Цифровой звук


FAQ по цифровому представлению звуковых сигналов - часть 26


Конечная

точность квантования первичного аналогового сигнала приводит к тому,

что даже при абсолютно точной обработке полученного цифрового сигнала

квантованное значение каждого отсчета все равно отличается от своего

идеального значения. Для минимизации искажений при обработке в студиях

предпочитают обрабатывать и хранить сигналограммы на мастер-носителях

с повышенным разрешением (20, 24 или 32 разряда), даже если результат

будет тиражироваться на носителе с меньшим разрешением.

Кроме собственно ошибок вычислений и округления, на точность сильно

влияет выбор представления числовых отсчетов сигнала при обработке.

Традиционное представление PCM с так называемой фиксированной точкой

(fixed point), когда отсчеты представляются целыми числами, наиболее

удобно и влечет минимум накладных расходов, однако точность вычислений

зависит от масштаба операций - например, при умножении образуются числа вдвое большей разрядности, которые потом приходится приводить обратно к разрядности исходных отсчетов, а это может привести к переполнению разрядной сетки. Компромиссным вариантом служит промежуточное

увеличение разрядности отсчетов (например, 16->32), что снижает вероятность переполнения, однако требует большей вычислительной мощности,

объема памяти и вносит дополнительные искажения при обратном понижении

разрядности. Кроме того, снижению погрешности способствует правильный

выбор последовательности коммутативных (допускающих перестановку) операций, группировка дистрибутивных операций, учет особенностей работы

конкретного процессора и т.п.

Другим способом увеличения точности является преобразование отсчетов в

форму с плавающей точкой (floating point) с разделением на значащую

часть - мантиссу и показатель величины - порядок. В этой форме все

операции сохраняют разрядность значащей части, и умножение не приводит

к переполнению разрядной сетки. Однако, как само преобразование между

формами с фиксированной и плавающей точкой, так и вычисления в этой

форме требуют на порядки большего быстродействия процессора, что сильно затрудняет их использование в реальном времени.




Начало  Назад  Вперед