Ovoz tizimining o'lchovlari - Audio system measurements

Ovoz tizimining o'lchovlari tizimning ishlash ko'rsatkichlarini aniqlash vositasidir. Bular o'lchovlar bir nechta maqsadlar uchun qilingan. Dizaynerlar o'lchovlarni biron bir jihozning ishlashini aniqlab olishlari uchun amalga oshiradilar. Ta'minot muhandislari ularni uskunalar hali ham spetsifikatsiyaga muvofiq ishlashini ta'minlash yoki audio yo'lning kumulyativ nuqsonlari maqbul deb hisoblangan chegaralarda bo'lishini ta'minlash uchun ularni yaratadilar. Ovoz tizimining o'lchovlari ko'pincha mos keladi psixoakustik tizimni odam eshitish bilan bog'liq holda o'lchash tamoyillari.

Subyektivlik va chastotalarni tortish

Sub'ektiv ravishda to'g'ri usullar 1970 yilda Buyuk Britaniyada va Evropada iste'molchilar ovozi paydo bo'ldi ixcham kasseta lenta, dbx va Dolby shovqinini kamaytirish texnikasi ko'plab asosiy muhandislik o'lchovlarining qoniqarsiz xususiyatlarini aniqladi. Spetsifikatsiyasi vaznli CCIR-468 shovqini va vaznli kvazi-pik vay va tebranish ayniqsa keng qo'llanila boshlandi va buzilishlarni o'lchash uchun yanada aniqroq usullarni topishga urinishlar qilindi.

Psixoakustikaga asoslangan o'lchovlar, masalan shovqin, ko'pincha foydalaning tortish filtri. Bu aniq tasdiqlangan inson eshitish qobiliyati tomonidan ko'rsatilgandek, ba'zi chastotalarga boshqalarga qaraganda sezgirroq teng balandlikdagi konturlar, lekin bu konturlar tovush turiga qarab farq qilishi yaxshi baholanmaydi. Masalan, toza tovushlar uchun o'lchangan egri chiziqlar tasodifiy shovqinlardan farq qiladi. Quloq, shuningdek, 100 dan 200 ms gacha bo'lgan qisqa portlashlarga doimiy tovushlarga qaraganda kamroq ta'sir qiladi^[1] shunday a kvazi-pik detektori tez-tez raqamli tizimlarda shovqin bo'lgani kabi shovqin chertish yoki portlashlarni o'z ichiga olganda eng vakili natijalarni berishi aniqlandi.^[2] Shu sabablarga ko'ra, sub'ektiv ravishda haqiqiy o'lchov texnikasi ishlab chiqilgan va BSga kiritilgan, IEC, EBU va ITU standartlar. Ushbu usullar audio sifatini o'lchash dunyoning aksariyat qismida translyatsiya muhandislari, shuningdek, ba'zi audio mutaxassislar tomonidan, yoshi kattaroq bo'lsa ham foydalaniladi Og'irlik doimiy ohanglar uchun standart hali ham boshqalar tomonidan keng qo'llaniladi.^[3]

Hech qanday o'lchov audio sifatini baholay olmaydi. Buning o'rniga muhandislar vafodorlikni pasaytirishi mumkin bo'lgan har xil degradatsiyani tahlil qilish uchun bir qator o'lchovlardan foydalanadilar. Shunday qilib, analog lenta mashinasini sinovdan o'tkazishda kerak vay va tebranish uchun sinov va lenta tezligining uzoq vaqt davomida o'zgarishi, shuningdek buzilish va shovqin uchun. Raqamli tizimni sinovdan o'tkazishda tezlikni o'zgarishini tekshirish odatda raqamli elektronlarda soatlarning aniqligi sababli keraksiz hisoblanadi, ammo taxallus va vaqt chayqalish ko'pincha maqsadga muvofiqdir, chunki bu ko'plab tizimlarda tanazzulga uchragan.^{[iqtibos kerak ]}

Agar sub'ektiv ravishda asoslangan usullar keng sharoitlarda tinglash testlari bilan yaxshi bog'liqligini ko'rsatgan bo'lsa, unda bunday usullar odatda ma'qul deb qabul qilinadi. Like bilan solishtirishda har doim ham standart muhandislik usullari etarli emas. Masalan, bitta CD-pleerda RMS usuli bilan o'lchanganida yoki boshqa A-RMS usuli bilan o'lchanganida boshqa CD-pleyerga qaraganda balandroq shovqin bo'lishi mumkin, ammo 468 ta tortish ishlatilganda jimroq va pastroq bo'ladi. Buning sababi shundaki, u yuqori chastotalarda yoki hatto 20 kHz dan yuqori chastotalarda ko'proq shovqinga ega, ularning ikkalasi ham kamroq ahamiyatga ega, chunki inson quloqlari ularga nisbatan sezgir emas. (Qarang shovqinni shakllantirish.) Bu qanday ta'sir qiladi Dolby B ishlaydi va nima uchun u joriy etildi. Yozilgan trekning kichik o'lchamlari va tezligini hisobga olgan holda, asosan yuqori chastotali va muqarrar bo'lgan kassetadagi shovqin sub'ektiv ravishda juda kam ahamiyatga ega bo'lishi mumkin. Shovqin 10 dB jimgina yangradi, lekin A vaznidan ko'ra 468 og'irlik ishlatilmasa, juda yaxshi o'lchab bo'lmadi.

