Оппенгейм - Применение цифровой обработки сигналов (1044221), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Усредненный спектр записи «Чез(1 1а бшЬЬа»н в исполнении Энрико Карузо, сделанной в 1907 г. Спектр соответствует соотношению (2.11), (Воспроизведено из работы ~119! с разрешения Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике.) и Ариозо Канио из оперы Леонкавалло «Паяцы». — Прим. перев. 0 Рис.
2.33. Усредненный спектр современной записи «Чез(1 1а бшЬЬа» в исполнении Джусси Бьерлинга, соответствующий соотношению (2.11). Спектр подвергнут сглаживанию. (Воспроизведено из работы [1Щ с разрешения Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике.) Глава 2 130 131 Цифровая обработка звуковых сигналов зовой функции, хотя подобная задача рассматривалась в литературе [116, 117]. Причиной, позволяющей отбросить фазовую компенсацию, является нечувствительность человеческого слуха к фазовым ошибкам. Однако фактические пределы восприятия фазы пока что не выяснены, и какая-то доля остаточного окрашивания, прослушивающегося в восстановленных записях, может быть связана именно с этим эффектом. Даже при использовании самых быстродействующих современных ЦВМ расчеты, необходимые для восстановления записей, занимают очень много времени.
Обработка записи длиной в несколько минут может длиться несколько часов. Музыкальный сигнал необходимо разделить на отдельные отрывки и каждый из них перевести в спектральную область с помощью БПФ. Число отрывков доходит до 500, поэтому для определения параметров фильтра приходится усреднять 500 логарифмов от спектров, полученных после БПФ. Структура фильтра настолько сложная, что обработку музыки выполняют в частотной области,для чего музыку подвергают преобразованию Фурье и умножают ее спектр на коэффициенты передачи обратного фильтра. Объем необходимых вычислительных операций вынуждает проводить такую обработку только в стенах научного учреждения. Тем не менее результаты получаются очень впечатляющими.
Благоприятная реакция слушателей свидетельствует об эффективности восстановления записей. 2.8. Заключение Уже сейчас цифровая техника глубоко внедрилась в область звукозаписи и звуковоспроизведения, где прежде применялась только аналоговая техника. Цифровая обработка стала применяться на всех этапах процесса, начиная от записи и кончая передачей сигнала к домашним звуковоспроизводящим установкам.
На каждом этапе цифровые методы позволяют повысить качество сигнала или обрабатывать его более гибко, чем с помощью стандартных аналоговых приборов. Нетрудно представить себе звуковоспроизводящую систему, полностью построенную на цифровых элементах. Между микрофоном и соответствующим предусилителем будет включен АЦП, а ЦАП встроен в громкоговоритель. Все остальные блоки цифровые. Запись производится на цифровом магнитофоне, а для редактирования и монтажа применяется цифровая вычислительная машина, в программе которой предусмотрены все необходимые для обработки сигнала операции. Введение реверберации, сжатие динамического диапазона, выравнивание спектров, подавление шумов, выбор каналов и установка уровней выполняются с помощью цифровых методов. Сигналы также передаются в цифровом виде по цифровым линиям связи или посредством дисков с видеозаписью.
Скорость соз- дания информации в процессе квантования сигнала станет менее критичным фактором в связи с совершенствованием методов обработки и созданием новых материалов, допускающих повышенную плотность записи. В результате этих технических усовершенствований качество работы бытовых систем звуковоспроизведения значительно повысится, звук будет передаваться с большей точностью, а звучание станет более естественным. В дополнение к традиционным регулировкам будут введены новые, позволяющие изменять кажущиеся размеры помещения, что будет создавать эффект присутствия в концертном зале. Системы расширения и сжатия динамического диапазона позволят регулировать характер изменения музыкального сигнала, что даст возможность осуществить сжатие при прослушивании более слабых фоновых звуков и расширение для восстановления естественных динамических уровней.
Электроакустические преобразователи, завершающие,знуковоспроизводящую систему, в случае и~спользования цифровой Обра~ботки сигналов обеспечат очень точное воспроизведение звуковых колебаний. Все эти прогнозы пока что далеки от реального воплощения, однако в каждом из упомянутых направлений уже ведутся научные исследования. Преимущества применения цифровой обработки сигналов при звуковоспроизведении вполне ясны, и создание системы, полностью основанной на цифровой технике, является всего лишь вопросом времени.
