Ўзбекистон алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги

II.2. Analog-raqamli konvertatsiya

Raqamli konvertatsiyaga o'xshash analog signalning raqamliga aylanishini ifodalaydi va quyidagi asosiy bosqichlardan iborat: namuna olish, kvantlashtirish va kodlash. Ovoz signalini analogdan raqamli konvertatsiya qilish sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 5.2.

Analog audio signal oldindan analog filtrga uzatiladi, bu esa signal o'tkazuvchanligini cheklaydi.

Signalni tanlash analog signalning belgilangan chastotali namunalarini olishdan iborat va tanlash chastotasi bilan belgilanadi. Bundan tashqari, namuna olish chastotasi asl audio signalning eng yuqori harmonik (chastota komponenti) chastotasidan kamida ikki baravar ko'p bo'lishi kerak. Odam 20 Gts dan 20 kHz gacha bo'lgan chastota diapazonidagi tovushlarni eshitishi mumkin bo'lganligi sababli, original ovoz signalining maksimal namuna olish chastotasi kamida 40 kHz bo'lishi kerak, ya'ni soniyada 40 000 ta namuna talab qilinadi. Shuning uchun, ko'pgina zamonaviy kompyuter ovozli tizimlarida, maksimal ovoz olish tezligi 44,1 yoki 48 kHz.

Amplitudali kvantlash-bu vaqt diskret signalining amplitudasining bir zumlik qiymatlarini o'lchash va uning vaqt va amplituda diskretga aylanishi. Fig. 5.3 analog signal darajasini kvantlashtirish jarayonini ko'rsatadi va amplitudaning lahzali qiymatlari 3-bitli raqamlar bilan kodlangan.



Kodlash kvantlangan signalni raqamli kodga aylantirishdan iborat. Bunday holda, kvantlash paytida o'lchov aniqligi kodli so'z bitlarining soniga bog'liq. Agar amplitudali qiymatlar ikkilik raqamlar yordamida yozilsa va kod so'zining uzunligi o'rnatilsa N. bit, kod so'zlarining mumkin bo'lgan qiymatlari soni teng bo'ladi 2 N. . Malumot amplitudasining kvantlanish darajalari bir xil bo'lishi mumkin. Misol uchun, agar namuna amplitudasi qiymati 16-bitli kodli so'z bilan ifodalangan bo'lsa, amplitudaning maksimal darajasi (kvantlashtirish darajalari) 2 16 = 65 536 bo'ladi. 8-bitli tasvir uchun mos ravishda biz 2 8 = 256 ni olamiz. amplituda darajalari.

Analog-raqamli konvertatsiya maxsus elektron qurilma yordamida amalga oshiriladi. analog-raqamli konvertatsiyatelem(ADC), unda diskret signal namunalari raqamlar ketma -ketligiga aylanadi. Qabul qilingan raqamli ma'lumotlar oqimi, ya'ni. signal qabul qilingan raqamli ma'lumotlarni raqamli filtrdan o'tadigan filtrlash uchun kerakli va kerak bo'lmagan yuqori chastotali shovqinni o'z ichiga oladi.

D / A konvertatsiyasi odatda rasmda ko'rsatilgandek ikki bosqichda sodir bo'ladi. 5.4. Birinchi bosqichda namuna olish chastotali signal namunalari raqamli-analogli konvertor (DAC) yordamida raqamli ma'lumotlar oqimidan olinadi. Ikkinchi bosqichda diskret namunalardan uzluksiz analog signal past chastotali filtr yordamida tekislash (interpolatsiya) orqali hosil bo'ladi, bu diskret signal spektrining davriy komponentlarini bostiradi.

Ovozni raqamli shaklda yozib olish va saqlash katta hajmdagi disk maydonini talab qiladi. Masalan, 16-bitli kvantlash bilan 44,1 kHz chastotali namuna olish tezligi 60 soniya bo'lgan stereo audio signalni saqlash uchun qattiq diskda taxminan 10 MB kerak bo'ladi.

Ovozli signalni ma'lum bir sifat bilan ifodalash uchun zarur bo'lgan raqamli ma'lumotlarning miqdorini kamaytirish uchun siqishni (siqish) ishlatiladi, bu esa (namunalar va kvantlashtirish darajalari yoki bitlar sonini, Men bir sanash uchun tayyorlangan.

Maxsus kodlash moslamalari yordamida audio ma'lumotlarni kodlashning bunday usullari ma'lumot oqimining hajmini asl nusxaning deyarli 20 foizigacha kamaytirishi mumkin. Ovozli axborotni yozishda kodlash usulini tanlash ovoz kartasi dasturi bilan ta'minlangan yoki operatsion tizimga kiritilgan siqish dasturlari - kodeklarga (kodlash -dekodlash) bog'liq.

Analog-raqamli va raqamli-analogli signallarni konvertatsiya qilish funktsiyalarini bajaruvchi, raqamli ovoz yozish va takrorlash moduli ADC, DAC va boshqaruv blokini o'z ichiga oladi, ular odatda kodek deb ataladigan bitta mikrosxemaga birlashtirilgan. Bu modulning asosiy xususiyatlari: namuna olish tezligi; ADC va DACning turi va hajmi; audio ma'lumotlarni kodlash usuli; rejimda ishlash qobiliyati To'liq Dupleks.

Namuna olish tezligi yoziladigan yoki ijro etiladigan signalning maksimal chastotasini aniqlaydi. Odam nutqini yozish va takrorlash uchun 6 - 8 kHz etarli; past sifatli musiqa - 20-25 kHz; yuqori sifatli ovoz uchun (Audio CD), namuna olish tezligi kamida 44 kHz bo'lishi kerak. Deyarli barcha ovoz kartalari 44.1 yoki 48 kHz chastotali namuna olish stereo audio signalini yozib olish va ijro etishni qo'llab -quvvatlaydi.

ADC va DAC bit kengligi raqamli signalning bit chuqurligini aniqlaydi (8, 16 yoki 18 bit). Ovoz kartalarining aksariyati 16 bitli ADC va DAC bilan jihozlangan. Bunday ovoz kartalarini nazariy jihatdan hi-fi deb tasniflash mumkin, bu studiya ovoz sifatini ta'minlashi kerak. Ba'zi ovoz kartalari 20 yoki hatto 24 bitli ADC va PAP bilan jihozlangan, bu ovoz yozish / ijro etish sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.

To'liq Dupleks (to'liq dupleks) - bu kanal ma'lumotlarini uzatish rejimi, unga ko'ra ovoz tizimi bir vaqtning o'zida audio ma'lumotlarni qabul qilishi (yozishi) va uzatishi (ijro etishi) mumkin. Biroq, hamma ovoz kartalari ham ushbu rejimni to'liq qo'llab -quvvatlamaydi, chunki ular intensiv ma'lumotlar almashinuvi paytida yuqori sifatli ovozni ta'minlay olmaydi. Bunday kartalar Internetda ovozli ma'lumotlar bilan ishlash uchun ishlatilishi mumkin, masalan, telekonferentsaloqa paytida, yuqori sifatli ovoz talab qilinmasa.