图／声电路PPT.ppt

* 第三节 图／声处理电路 * 工作原理详解： 1）、预加重 在对音频信号处理之前，首先要通过预加重和低通滤波。 所谓“预加重”，就是对信号中的高频部分进行提升。提升的目的是提高信号的抗干扰能力。 因为音频信号的能量分布是低频端强，高频端弱，而在传输过程中又是高频端容易受到干扰。 * 第三节 图／声处理电路 * 预加重特性： 2）、低通滤波 任何信号在进行数字化处理之前，都要进行频带限制，以防止产生频谱混叠。 在NICAM广播中，将音频信号的上限频率选为15KHz，因此，要设置一个15KHz低通滤波器，以滤除15KHz以上的“噪声”。 0 5 10 15 20 插入损耗 5 3 7 102 3 5 7 103 3 5 7 104 * 第三节 图／声处理电路 * 3）、A／D变换 根据“尼奎斯特取样定律”，取样频率必须大于两倍模拟信号的上限频率，音频信号的上限频率已选为15KHz，因此，在NICAM中，将取样频率选为32KHz。 在将模拟信号转换为数字信号时，必须对取样信号进行“量化”，NICAM－728规定，每一个取样值按14bit进行量化，并用二进制补码表示量化后的信号。 NICAM中还规定，在14bit原始码中，用最高位表示音频信号的极性。“0”表示音频信号为正，“1”表示音频信号为负。 * 第三节 图／声处理电路 * 4）、14－10－14比特压缩扩展 a)、为什么要进行14－10bit压缩？ 根据人耳的生理特点，人们在听音乐或语言时，不可能连续的听下去，总是存在一个时间间隔，此间隔大约为1ms，因此NICAM－728规定，将连续取样的信号每一毫秒分为一段，并称为“一帧”。 一帧内包含L／R通道的两个数据块，每一个数据块中有32个取样值(取样频率为32KHz)，因此，一帧内的比特数为14Χ32Χ2＝896bit，再加上帧同步字8bit，控制字5bit，附加数据11bit，共计920bit。换算成以秒为单位，即：920Kbit／S(接近1Mbit/S)，如果不进行压缩，经调制后插入电视频带内，就会对原调频伴音造成干扰，同时，还会对邻频道图像(外插)或本频道色度(内插)产生干扰。 * 第三节 图／声处理电路 * b）、压缩方法： 将每个数据块的信号样值幅度以1/2的幂次分为8个段落，并用3bit段落码来表示音频信号幅度所处的段落，并根据每个数据块内幅度最大的取样值所处的段落确定5种编码范围。 相对幅度 段落码 编码范围 ?~1 或 - ? ~ -1 111 1 ?~ ?或 -?~ -1/2 110 2 1/8~1/4或 -1/8~ -1/4 101 3 1/16~1/8或-1/16~-1/8 011 4 -1/16~1/16 100,010,001,000 5 1 16 1 1 2 1 4 1 8 0 -1 1 2 1 4 * 第三节 图／声处理电路 * 如果编码范围为1，表示一个数据块在1ms时间内有最大幅度的信号存在，经14－10bit压缩后，可以不传送4位低有效值，人们的听觉分辨不出来。接收端解码时，只要在最低位补上4个0，就实现了10－14bit扩展。 如果编码范围为5，相对幅度在-1/16~+1/16之间，其最高位是0表示正极性，1表示负极性，这时，可以丢掉4个次高位而保留最高位，就把14bit信号压缩成10bit了。 * 第三节 图／声处理电路 * 在2、3、4编码范围，既要丢掉最低有效位，也要丢掉次高有效位。 这样，经过压－扩处理的音频信号分辨力随幅度的减小而增加，在编码范围1内为10bit，编码范围2内为11bit，编码范围3为12bit，编码范围4为13bit，编码范围5为14bit。 * 第三节 图／声处理电路 * 5）、奇偶校验位： 3bit段落码代表了信号幅度范围，如果在传输过程中段落码出错，会造成整个一帧出错，因此，对段落码实施保护尤为重要。 在NICAM－728中，3bit段落码不占用专门的比特位，而通过奇偶校验位副带传送。 一帧内有两个取样块，每个取样块32个取样值，共64个取样值，即需要64个奇偶校验位，根据规定，一帧内每个数据块有3bit段落码，两个数据块共6bit，并规定9个奇偶校验位为一组，并副带传送一位段落码，传送6位段落码共需54个奇偶校验位(6Χ9 = 54)，余下的10bit奇偶校验位不传送段落码。 * 第三节 图／声处理电路 * 关于奇偶校验： 在14－10bit压缩后的数据最高位后面增加一位“奇偶校验位”，它可以保护最高6个有效位不出错。校验位的值由高6位的值和校验法则决定。 假设要传输三个四比特信号分别为0110、1101、1010。可将这三个信号排列成一个3X4的矩阵： 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 * 第三节 图／声处理电路 * 加奇偶校验位的方法