7. Интерполяция в цифро-аналогового преобразовании

Восстановление значений сигнала в промежутках между снятыми выборками (Выборкой, или дискретизацией, называют значение сигнала в определенный момент времени в цифровом виде.) называют интерполяцией. Этот процесс применяется при воспроизведении звука, который записан в цифровой форме. От качества интерполяции зависит качество восстановления сигнала.

Восстановленный без применения интерполяции сигнал будет сильно отличаться от оригинала. Если же установить даже небольшой коэффициент интерполяции, то это прибавит сигналу куда большей схожести с оригиналом.

Увеличивая коэффициент интерполяции, можно существенно увеличить и качество восстановления сигнала.

8. Квантование амплитуды аналогового сигнала.

Квантование - процесс замены реальных значений сигнала приближенными с опред.точностью (горизонтальные линии).

При оцифровке сигнала уровень квантования называют также глубиной дискретизации или битностью. Глубина дискретизации измеряется в битах и обозначает количество бит, выражающих амплитуду сигнала. Чем больше глубина дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому.

9. Апертурная погрешность (джиттер).

Jitter (джитер) это дрожания тактовой частоты в процессе преобразований цифрового потока данных. Рассмотрим, например, как образуется jitter в АЦП. Частота дискретизации ацп обычно задаётся кварцевым генератором, а любой кварцевый генератор имеет ненулевые фазовые шумы. Таким образом моменты времени получения отсчётов сигнала (дискретов) расположены на оси времени не совсем равномерно. Это приводит к размыванию спектра сигнала и ухудшению отношения сигнал/шум. Кроме того на высокочастотных компонентах сигнала jitter может привести к пульсации амплитуд. Для борьбы с этим явлением надо использовать высококачественные кварцевые генераторы, с хорошо стабилизированными источниками питания.

Цифровые данные передаются посредством сигнала с прямоугольной формы. Джиттер это небольшие случайные изменения местоположения фронтов "прямоугольников" во времени. Это приводит к небольшим случайным изменениям скорости передачи цифровых данных. Например, если фронт имеет малую крутизну или "отстал" по времени, то цифровой сигнал как бы запаздывает. Физически цифровой джиттер по оказываемому влиянию на воспроизведение звука полностью аналогичен детонации, дрожанию скорости магнитной ленты в аналоговом магнитофоне из-за несовершенства механической части. Однако, вносимые цифровым джиттером искажения намного заметнее искажений звука, вносимых детонацией ленты аналогового магнитофона. Видимо, это связано с большей "мягкостью" и "плавностью" детонационных колебаний (можно сказать аналогового джиттера) скорости воспроизведения сигнала магнитофоном благодаря эластичности магнитной ленты.

Иногда джиттер возникает из-за фазовых шумов петли ФАПЧ (фазовой подстройки частоты) синхронизируемого внешним сигналом устройства. Проявляется на слух при прослушивании материала с записывающего устройства, синхронизируемого от воспроизводящего устройства. В современных цифровых системах звукозаписи и воспроизведения основным источником джиттера является АЦП. Современные студийные полностью цифровые синхронизаторы достаточно совершенны и часто вносят джиттер меньший, чем АЦП. Рассмотрим, как образуется джиттер в АЦП. Частота дискретизации АЦП обычно задается кварцевым генератором, а любой кварцевый генератор (особенно дешевый, низкокачественный) имеет ненулевые фазовые шумы. Таким образом, моменты времени получения отсчетов сигнала (дискретов) расположены на оси времени не совсем равномерно. Это приводит к размыванию спектра сигнала и ухудшению отношения сигнал/шум. Кроме того, на высокочастотных компонентах сигнала джиттер может привести к пульсации амплитуд. Для борьбы с этим явлением надо использовать высококачественные кварцевые генераторы с хорошо стабилизированными источниками питания, что на практике обычно означает попросту покупку более дорогого и высококачественного устройства АЦП.