O'lchovli ishlash

Analog elektr

Chastotaga javob (FR)

Ushbu o'lchov sizga audio komponent uchun qaysi chastota diapazonining chiqish darajasi sezilarli darajada doimiy bo'lib turishini (yoki belgilangan muddat ichida) aytib beradi desibel oralig'i yoki ma'lum bir sonidan oshmasligi kerak dB 1k amplitudaHz ). Tovushlarni boshqarish kabi ba'zi audio komponentlar ma'lum chastotalarda signal tarkibining balandligini sozlash uchun mo'ljallangan, masalan, a bosh nazorat qilish past chastotali signal tarkibini susaytirishi yoki ta'kidlashiga imkon beradi, bu holda spetsifikatsiyada chastota reaksiyasi "tekis" yoki o'chirilgan ohangli boshqaruv elementlari bilan olinishini ko'rsatishi mumkin. Oldindan kuchaytirgichlar o'z ichiga olishi mumkin ekvalayzerlar, filtrlar masalan o'ynash uchun LPlar talab qilmoqda RIAA chastotali javobni tuzatish, bu holda spetsifikatsiya javobning standartga qanchalik mos kelishini tasvirlashi mumkin. Taqqoslash uchun, Chastotalar diapazoni ba'zan ishlatiladigan atama karnaylar va boshqalar transduserlar odatda desibel oralig'ini ko'rsatmasdan foydalanishga yaroqli chastotalarni ko'rsatish. Quvvat o'tkazuvchanligi shuningdek, chastotali reaksiya bilan bog'liq - yuqori quvvatda ishlatiladigan chastotalar oralig'ini bildiradi (chunki chastotali javob o'lchovlari odatda past signal darajalarida olinadi, bu erda o'ldirish darajasi cheklovlar yoki transformator to'yinganlik muammo bo'lmaydi.

"Yassi" chastotali javobga ega bo'lgan komponent belgilangan chastota diapazonidagi signal tarkibining vaznini (ya'ni intensivligini) o'zgartirmaydi. Ko'pincha audio komponentlar uchun belgilangan chastota diapazoni 20 ga teng Hz 20 kHz gacha, bu odamning eshitish doirasini keng aks ettiradi (ko'pchilik odamlar uchun eng yuqori eshitiladigan chastota 20 kHz dan kam, 16 kHz esa odatiyroq ^[4]). "Yassi" chastotali javoblarga ega komponentlar ko'pincha chiziqli deb ta'riflanadi. Ko'pgina audio komponentlar butun ishlash oralig'ida chiziqli bo'lishi uchun mo'ljallangan. Yaxshi ishlab chiqilgan qattiq holatdagi kuchaytirgichlar va CD pleyerlar chastota reaksiyasiga ega bo'lishi mumkin, ular 20 Gts dan 20 kHz gacha faqat 0,2 dB ga o'zgaradi.^[5] Karnaylar bundan ancha past tekis chastotali javoblarga ega.

Umumiy harmonik buzilish (THD)

Musiqiy materialda alohida ohanglar mavjud va ba'zi bir buzilishlar soxta ohanglarni o'z ichiga oladi, bu ohanglarning ikki yoki uch marta chastotalarida. Bunday uyg'unlik bilan bog'liq buzilish harmonik buzilish deb ataladi. Uchun yuqori sadoqat, odatda elektron qurilmalar uchun bu <1% bo'lishi kutilmoqda; karnay kabi mexanik elementlar odatda qochib bo'lmaydigan yuqori darajalarga ega. Quyidagi buzilishga elektronika yordamida nisbatan oson erishish mumkin salbiy teskari aloqa, ammo shu tarzda yuqori darajadagi fikr-mulohazalardan foydalanish orasida ko'p tortishuvlarga sabab bo'ldi audiofayllar.^{[iqtibos kerak ]} Asosan barcha karnaylar elektronikaga qaraganda ko'proq buzilishlarni keltirib chiqaradi va 1-5% buzilishlar o'rtacha balandlikda tinglash darajalarida eshitilmaydi. Inson quloqlari past chastotalardagi buzilishlarga nisbatan kam sezgir bo'lib, baland ovoz bilan tinglashda ularning darajasi odatda 10% dan kam bo'lishi kutilmoqda. Sinus to'lqinining kiritilishi uchun faqat bir tekis tartibli harmonikalarni yaratadigan buzilish, ba'zan g'alati tartibdagi buzilishdan kamroq bezovta qiluvchi hisoblanadi.

