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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 61
4數(shù)字音頻技術(shù)（第6版 樣點(diǎn)12），波形恰好與量化分度值重合。在最壞的情況下（圖中的采樣點(diǎn)1），波形恰好位兩個(gè)量化分度值之間。因此，量化誤差被限制在+Q2到Q/2區(qū)間內(nèi)，其中Q為一個(gè)量化隔（或1個(gè)LSB）請(qǐng)注意，這種選擇某一個(gè)或另一個(gè)量化級(jí)的過(guò)程，是量化的基本機(jī)制在數(shù)字系統(tǒng)中的所有采樣點(diǎn)上都會(huì)進(jìn)行這一過(guò)程。并且，誤差的幅度總是小于等于1/2個(gè)LSB。這一誤差將導(dǎo)致失真，并且該失真對(duì)于任意幅...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 62
第2章數(shù)字音頻基礎(chǔ)3 量化誤差的能量也是可以測(cè)定的。當(dāng)輸入信號(hào)的幅度很高且頻譜很寬時(shí)，量化誤差是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，且均勻分布在Q/2+Q/2區(qū)間之內(nèi)，而在該區(qū)間之外均為0，其中Q為個(gè)量化間隔。這要求量化誤差具有一個(gè)均勻的概率密度函數(shù)，其幅度為1/Q。各個(gè)采樣點(diǎn)的量化誤差是隨機(jī)的 且量化誤差的頻譜是平坦的。忽略那些位于信號(hào)頻帶之外的誤差，則均方根量化誤差Ems可以通過(guò)對(duì)量化誤差與其概率的乘積進(jìn)...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 63
36數(shù)字音頻技術(shù)（第6版） 量化誤差的幅度也減小為一半。更長(zhǎng)的字長(zhǎng)會(huì)增加傳輸信號(hào)所需的數(shù)據(jù)信號(hào)帶寬。不過(guò)信號(hào)與量化噪聲的功率比將隨著數(shù)據(jù)信號(hào)帶寬的增長(zhǎng)而指數(shù)增長(zhǎng)。這是逼近理論最大值的種高效而經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，而它也是第3章將要描述的脈沖編碼調(diào)制（PulseCode modulation PCM）等編碼系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)。數(shù)值176來(lái)源于對(duì)滿(mǎn)刻度正弦波峰值幅度的統(tǒng)計(jì)值（峰值與均方根 果信號(hào)的峰值均...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 64
第2章數(shù)字音頻基礎(chǔ)37 1638 圖2.8：隨著信號(hào)電平的逐漸降低，量 差所占百分比逐漸升高 A半幅度波形，具有相對(duì)較低的誤差（16bit精度B具有較高的誤差（事實(shí)上只有15bit的精度C低幅度波形，具有非常高的誤差 數(shù)字音頻系統(tǒng)的本底誤差與模擬系統(tǒng)的本底噪聲是有區(qū)別的。量化誤差的特性會(huì)隨著音頻信號(hào)的幅度與特性的變化而變化。對(duì)于寬頻帶、高幅度的輸入信號(hào)（比如在音樂(lè)中常見(jiàn)的那...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 65
38數(shù)字音頻技術(shù)（第6版 量化失真可以有多種表現(xiàn)形式。例如，被量化的信號(hào)可能包含奈奎斯特頻率以上的成分因此可能發(fā)生混疊。這些成分是在采樣器之后出現(xiàn)的，但它們等效于被采樣了。對(duì)一個(gè)限制器的輸出進(jìn)行采樣與對(duì)一個(gè)采樣器的輸出進(jìn)行限制，這兩種做生的結(jié)果是無(wú)法區(qū)分的 果該信號(hào)是高電平信號(hào)或復(fù)雜信號(hào)，則混疊分量將會(huì)加到另一個(gè)復(fù)雜的類(lèi)似噪聲的誤差上。 如果輸入信號(hào)是簡(jiǎn)單的，且電平很低 疊成分...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 66
