Оценка нелинейных искажений при компресии и ограничении аудиосигналов на входе цифровых трактов

Искажения возникают как при ограничении, так и при компрессии аудиосигналов в верхней части динамического диапазона на входе аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Использование компрессии позволяет обеспечить использование динамического диапазона, превышающего возможности самих аналого-цифровых преобразователей и сберечь максимальное количество информации об аналоговом сигнале (сохранить высокочастотные составляющие сигнала).

Ниже приводится сравнительная оценка искажений, возникающих при безынерционном ограничении и компрессии верхней части динамического диапазона звукового сигнала, для которых известна статистика их распределения во времени (функция распределения уровней во времени).

Оценка проведена для одночастотного периодического сигнала методом коэффициентов гармоник.

Введены обозначения:

 

P:=10 Номер рассчитываемого значения

 

F:=10^-3 Частота входного сигнала

 

w1:=2πf Угловая частота сигнала

 

Период сигнала

 

Расчет производится для двух устройств: ограничителя (пикосрезатель) и компрессора.

Для наглядности оба расчета проводятся параллельно: для ограничителя слева, для компрессора справа. Расчеты и комментарии, относящиеся к обоим устройствам, расположены посередине.