1 / 12

Hangszerkesztés elmélet

Hangszerkesztés elmélet. Analóg. Az analóg-digitális átalakító (AD átalakító, AD konverter, ADC) olyan áramkör, amely egy analóg (vagyis nagyságában folytonos) elektromos mennyiséget - áramerősséget vagy feszültséget - digitalizál, vagyis nagyságát egy számmal fejezi ki.

gaston
Download Presentation

Hangszerkesztés elmélet

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Hangszerkesztés elmélet

  2. Analóg • Az analóg-digitális átalakító (AD átalakító, AD konverter, ADC) olyan áramkör, amely egy analóg (vagyis nagyságában folytonos) elektromos mennyiséget - áramerősséget vagy feszültséget - digitalizál, vagyis nagyságát egy számmal fejezi ki. • Ezzel egy időben általában mintavételezi is azt, az időben folytonosan változó analóg jelet csak adott mintavételi pillanatokban alakítja át, így a digitális jel nem csak értékében lesz diszkrét, hanem időben is. • Elektronikus eszközökben elterjedten használják a digitális jelátvitel és feldolgozás megbízhatósága miatt, amely az analóg áramköri elemek paraméterszórásának, bizonytalanságának kiküszöbölésével hatékonyabb rendszereket tesz lehetővé.[1]

  3. Mintavételezési frekvencia • A digitalizálás során használt legfontosabb minőségi tényező a mintavételezési frekvencia, vagy mintavételezési gyakoriság (angolul: samplingfrequency). • A mintavételezési frekvencia az az adott frekvencia, amely megadja, hogy az A/D (analóg-digitális átalakító) hány mintát vesz az adott adattárolón található jelből másodpercenként. • A szabványos zenei CD-lemez mintavételezési frekvenciája 44,1 kHz. Természetesen a mintavételezés gyakoriságával javul a felvétel minősége. Legtöbbet használt jelölése:

  4. Mintavételezés • Shannon mintavételi törvénye értelmében egy folytonos idejű jel elvileg tökéletesen visszaállítható mintáiból, ha a mintavételi frekvencia legalább kétszer akkora, mint a jel legmagasabb frekvenciájú komponense. Ez abból a megfigyelésből következik, hogy egy ideális mintavevő-tartó áramkörrel mintavételezett jel eredeti frekvenciaspektruma a mintavételezett jelben a mintavételi frekvencia minden többszörösével eltolva megismétlődik. Ha tehát a jel sávszélessége nagyobb, mint a mintavételi frekvencia, az menthetetlenül átlapolódik valamelyik eltoltjával. • Ennek a feltételnek a biztosítására gyakran alkalmaznak úgynevezett átlapolásgátló szűrőket az analóg fokozatban, a mintavételezés előtt, amik általában aluláteresztő szűrők és a mintavételi frekvencia felénél magasabb frekvenciájú jeleket hivatottak elnyomni. • Időnként (például szoftverrádióknál) használják az alulmintavételezésnek nevezett technikát, amelynél nagy frekvenciás de keskeny sávú jeleket mintavételeznek olyan mintavételi frekvenciával, amelyre nem teljesül a Shannon-kritérium. Alkalmasan választott mintavételi frekvenciát választva a spektrum átlapolás ekkor is elkerülhető, sőt, a jelenséget kihasználva a jelet alacsonyabb frekvenciára is lehet keverni keverő áramkör alkalmazása nélkül. Ekkor az átlapolásgátló szűrők sávszűrők.[2]

  5. Sávszélesség az analóg rendszerekben • A sávszélesség egy négypólus jellemző, amit hertzben mérnek. A sávszélesség alapvető jelentőséggel bír több területen, legfontosabbak ezek közül az információelmélet, a rádiós kommunikáció, a jelfeldolgozás és a spektroszkópia. A sávszélesség felmerül még az adatrátákkal kapcsolatosan, valamilyen közvetítő közeg vagy berendezés vonatkozásában is. A Shannon–Hartley-tétel szerint egy működő kommunikáció esetén az adatráta egyenesen arányos az átvitel során használt frekvencia-tartomány nagyságával. Ebben az értelemben a sávszélesség az adatrátára vagy kommunikációs rendszerben használt frekvencia-tartományra vonatkozik (vagy mindkettőre). • A sávszélesség alkalmazása alapvetően fontos egyes területeken. A rádiókommunikáció esetén például a sávszélesség egymástól elválasztott frekvenciatartomány(oka)t jelöl, amelyek a modulált vivőhullámok számára fenntartottak, míg például az optikában egy különálló színképvonal szélességét jelenti, vagy egy színképtartományt.

  6. Shannon tétel • Shannon tétel: Az analóg jel különböző frekvenciájú összetevőkből áll. A mintavételezési frekvenciát úgy kell megválasztani, hogy az analóg jel analóg a legnagyobb frekvenciájú összetevőnek minimum 2x-se legyen.

  7. Kvantálási mélység kvantálási mélység: • torzítás • kerekítési hibák (minél nagyobb a kvantálási mélység, a relatív hiba annál kisebb) • mintavételezési frekvencia (Shannon - Nyquist tétel: a minimális mintavételezési frekvenciának legalább a hangban elõforduló legmagasabb frekvenciakomponens kétszeresének kell lennie) • digitális telefonhálózaton: 8 kHz (8000 mintavétel másodpercenként; mivel a beszédhangok frekvenciatartománya kb. 80 - 1300 Hz, azaz jóval kisebb, mint 4000 Hz = 4 kHz, a Shannon-Nyquist tétel értelmében a 8 kHz mintavételezési frekvencia megfelelõminõségû hangvisszaadást tesz lehetõvé; de ha énelekni vagy zenélni akarunk, akkor sem kerülünk nagy bajba, mivel a zenei hangok frekvenciatartománya is csak kb. 30 - 3000 Hz; megjegyzés: az "egyvonalas" a hang frekvenciája a1 = 440 Hz) • HiFi CD minõségben: 44.1 kHz • még jobb minõségben (pl. Dolby Digital): 48 kHz

  8. Kvantálási mélység • digitalizálási vagy kvantálási mélység (az adatszó digitális számjegyeinek száma) • digitális telefonhálózaton: 8 bit (28 = 256 lehetséges érték) • HiFi CD minõségben: 16 bit (216 = 65,536 lehetséges érték) • még jobb minõségben (pl. Dolby Digital): 24 bit (216 = 16,777,216 lehetséges érték) • csatornák száma • digitális telefonhálózaton: 1 csatorna (mono) • HiFi CD minõségben: 2 csatorna (sztereo) • még jobb minõségben (pl. Dolby Digital): 5.1 csatorna (az élethû térhangzás érdekében 5 teljes sávszélességû csatorna - bal és jobb elsõ csatorna, bal és jobb hátsó csatorna, valamint egy un. középcsatorna - és egy csökkentett sávszélességû, mély hangokat visszaadó "szubbasszus" csatorna)

More Related