第2章數(shù)字音頻基礎(chǔ)39 25抖動(dòng)（Dither） 對(duì)于大幅度的復(fù)雜信號(hào)來(lái)說(shuō)，信號(hào)與量化誤差之間幾乎沒(méi)有相關(guān)性，因此，量化誤差是隨機(jī)的，并且聽(tīng)起來(lái)與模擬的白噪聲類(lèi)似。在低電平信號(hào)的情況下，量化誤差的特性發(fā)生了變化，它變得與信號(hào)相關(guān)了，并且很可能變成可聞的失真。一個(gè)數(shù)字化系統(tǒng)必須對(duì)其量化誤差的任何可聞特性進(jìn)行抑制。顯然，可以增加量化字中的比特?cái)?shù)，每增加1bit就量化誤差的幅度下降6dB。但...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 67
40數(shù)字音頻技術(shù)（第6版 沖寬度調(diào)制，它把輸入信號(hào)波形準(zhǔn)確地保存了下來(lái)。量化后信號(hào)的平均值在兩個(gè)量化級(jí)之間連續(xù)移動(dòng)，緩解了量化誤差的影響。類(lèi)似地，模擬噪聲可以被編碼成一個(gè)二進(jìn)制噪聲信號(hào)。數(shù)值0和1將在每個(gè)采樣周期中的最低有效比特（LSB）上出現(xiàn)，而仍舊保持其 白色頻譜。所得結(jié)果聽(tīng)上去像是原始信號(hào)加上了一個(gè)噪聲，與量化成方波比起來(lái)，這是一個(gè)更可取的結(jié)果 采樣點(diǎn)編 采樣點(diǎn)編 1...
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第2章數(shù)字音頻基礎(chǔ)41 非減性抖動(dòng) 抖動(dòng)信號(hào)被永久性地加到了音頻信號(hào)上。總誤差與音頻信號(hào)并不是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，各個(gè)采樣點(diǎn)上的誤差也不是相互獨(dú)立的。但是，非減性抖動(dòng)技術(shù)確實(shí)改變了量化器的統(tǒng)計(jì)特性，從統(tǒng)計(jì)意義上描繪了總誤差獨(dú)立于輸入的那些條件時(shí)刻，等效于讓各個(gè)采樣點(diǎn)的量化誤差與信號(hào)本身去相關(guān)，并且讓各個(gè)采樣點(diǎn)上的量化誤差之間也去相關(guān)?？傉`差信號(hào)的功率譜可以被做成白色譜。減性抖動(dòng)一此時(shí)抖動(dòng)信號(hào)要...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 69
42數(shù)字音頻技術(shù)（第6版 帶高斯抖動(dòng) 則將產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬度調(diào)制（Pu dthModulated，PWM）波形，如圖2.10B所示。當(dāng)對(duì)PWM波形進(jìn)行32次平均和960次平均時(shí)，分別如圖2.10C、D所示被編碼的正弦波就呈現(xiàn)出來(lái)。這種平均說(shuō)明了人耳對(duì)其感知到的聲學(xué)信號(hào)是如何響應(yīng)的。也就是說(shuō)人耳是一個(gè)低通濾波器，它能夠 進(jìn)行平均。在這種情況下，聽(tīng)到的是一個(gè)帶噪聲的正弦波，而不是一個(gè)...
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數(shù)字音頻技術(shù)(第6版) 70
第2章數(shù)字音頻基礎(chǔ)43 o020406081o 時(shí) 時(shí)間（ms 時(shí)間 IMA 0.4 圖2.1l：用計(jì)算機(jī)對(duì)一個(gè)低電平的1kHz正弦波不加抖動(dòng)的量化和加入抖動(dòng)的量化進(jìn)行仿真（Lipshitz、Wannamaker和 Vanderkooy，1992 ?。ˋ）輸入信號(hào)。（B）輸出信號(hào)（未加抖動(dòng)）。（C）總誤差信引（未加抖動(dòng)l。（D腧出信號(hào)的功率譜未加抖動(dòng)E）輸入信 ...
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