Chiqish quvvati

Kuchaytirgichlar uchun chiqish quvvati ideal darajada o'lchanadi va maksimal o'rtacha kvadrat (RMS ) kuch har bir kanal uchun chiqish, ma'lum bir buzilish darajasida, ma'lum bir yuklanish darajasida, bu konventsiya va hukumat tomonidan tartibga solingan holda, musiqiy signallarda mavjud bo'lgan eng mazmunli kuch o'lchovi hisoblanadi, ammoqirqish musiqa yuqori darajaga ega tepalikdan o'rtacha ko'rsatkich, va odatda o'rtacha mumkin bo'lgan maksimal darajadan ancha past. Odatda PMPO o'lchovi (eng yuqori darajadagi musiqa o'chadi) asosan ma'nosiz va ko'pincha marketing adabiyotida qo'llaniladi; 1960-yillarning oxirlarida ushbu masala bo'yicha juda ko'p tortishuvlar bo'lgan va AQSh hukumati (FTA) barcha yuqori aniqlikdagi uskunalar uchun RMS ko'rsatkichlarini keltirishni talab qilgan. So'nggi yillarda musiqa kuchi orqaga qaytmoqda. Shuningdek qarang Ovoz kuchi.

Quvvat xususiyatlari quyidagilarni talab qiladi yuk impedansi ko'rsatilishi kerak va ba'zi hollarda ikkita raqam beriladi (masalan, karnaylar uchun quvvat kuchaytirgichining chiqish quvvati odatda 4 va 8 da o'lchanadi ohm ). Yukni maksimal quvvatga etkazish uchun haydovchining impedansi yuk impedansining murakkab konjugati bo'lishi kerak. To'liq rezistiv yuk bo'lsa, haydovchining qarshiligi maksimal chiqish quvvatiga erishish uchun yukning qarshiligiga teng bo'lishi kerak. Bu deb nomlanadi impedansni moslashtirish.

Intermodulyatsiya buzilishi (IMD)

Kuchaytirilayotgan signal bilan uyg'un ravishda bog'liq bo'lmagan buzilish intermodulatsiya buzilishi. Bu turli xil chastotali kirish signallarining istalmagan birikmasidan kelib chiqqan soxta signallar darajasining o'lchovidir. Ushbu effekt tizimdagi chiziqli bo'lmaganliklardan kelib chiqadi. Etarli darajada yuqori darajadagi salbiy teskari aloqa kuchaytirgichda ushbu ta'sirni kamaytirishi mumkin. Ko'pchilik fikr-mulohazalar darajasini minimallashtirish uchun elektronikani loyihalashtirish yaxshiroq deb hisoblaydi, ammo bunga boshqa yuqori aniqlik talablariga javob berish qiyin. Karnay drayverlarida intermodulyatsiya, harmonik buzilish kabi, deyarli har doim ko'pchilik elektronikalarga qaraganda katta. IMD konusning ekskursiyasi bilan ortadi. Haydovchining o'tkazuvchanligini kamaytirish IMD-ni to'g'ridan-to'g'ri kamaytiradi. Bunga kerakli chastota diapazonini alohida diapazonlarga ajratish va har bir chastota diapazoni uchun alohida drayverlardan foydalanish va ularni krossover filtri tarmog'i. Nishabli krossoverli filtrlar IMDni kamaytirishda eng samarali hisoblanadi, ammo yuqori oqim komponentlari yordamida amalga oshirish juda qimmat bo'lishi va qo'ng'iroq buzilishini keltirib chiqarishi mumkin.^[6] Ko'p drayverli karnaylarda intermodulatsiya buzilishi, foydalanish bilan sezilarli darajada kamayishi mumkin faol krossover, ammo bu tizim narxini va murakkabligini sezilarli darajada oshiradi.

Shovqin

Tizimning o'zi yoki signalga qo'shilgan tashqi manbalarning aralashuvi natijasida hosil bo'lgan kiruvchi shovqin darajasi. Hum odatda shovqinga faqat elektr uzatish chastotalarida (keng polosadan farqli o'laroq) tegishli oq shovqin ), bu elektr uzatish liniyalari signallarini daromad bosqichlariga kiritish orqali kiritiladi. Yoki etarli darajada tartibga solinmagan quvvat manbalaridan.

