12. Обобщенная схема звукового кодера с цифровым сжатием и прямой адаптацией.

  Квантование и распределение битов. 

            В системе с прямой адаптацией кодер производит все расчеты и посылает результаты декодеру. Преимущество в том, что алгоритм рас­пределения битов может обновляться и изменяться, не затрагивая работы деко­дера. Однако для пересылки дополнительных данных декодеру расходуется за­метная часть общего запаса битов.

            Обобщенная схема звукового кодера и декодера, выполняющих цифровое сжатие согласно описанному алгоритму с прямой адаптацией, приведена на рисунки 4.3,а.

Сигналы на выходе частотных полос объединяются в единый цифровой поток с помощью мультиплексора.

В декодере процессы происходят в обратном порядке. Сигнал демультиплексируется,  делением на масштабирующий множитель восстанавливаются исходные значения цифровых отсчетов в частотных полосах и поступают на объединяющий блок фильтров, который формирует на выходе поток звуковых данных, адекватный входному, с точки зрения, психофизиологического воспри­ятия звукового сигнала человеческим ухом.

13. Принцип полярной модуляции, спектры полярно-модулированного колебания и комплексного стереофонического сигнала.

Стереофоническое вещание у нас в стране ведется по системе с так называемой полярной модуляцией. Идея полярной модуляции - положительные полупериоды (полюсы)  колебаний модулированы по амплитуде одним сигналом, а отрицательные полупериоды – другим. Поэтому верхняя и нижняя огибающие полярно-модулированного колебания (ПМК) несут два вида информации – от левого и от правого микрофонов.

Идея предложена в 1939 году.

ПМК – (рис.А)несет информацию о двух раздельных сигналов стереопары. Выделить эти сигналы можно с помощью полярного детектора

ПКМ – описывается следующим уравнением

Обозначение:

U_л, U_п, U₀ – амплитуды напряжения левого, правого каналов и несущего колебания.

Ω_л, Ω_п , – условные частоты модулированного колебания левого и правого каналов и несущего колебания.

Выводы:

Спектр ПМК имеет низкочастотную составляющую и надтональной (выше спектра), которая имеет несущую колебаний модулированную по амплитуде разностью сигналов Л и П каналов.Спектр ПМК содержит звуковые частоты и поэтому необходимо в передатчике осуществить частотную или фазовую модуляцию ВЧ несущего колебания. Однако несущая в передатчике модулируется не ПМК, а комплексным стереофоническим сигналом, который отличается от ПМК частичным подавление уровня поднесущей ( на 14 дБ).Как видно спектр КСС(рис. Б) искажен из-за неидеальности фильтров, подавляющих несущую до уровня пилот - сигнала.

Подавление несущей колебания преследует 2 цели: Сокращение расхода мощности передатчика на поднесущую (в паузах).Уменьшение девиации частоты в передатчике, что позволяет сузить полосу излучаемых частот.Прежде чем промодулировать несущую частоту передатчика, необходимо подвергнуть ПМК дополнительной обработке. Необходимость в этом обусловлена тем, что по действующим стандартам максимальная девиация частоты передатчика ограничена значением 50 кГц как в моно–, так и в стереорежиме. Поэтому при модуляции несущей частоты полярно-модулированным колебанием значительная часть девиации несущей (более 50%) приходится на передачу поднесущей. Это приведет к тому, что прием стереофонической передачи на обычный приемник будет производиться с уменьшением громкости (на 7 дБ) по сравнению с громкостью обычной монофонической передачи.Для устранения этого недостатка в полярном модуляторе производится частичное подавление поднесущей частоты, то есть уменьшение ее амплитуды в 5 раз (14 дБ). В этом случае обеспечивается  почти полная совместимость: уменьшение громкости приема стереопередачи по сравнению с монофонической программой составляет 2 дБ, что почти не заметно для человеческого слуха. Спектр ПМК с частично подавленной поднесущей показан на рис.17.17, б. Для повышения помехозащищенности сигналов А и В в области верхних частот, где уровень спектральных составляющих существенно меньше, чем на средних частотах, введена RC-цепь предыскажений сигналов А и В стереопары, ее постоянная времени стандартизована и составляет 50 мкс. Такой сигнал называется комплексным стереосигналом (КСС).

6