Тема 6: «Цифровая система передачи звуковых сигналов»

Цель: «Научиться выполнять расчет параметров цифровых систем передачи звуковых сигналов»

Задание на практическое занятие

Для цифровой системы передачи сигналов с динамическим диапазоном D и верхней частотой спектра f_в выбрать:

– количество разрядов аналого-цифрового преобразования m₁;

– частоту дискретизации f_д (указать место оборудования в общей структуре ЭКЗВ с данным значением f_д) и определить скорость передачи цифрового потока С и ширину занимаемой полосы частот.

В оборудовании используется равномерное квантование при передаче:

а) гармонического сигнала

б) вещательного сигнала без учета неодинаковой чувствительности слуха человека к составляющим шума разных частот

в) сигнала с пик-фактором равным К.

Примечание: частоту дискретизации выбирать с учетом системных факторов.

Таблица 6.1.

Номер варианта

D, дБ

F_в, кГц

Вид сигнала

а)

в) К=2

в) К=3

в) К=4

б)

в) К=1

в) К=4

в) К=8

6.2. Методические указания к выполнению задания

В соответствии с теоремой отсчетов В.А. Котельникова неискаженная передача непрерывного (аналогового) сигнала с полосой частот 0…F_max дискретной последовательностью его отсчетов, возможна только в том случае, если f_д связана с максимальной частотой F_max исходного сигнала соотношением . Скорость цифрового потока , ширина занимаемой полосы частот .

В трактах формирования программ при F_max = 20 кГц принято значение f_д = 48 кГц, в лазерных проигрывателях и бытовых магнитофонах f_д = 44, 1 кГц.

В трактах первичного и вторичного распределения программ с F_max = 15 кГц принято значение f_д = 32 кГц.

При равномерном квантовании отношение мощности сигнала к мощности шумов квантования определяется следующей формулой

где k – значение пик-фактора, зависящего от жанра программы и лежит в пределах от 7 до 25 дБ.

При равномерной шкале квантования и гармоническом сигнале, для которого , соотношение С/Ш квантования определяется соотношением

Для вещательного сигнала

Если учесть неодинаковую чувствительность слуха к составляющим шума разных частот для широкополосного звукового сигнала с полосой частот 15 кГц, то

После обработки звукорежиссером динамический диапазон звукового сигнала обычно не превышает 40 дБ в радиовещании и 50 дБ при высококачественной звукозаписи на компакт-диск.

При 16-разрядном кодировании и частоте дискретизации f_д = 48 кГц скорость передачи цифрового потока составляет для монофонического сигнала С = 16*48 = 768 кбит/с, а для стереофонического соответственно С = 2(16*48)=1536 кбит/с.

При f_д = 44, 1 кГц имеем соответственно С_моно = 705 кбит/с и С_стерео = 1411, 2 кбит/с.

Частота дискретизации f_д звукового сигнала в телевидении равна 31, 25 кГц (2 f_строч).

В тракте формирования программ в цифровом оборудовании используется 16-разрядный код, а в трактах первичного и вторичного распределения программ 15-разрядный код.

Тема 7: «Магнитная запись звука»

Цель: «Научиться выполнять расчет параметров магнитных головок воспроизведения»

Задания на практические занятия

1. Рассчитать величины слойных и контактных потерь головки воспроизведения (в дБ), если частота сигнала f, скорость движения ленты-v, толщина магнитного слоя носителя записи-d, расстояние от магнитного слоя до головки –а (неконтакт) на сколько дБ изменится величина этих потерь, если скорость движения ленты возрастет в 2 раза. Данный для расчета указаны в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Номер варианта	V, см/с	f, кГц	d, мкм	а, мкм
	9, 53
	4, 76
	19, 1
	9, 53
	4, 76
	19, 1
	38, 1

2. Рассчитать частоту первого максимума коэффициента волновых потерь, если ширина рабочего зазора воспроизводящей головки 2б, а скорость движения носителя записи V. Данные для расчета указаны в таблице 7.2.

Таблица 7.2.

Номер варианта	V, см/с	2б, мкм
	4, 76
	9, 53
	19, 1
	38, 1
	9, 53
	19, 1

7.2. Методические указания к выполнению задания

Коэффициент К_а=е^{2π а/λ} называется коэффициентом контактных потерь, который определяет спад волновой характеристики тракта в области коротких волн за счет неконтакта между воспроизводящей головкой и носителем записи.

Коэффициент контактных потерь может быть вычислен в децибелах.

К_а=54, 6 а/λ

Коэффициент слойных потерь К_d=определяет спад волновой характеристики из-за конечной толщины рабочего слоя носителя.

Толщина магнитного слоя ленты – d лежит в пределах 3-16мкм, а величина неконтакта а в пределах 1-3 мкм.

Длина волны определяется по формуле λ = , где

V- скорость движения носителя.

Коэффициент щелевых потерь К_б=(sin2π )/2π , где б- половина ширины рабочего зазора воспроизводящей головки.

При 2б=λ происходит минимум отдачи, а при б=λ максимум отдачи воспроизводящей головки.

⇐ Предыдущая 1 23