Crosstalk

Tuproq oqimlari, adashgan induktivlik yoki komponentlar yoki chiziqlar orasidagi sig'im tufayli kelib chiqadigan shovqinni (boshqa signal kanalidan) kiritish. Crosstalk kanallar orasidagi ajratishni kamaytiradi, ba'zida sezilarli darajada (masalan, stereo tizimda). A o'zaro faoliyat o'lchov shovqinlarni qabul qilish yo'lidagi signalning nominal darajasiga nisbatan dB-dagi ko'rsatkichni beradi. Crosstalk odatda bitta shassida bir nechta audio kanallarni qayta ishlaydigan uskunalardagi muammo hisoblanadi.

Umumiy rejimda rad etish nisbati (CMRR)

Yilda muvozanatli audio tizimlar, kirishlarda teng va qarama-qarshi signallar (farq rejimi) mavjud va har ikkala qo'rg'oshin uchun qo'yilgan har qanday shovqin olib tashlanadi, bu shovqinni bekor qiladi (ya'ni umumiy rejim). CMRR - bu tizimning bunday shovqinlarni e'tiborsiz qoldirish qobiliyatining o'lchovi va ayniqsa uning kiritilishida gum. Odatda kirish paytida uzun chiziqlar bilan yoki ba'zi bir turlari bilan ahamiyatlidir tuproqli pastadir muammolar mavjud. Balanssiz kirishlar umumiy rejim qarshiligiga ega emas; ularning kirishlaridagi shovqin to'g'ridan-to'g'ri shovqin yoki g'uvullash kabi ko'rinadi.

Dinamik diapazon va Signal-shovqin nisbati (SNR)

Komponent joylashishi mumkin bo'lgan maksimal daraja va u ishlab chiqaradigan shovqin darajasi o'rtasidagi farq. Ushbu o'lchovda kirish shovqini hisobga olinmaydi. JB bilan o'lchanadi.

Dinamik diapazon ma'lum bir signal manbaidagi (masalan, musiqa yoki dastur materialidagi) maksimal va minimal balandlikning nisbati haqida gapiradi va bu o'lchov shuningdek audio tizim ko'tarishi mumkin bo'lgan maksimal dinamik diapazonni aniqlaydi. Bu nisbat (odatda ichida ko'rsatilgan dB ) signalsiz qurilmaning shovqin qavati va maksimal signal (odatda a sinus to'lqin ) belgilangan (past) buzilish darajasida chiqarilishi mumkin.

1990-yillarning boshidan beri bir nechta organlar, shu jumladan, tomonidan tavsiya etilgan Audio muhandislik jamiyati Dinamik diapazonni o'lchash mavjud bo'lgan audio signal bilan amalga oshiriladi. Bu bo'sh vositalarni yoki ovozni o'chirish davrlarini ishlatishga asoslangan shubhali o'lchovlardan qochadi.

Signal-shovqin nisbati (SNR), shu bilan birga, shovqin qavati va o'zboshimchalik bilan mos yozuvlar darajasi yoki o'rtasidagi nisbat hizalama darajasi. "Professional" yozib olish uskunalarida bu mos yozuvlar darajasi odatda +4 dBu (IEC 60268-17) ni tashkil qiladi, ba'zida 0 dBu (Buyuk Britaniya va Evropa - EBU standart Alignment darajasi). "Sinov darajasi", "o'lchov darajasi" va "saf tortish darajasi" turli xil narsalarni anglatadi, ko'pincha chalkashliklarga olib keladi. Consumer10 dBV va -6 dBu keng tarqalgan bo'lsa-da, "iste'molchi" uskunalarida standart mavjud emas.

Turli xil ommaviy axborot vositalari xarakterli ravishda turli xil miqdorlarni namoyish etadi shovqin va bosh joy. Qadriyatlar birliklar o'rtasida juda katta farq qilsa ham, odatdagi analog kasseta 60 berishi mumkin dB, a CD deyarli 100 dB. Ko'pgina zamonaviy sifatli kuchaytirgichlar> 110 dB dinamik diapazonga ega,^[7] bu insonnikiga yaqinlashadi quloq, odatda 130 dB atrofida olinadi. Qarang Dastur darajalari.

