденного Министерством образования Российской Федерации 17.03.2000 г.

В пособии рассматриваются методы и устройства преобразования аналоговых и цифровых сигналов, форматы их представления, электроакустическая и радиовещательная аппаратура радиодомов и телецентров, трактов первичного и вторичного распределения программ, а также устройства измерения и контроля в звуковом вещании. В соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности «Аудиовизуальная техника» в пособие добавлены разделы о звуковых мультимедийных картах и электромузыкальных инструментах.



Цифровое представление звуковых сигналов




Аналого-цифровое преобразование

Среди методов цифрового представления ЗС наиболее известна импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Процедура преобразования аналогового сигнала в цифровой состоит из трех операций: дискретизации по времени, квантования полученной совокупности отсчетов и замены квантованных значений сигнала последовательностью чисел (кодировании).

Аналоговый сигнал при аналого-цифровом преобразовании представляется последовательностью чисел (цифр), которая при обратном цифроаналоговом преобразовании преобразуется в исходные непрерывные изменения напряжения во времени, т.е. исходный аналоговый звуковой сигнал (ЗС). В простейшем случае преобразование можно представить как результат измерения мгновенных значений напряжения через постоянные промежутки времени (дискретизации) с последующим преобразованием полученной совокупности значений отсчетов в цифровую последовательность чисел, каждое из которых может запоминаться и далее подготавливаться для обработки и передачи.

Процесс аналого-цифрового преобразования звуковых сигналов в цифровую последовательность показан на рис. 1.1. Здесь в верхней части (рис. 1.1, а) изображен исходный аналоговый ЗС, в средней части (рис. 1.1, б) — процесс дискретизации (по оси ординат отложены величины мгновенных значений дискретизированного сигнала в вольтах, а по оси абсцисс — текущее время); в нижней части (рис. 1.1, в) дан результат преобразования значений отсчетов в соответствующие им кодовые слова (процедура кодирования), представленные на этом рисунке в виде нулей и единиц. При этом строка «Передача» (или «трансмиссия») соответствует кривой изменения напряжения во времени при последовательной во времени цифровой передаче полученной последовательности чисел (кодовых слов). Естественно, при параллельной передаче каждая цифра нуждалась бы в собственной шине (линии) данных.


Рис. 1.1 — Цифровое представление звуковых сигналов:



а — исходный аналоговый ЗС; б — представление непрерывного

сигнала дискретной последовательностью отсчетов; в — кодирование

отсчетов в двоичной системе счисления и передача кодовых слов

ступенчато изменяющимся во времени напряжением


В данном случае цифровое напряжение в каждой такой отдельной линии изменялось бы с гораздо меньшей скоростью, чем это показано на рис. 1.1, в. В устройстве, осуществляющем ИКМ (рис. 1.2, а), входной сигнал s(t) ограничивается по полосе ФНЧ и поступает в АИМ-модулятор, где происходит его дискретизация. Выходной сигнал АИМ-модулятора представляет собой временную последовательность отсчетов (рис. 1.1, б), отстоящих один от другого на интервал времени Тд, называемый периодом дискретизации.

Величина fд, обратная периоду (интервалу) дискретизации Тд (fд = 1/Tд), называется частотой дискретизации. Сигнал, показанный на рис. 1.1, б, называется дискретным. Спектр такого сигнала (рис. 1.2, в) содержит низкочастотную компоненту (заштрихованная область), тождественную по форме спектру входного сигнала, и множество высокочастотных компонент, каждая из которых состоит из двух боковых полос модуляции, расположенных вокруг частоты дискретизации или ее гармоники.



Теоретически спектр такого колебания простирается до бесконечности. В кодере (см. рис. 1.2, б) выходной сигнал АИМ-мо-дулятора квантуется по уровню и кодируется. Квантование и кодирование, как правило, осуществляются общим функциональным блоком, однако при анализе качественных характеристик метода ИКМ удобно рассматривать эти операции раздельно. Рассмотренная схема является простейшей. Реальные ИКМ-преоб-разователи содержат и некоторые другие функциональные блоки, уменьшающие погрешности преобразования, что будет рассмотрено позже.



Рис. 1.2 — Устройство, осуществляющее ИКМ (а), временная диаграмма процесса ИКМ (б), спектр дискретизированного сигнала (в)




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет