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对声频信号进行数字处理的有关技术
 
慧聪网   2005年9月13日14时15分   信息来源:椰子网    

  对声频信号进行数字处理的有关技术 ,包括模-数和数-模变换、数字数据的传输、记录、存储、混合及其他处理技术。这里声频信号主要指与音乐和语言有关的信号。这些信号在处理过程中须满足高保真要求,而通信技术中的语言处理则须满足可懂度准则。数字声频技术的主要优点是能提高声频信号的质量,增强抗干扰能力。数字声频设备使用灵活,便于大规模生产。

    简史

    数字声频技术是从60年代初开始发展起来的。M.R.施罗德提出用数字全通滤波网络构成人工混响器的方案。60年代后期和70年代初研制成功脉码调制(PCM)磁带录音机,在一些国家建成了高质量节目的数字传输网。70年代后期和80年代初研制成功数字声频唱片系统和数字调音台演播室所需的主要设备已实现了数字化。

  60年代和70年代数字声频技术的主要特点是用数字式设备代替模拟式设备,而80年代的特点则是以小型计算机为中心组合成综合性的数字声频信号处理系统。数字声频设备已从专业应用进入了家用的普及阶段。

  结构  

  数字声频设备或系统的一般结构与PCM系统的一般结构类似,但声频信号动态范围通常在80分贝以上,所以模-数和数-模转换器要用高精度的变换器,一般要求12~ 14比特线性PCM编码,专业用的变换器要求达到16比特的精度。声频带宽通常取20赫~20千赫,比通信中的语言信号为宽。

  数字信号比模拟信号占据的带宽宽得多。为了压缩频带,已研究出一些压缩比特率的技术。在数字声频技术中常用的有浮点PCM编码、准瞬时压扩PCM编码和ADM编码等。

  性能

  数字录音机和数字唱片等数字声频系统的动态范围和信噪比均可达到90分贝以上,而模拟录音机的动态范围最大为65~70分贝,且由于存在调制噪声,其信噪比只有40分贝左右。

  数字声频录音机的非线性失真可小于0.05%,抖晃率极小,而模拟录音机的非线性失真约为1%,抖晃率最小为0.03%左右。

  数字系统是以电脉冲的“0”和“1”两个状态来对信号进行编码和传输的,最后只须识别出“0”和“1”两个状态就可以进行解码,恢复出原信号,再加上适当的差错控制编码便能检出和纠正传输中产生的错误。因此数字系统具有很强的抗干扰能力,适于远距离传输和长期储存。例如数字录音磁带可长期存放,性能不会变坏,没有模拟录音磁带特有的复印效应。数字录音经多次转录后信噪比几乎不变,而模拟录音,每转录一次信噪比将下降2~3分贝。

  数字设备可以复用、编制程序、加密,能用计算机进行控制,实现自动化操作。例如数字调音台就是一个专用计算机系统,它除能完成普通调音台的一切功能之外还能把参数存储起来,可实现“个人化”均衡,精确重复前面的操作,并可立即分析和显示处理结果等。

 
 
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