Faza buzilishi, Guruhni kechiktirishva Faza kechikishi

Mukammal ovoz komponenti uni saqlab qoladi bosqich signalning butun chastota diapazonidagi izchilligi. Faza buzilishini kamaytirish yoki yo'q qilish juda qiyin bo'lishi mumkin. Inson qulog'i, asosan, faza buzilishlariga befarq, ammo u eshitilgan tovushlar ichidagi nisbiy fazaviy munosabatlarga juda sezgir. Faza xatolariga sezgirligimizning murakkab xususiyati, osonlikcha tushuniladigan sifat reytingini beradigan qulay sinovning etishmasligi bilan bir qatorda, bu odatiy audio spetsifikatsiyalarning bir qismi emas.^{[iqtibos kerak ]} Ko'p drayverli karnay tizimlari krossoverlar, drayverlarning joylashuvi va o'ziga xos haydovchining fazaviy xatti-harakatlari natijasida yuzaga keladigan yoki tuzatilgan murakkab o'zgarishlar buzilishlariga ega bo'lishi mumkin.

Vaqtinchalik javob

Tizim barqaror holat signalining past buzilishlariga ega bo'lishi mumkin, ammo to'satdan vaqtinchalik holatlarda emas. Kuchaytirgichlarda ushbu muammo ba'zi holatlarda quvvat manbalari, yuqori chastotali ishlashning etarli emasligi yoki haddan tashqari salbiy teskari aloqa bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bilan bog'liq o'lchovlar o'ldirish darajasi va ko'tarilish vaqti. Vaqtinchalik javobning buzilishini o'lchash qiyin bo'lishi mumkin. Ko'pgina boshqa yaxshi quvvat kuchaytirgichlarining dizayni zamonaviy talablarga muvofiq etarli emasligi aniqlandi. Karnaylarda vaqtincha javob berish ko'rsatkichlari haydovchilar va to'siqlarning massasi va rezonansidan ta'sirlanadi guruhni kechiktirish va fazani kechiktirish krossoverni filtrlash yoki karnay drayverlarini vaqtini moslashtirmaslik bilan kiritilgan. Ko'pchilik karnaylar sezilarli darajada vaqtinchalik buzilishlarni keltirib chiqaradi, ammo ba'zi dizaynlar bunga kamroq moyil bo'ladi (masalan, elektrostatik karnaylar, plazma boshq tweeters, lenta tweeters va bir nechta kirish nuqtalari bo'lgan shoxli to'siqlar ).

Sönümleme omili

Umuman olganda undan yuqori raqam yaxshiroq deb hisoblanadi. Bu kuchning qanchalik yaxshi ekanligi o'lchovidir kuchaytirgich a ning istalmagan harakatini boshqaradi karnay haydovchi. Kuchaytirgich bostirishga qodir bo'lishi kerak rezonanslar mexanik harakat tufayli yuzaga kelgan (masalan, harakatsizlik ) karnay konusining, ayniqsa katta massaga ega bo'lgan past chastotali haydovchining. An'anaviy karnay drayverlari uchun bu, asosan, chiqish empedansi kuchaytirgich nolga yaqin va karnay simlari etarlicha qisqa va etarlicha katta diametrga ega. Sönümleme koeffitsienti - kuchaytirgich va ulanish kabellarining chiqish empedansının a ning doimiy qarshilikka nisbati ovozli lasan, bu uzoq va yuqori qarshilikli karnay simlari sönümleme omilini kamaytiradi degan ma'noni anglatadi. 20 yoki undan yuqori bo'lgan amortizatsiya omili yashash uchun etarli deb hisoblanadi ovozni mustahkamlash tizimlari, chunki inertsiya bilan bog'liq bo'lgan haydovchi harakati SPL signal darajasidan 26 dB kamroq va eshitilmaydi.^[8] Kuchaytirgichdagi salbiy teskari aloqa uning samarali chiqish empedansini pasaytiradi va shu bilan uning amortizatsiya omilini oshiradi.^[9]

Mexanik

Qoyil va chayqalish

Ushbu o'lchovlar, asosan, qo'zg'alish mexanizmi komponentidagi jismoniy harakat bilan bog'liq analog kabi ommaviy axborot vositalari vinil yozuvlar va magnit lenta. "Vau" - bu tezlikni (bir necha Hz) o'zgarishi, qo'zg'aysan dvigatelining tezligining uzoqroq siljishi natijasida kelib chiqadi, "chayqalish" esa tezroq (bir necha o'nlab Hz) o'zgarishlarga olib keladi, odatda mexanik nuqsonlardan kelib chiqadi, masalan ning yumaloqligi kapstan lenta tashish mexanizmining. O'lchov% bilan berilgan va pastki raqam yaxshiroqdir.

Rumble

Tomonidan kiritilgan past chastotali (ko'p o'nlab Hz) shovqin o'lchovi aylanuvchi stol analog ijro etish tizimining. Bunga nomukammal rulmanlar, notekis dvigatel sariqlari, ba'zi aylanuvchi stollarda qo'zg'alish bantlaridagi tebranishlar, aylanuvchi plyonka orqali uzatiladigan xona tebranishlari (masalan, tirbandlik) sabab bo'ladi. Pastroq raqam yaxshiroqdir.

Raqamli

Shuni esda tutingki, raqamli tizimlar signal ta'sirida ushbu ta'sirlarning ko'pchiligiga duch kelmaydi, ammo ma'lumotlar almashinuvi davridan boshlab xuddi shu jarayonlar elektron tizimida sodir bo'ladi. ramziy. Belgilar tarkibiy qismlar orasidagi uzatishda omon qolgunga qadar va mukammal qayta tiklanishi mumkin (masalan, tomonidan impulsni shakllantirish texnika) ma'lumotlarning o'zi mukammal saqlanadi. Ma'lumotlar odatda xotirada buferlanadi va shunday bo'ladi soatlab juda aniq kristalli osilator. Ma'lumotlar odatda ko'p bosqichlarni bosib o'tishi bilan buzilmaydi, chunki har bir bosqich uzatish uchun yangi belgilarni qayta tiklaydi.

Raqamli tizimlarning o'ziga xos muammolari bor. Raqamlashtirish raqamlarni qo'shadi shovqin, bu o'lchanadigan va ga bog'liq audio bit chuqurligi boshqa sifat muammolaridan qat'i nazar, tizimning. Namuna olish soatlaridagi vaqt xatolari (chayqalish ) signalning chiziqli buzilishiga (FM modulyatsiyasi) olib keladi. Raqamli tizim uchun bitta sifat o'lchovi (Bit Xato darajasi) uzatish yoki qabul qilishda xatolik ehtimoli bilan bog'liq. Tizim sifati bo'yicha boshqa ko'rsatkichlar namuna darajasi va bit chuqurligi. Umuman olganda, raqamli tizimlar analog tizimlarga qaraganda xatolarga juda kam moyil; Biroq, deyarli barcha raqamli tizimlarda analog kirish va / yoki chiqishlar mavjud va, albatta, analog dunyo bilan o'zaro aloqada bo'lganlarning barchasi buni amalga oshiradilar. Raqamli tizimning ushbu analog komponentlari analog ta'sirga duchor bo'lishi va yaxshi ishlab chiqilgan raqamli tizimning yaxlitligini buzishi mumkin.

Jitter

Vaqtning o'zgarishi (davriy chayqalish) va absolyut vaqt (tasodifiy titrash) ning ideal soatga nisbatan o'lchangan soat vaqti o'rtasidagi o'lchovi. Namuna olish tizimlari uchun kamroq jitter odatda yaxshiroqdir.

Namuna darajasi

Analog signalni o'lchash tezligining spetsifikatsiyasi. Bu soniyada namunalarda o'lchanadi yoki gerts. Namuna olishning yuqori darajasi umumiy tarmoqli kengligi yoki chastota diapazonining chastotali ta'siriga imkon beradi va to'xtash chizig'ida kamroq tiklanadigan yumshatuvchi / tasvirga qarshi filtrlardan foydalanishga imkon beradi, bu esa o'z navbatida pass-banddagi umumiy fazali chiziqliligini yaxshilaydi. .

Bit chuqurligi

Yilda Pulse-kod modulyatsiyasi audio, bit chuqurligi soni bitlar har biridagi ma'lumot namuna. Miqdor, raqamli audio namuna olishda ishlatiladigan jarayon, xatosini keltirib chiqaradi qayta qurilgan signal. The Signal-kvantlash-shovqin nisbati bit chuqurligining ko'paytmasi.

Audio kompakt-disklar biroz chuqurlikdagi 16-bitdan foydalaning DVD-video va Blu ray disklarda 24 bitli audio foydalanish mumkin. Maksimal dinamik diapazon 16-bitli tizim taxminan 96dB,^[10] 24 bit uchun esa 144 dB ga teng.

Ikki marta ichida ishlatilishi mumkin audio o'zlashtirish tasodifiy qilish uchun kvantlash xatosi va ba'zi dither tizimlari foydalanadi Shovqinni shakllantirish kvantlash shovqin qavatining spektral shakliga. Shakllangan ditradan foydalanish 16-bitli ovozning samarali dinamik diapazonini 120 dB atrofida oshirishi mumkin.^[11]

Raqamli tizimning maksimal nazariy dinamik diapazonini hisoblash uchun (Signal-kvantlash-shovqin nisbati (SQNR)) bit chuqurligi Q uchun quyidagi algoritmdan foydalaning:

${ displaystyle mathrm {SQNR} = 20 log _ {10} (2 ^ {Q}) taxminan 6.02 cdot Q mathrm {dB} , !}$

Misol: A 16-bit tizim 2 ga ega¹⁶ 0 - 65,535 gacha bo'lgan turli xil imkoniyatlar. Diteringsiz eng kichik signal 1 ga teng, shuning uchun har xil darajalar soni bitta kamroq, 2 ga teng¹⁶ - 1.

Demak, 16-bitli raqamli tizim uchun Dynamic Range 20 · log (2)¹⁶ - 1) ≈ 96 dB.

Namunaning aniqligi / sinxronizatsiyasi

Qobiliyat kabi spetsifikatsiya emas. Chunki mustaqil raqamli audio qurilmalar har biri o'zlari tomonidan boshqariladi kristalli osilator, va ikkita kristal bir-biriga mutlaqo o'xshash emas, namuna darajasi biroz boshqacha bo'ladi. Bu vaqt o'tishi bilan qurilmalarning bir-biridan uzoqlashishiga olib keladi. Buning ta'siri har xil bo'lishi mumkin. Agar bitta raqamli qurilmadan boshqa raqamli qurilmani kuzatish uchun foydalanilsa, bu ovozni pasayishiga yoki buzilishiga olib keladi, chunki bitta qurilma birlik vaqt ichida boshqasiga nisbatan ko'proq yoki kamroq ma'lumot ishlab chiqaradi. Agar bir vaqtning o'zida ikkita mustaqil qurilma yozilsa, biri vaqt o'tishi bilan ikkinchisini ortda qoldiradi. Ushbu effektni a yordamida chetlab o'tish mumkin wordclock sinxronizatsiya. Bundan tashqari, uni driftni tuzatish algoritmi yordamida raqamli domenda tuzatish mumkin. Bunday algoritm ikki yoki undan ortiq qurilmaning nisbiy stavkalarini taqqoslaydi va asosiy qurilmadan juda uzoqlashadigan har qanday qurilmalarning oqimlaridan namunalarni tushiradi yoki qo'shadi. Namuna tezligi vaqt o'tishi bilan bir oz o'zgarib turadi, chunki harorat o'zgaradi va hokazo. Shuningdek qarang soatni tiklash

Lineerlik

Diferensial bo'lmagan chiziqlilik va integral chiziqsizligi ning aniqligining ikkita o'lchovi analog-raqamli konvertor. Asosan, ular har bir bit uchun chegara darajalarining nazariy teng darajada joylashgan darajalarga qanchalik yaqinligini o'lchaydilar.

Avtomatlashtirilgan ketma-ketlik sinovi

Ketma-ketlikni sinab ko'rish uskunaning yoki signal yo'lining to'liq sifatini tekshirishni amalga oshirish uchun avtomatik ravishda ishlab chiqarilgan va o'lchanadigan chastota javobi, shovqin, buzilish va boshqalar uchun sinov signallarining ma'lum bir ketma-ketligidan foydalanadi. Bitta 32 soniyali ketma-ketlik standartlashtirildi EBU 1985 yilda chastotalarni ta'sirini o'lchash uchun 13 tonna (-12 dB da 40 Hz-15 kHz), buzilish uchun ikki tonna (+24 dB da 1024 Hz / 60 Hz) va o'zaro faoliyat va kompander sinovlari. 110- dan boshlangan ushbu ketma-ketlikbod FSK sinxronlashtirish uchun signal ham bo'ldi CCITT 1985 yilda O.33 standarti.^[12]

Lindos Electronics kontseptsiyani kengaytirdi, FSK kontseptsiyasini saqlab qoldi va segmentlangan ketma-ketlik sinovlarini ixtiro qildi, bu har bir testni 110-bod FSK sifatida uzatiladigan identifikator belgisidan boshlab "segment" ga ajratdi, bu ularni to'liq sinov uchun "qurilish bloklari" deb hisoblashi mumkin edi. muayyan vaziyatga mos keladi. Tanlangan aralashdan qat'i nazar, FSK har bir segment uchun identifikatsiyalashni va sinxronlashni ta'minlaydi, shuning uchun tarmoqlar orqali yuborilgan ketma-ketlik sinovlari va hatto sun'iy yo'ldosh aloqalari o'lchov uskunalari tomonidan avtomatik ravishda javob beradi. Shunday qilib, TUND to'rtta segmentdan tashkil topgan ketma-ketlikni ifodalaydi hizalama darajasi, chastotali javob, shovqin va buzilish; xato ko'rsatish kabi bir qancha boshqa sinovlar bilan bir daqiqadan kamroq vaqt ichida Vau va tebranish, Bosh joy va Crosstalk shuningdek, segmentlarda ham, umuman ham mavjud.^{[iqtibos kerak ]}

Lindos ketma-ketligini sinash tizimi endi "amalda" standartga aylandi^{[iqtibos kerak ]}efirga uzatishda va audio sinovlarning boshqa ko'plab sohalarida, Lindos test to'plamlari tomonidan tan olingan 25 dan ortiq turli segmentlar va EBU standarti endi ishlatilmaydi.

Tanishib bo'lmaydimi?

Ko'pgina audio komponentlar ob'ektiv va miqdoriy o'lchovlar yordamida ishlash uchun sinovdan o'tkaziladi, masalan, THD, dinamik diapazon va chastotaga javob. Ba'zilar ob'ektiv o'lchovlar foydali va ko'pincha sub'ektiv ishlashga, ya'ni tinglovchining boshidan kechirgan ovoz sifati bilan yaxshi bog'liq deb o'ylashadi.^[13] Floyd Tul juda ko'p narsalarga ega karnaylarni baholadi yilda akustik muhandislik tadqiqot.^[14][15] A peer ko'rib chiqildi ilmiy jurnal, Tul sub'ektlar yaxshi karnaylarni yomondan ajratib turadigan bir qator qobiliyatlarga ega ekanligi haqida xulosalar taqdim etdi ko'r tinglash testlari ko'rish testlaridan ko'ra ishonchli. Uning so'zlariga ko'ra, mavzular ma'ruzachilar sifatidagi farqlarni aniqroq qabul qilishi mumkin monaural bitta karnay bo'lsa ham ijro etish, sub'ektiv idrok etish esa stereofonik tovush xona effektlari ko'proq ta'sir qiladi.^[16] Tulning qog'ozlaridan biri shuni ko'rsatdiki, karnay ishlashini ob'ektiv o'lchovlari tinglash testlarida sub'ektiv baholarga mos keladi.^[17]

Ba'zilarning ta'kidlashicha, insonning eshitish va idrok etishlari to'liq tushunilmaganligi sababli tinglovchilar tajribasi hamma narsadan ustun bo'lishi kerak. Ushbu taktika ko'pincha yuqori darajali uy audio yomon xususiyatlarga ega bo'lgan kuchaytirgichlarni sotish uchun ishlatiladigan dunyo. Ko'r-ko'rona tinglash testlarining foydaliligi va umumiy ob'ektiv ishlash o'lchovlari, masalan, THD, shubha ostiga olinadi.^[18] Masalan, ma'lum bir THD-da krossover buzilishi bir xil THD-dagi qirqish buzilishidan ko'ra ko'proq eshitiladi, chunki ishlab chiqarilgan harmonikalar yuqori chastotalarda. Bu nuqson qandaydir tarzda aniqlanmaydigan yoki o'lchovsiz ekanligini anglatmaydi; faqat bitta THD raqami uni ko'rsatish uchun etarli emas va ehtiyotkorlik bilan talqin qilinishi kerak. Har xil chiqish darajalarida THD o'lchovlarini o'tkazish buzilishning kesish (darajaga qarab oshib borishi) yoki o'zaro faoliyat (darajaga qarab kamayib borishi) ekanligini aniqlaydi.

Qaysi ko'rinishdan qat'i nazar, ob'ektiv ahamiyatga ega bo'lmaganiga qaramay, ba'zi o'lchovlar an'anaviy ravishda qo'llanilgan. Masalan, THD o'rtacha bir xil harmonikaning bir xil vazniga teng, garchi o'nlab yillar oldin o'tkazilgan tadqiqotlar pastki tartibli harmonikalarni yuqori darajalarga nisbatan bir xil darajada eshitish qiyinligini aniqladi. Bundan tashqari, juft tartibli harmonikalarni odatda g'alati tartibga qaraganda eshitish qiyinroq deyishadi. THD-ni haqiqiy eshituvchanlik bilan bog'lashga urinadigan bir qator formulalar e'lon qilindi, ammo ulardan hech biri asosiy foydalanishga ega bo'lmagan.^{[iqtibos kerak ]}

Ommaviy bozor iste'molchilar jurnali Stereofil uy audio ixlosmandlari ko'r-ko'rona testlardan ko'ra ko'rish testlarini afzal ko'rishlari haqidagi da'voni ilgari surmoqda.^[19][20]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

Tashqi havolalar

• INL / DNL o'lchovlarini tushuntirish
• Dennis Bohn, Rane Corporation, RaneNote 145 tomonidan ishlab chiqarilgan audio spetsifikatsiyalar
• Cepstral Loudness Rub & Buzz uchun kengaytirilgan algoritm