Авторы хотели бы выразить искреннюю признательность Роберту Берковицу (Те1едупе Асоцз(1с КезеагсЬ) за полезные замечания. ЛИТЕРЛТУРЛ 1. Веппеп %., 8рес1га о1 Япап(1кед 81дпа1я Ве11 5уз1ет Тесй. Х., 27, 7, 446— 472 (1948). 2. НоеасЬе!е Р., Лпа1од-1о-Р1д11а1!Р|р1а1-1о-Апа1од Сопчегяоп ТесЬп1с(пеа, %1- 1еу, Хе~ч 'г'огК 1968. 3. Кг1т, .1., А 16 В11 А-Р-А Сопчегяоп 8уа(егп 1ог Н1р;Ь-ЕЫе111у Лпйо КеаеагсЬ, 1ЕЕЕ Тгапз. Асоизг.
Бреес1г Б1апа1 Ргосезыпд, АЯЯР-23, 1, 146 — 149 (1975) . 4. )ауап1 Х., КаЬ1пег 1., ТЬе Арр11са11оп о1 И(Ьег 1о гЬе Япап(1ка11оп о1 8реесЬ Язепа!я Ве11 Бузгет Тес1г. 1., 51, 6, 1293 — 1304 (1972). 5. Мапаоп %., 01р1а! 8оппд 81дпа1я 8пЬ)ес11че Е11ес1 о1 Т1гп1пр Л11ег, ВВС МопоогарЬ, Огеа1 Вг11а1п, 1974/11. 6. Сапду 1., А 1.)ае о1 1 пп11 Сус!е Оас111а11опа 1о ОЬ(а1п КоЬпа1 Апа!од-1о-Р1р1а1 Сопчегяоп, 1ЕЕЕ Тгапк Соттип., СОМ-22, 3, 298 — 305 (1974). 7.
В1еяаег В., Ап 1пчез11да11оп о1 Япап(1ка11оп Хо1ае, Х. Аиро Епд. Кос., 22, 1, 20 — 21 (1974). 8. В!еааег В., 1 ее Е., Ап Апйо Ре1ау 8уа(егп 11япд Ир1а1 ТесЬпо1оду, Х. Аис(1о Епц. 5ос., 19, 5, 393 — 397 (1971). 9. Егеегпап Ь., Ид11а1-1о-Апа!ор Сопчегяоп Р1з(ог11оп, М1Т 1п1егпа1 гпегпогапс1пгп, 1.еЬе1 1.аЬога1огу, К1Е, МаааасЬпае11а 1па111п(е о1 ТесЬпо1оду, СагпЬгЫ- де, Маза., 1975. 133 Глава 2 Цифровая обработка звуковых сигналов 10. В1еяяег В., 1чея Е., А Ке-ехапппаНоп о1 1Ье 5/Ь! (;!цея11оп 1ог ануя(егпя юИЬ Типе-Чагу1пд ба1п ог ангес!цепсу Кеяропяе, У. АигПо Епц. 5ос., 20, 8, 638 — 641 (1972).
11. ОяЬогпе Р., Сго11 М., Р1нИа! 5оцпд Ядпа1я: ВИ-Ка1е КедцсНоп 1Ля1пд ап Ехрегппеп!а1 Р1р1а1 Согпрапдог, ВВС МоподгарЬ, бгеа1 ВгИа1п, 1973/41. 12. 1.ех1соп Ре1ау ануя!егп: РеНа Т 102, 1.ех1соп Согр., ЮаИЬагп, Маяя. 13. А. Ечегеч, НапдЬоо1с о1 Е1Нег асуп!Ьея1я, %11еу, меч Уота 1967. 14. Нце1ягпап 1., Ас!1че Е1Иегя: 1лнпред, Р1я!г1Ьц!ед, 1п1едга!ед, Р1оИа! апд Рагагпеп!г1с, СЬ.
2, Мсбгач-Н1П, Ь!еч УогК 1970. 15. 5!осваги Т., А Р апд Р-А Сопчег1егя: ТЬе1г ЕНес~ оп Р1р1а! Ацйо Г1де1Иу, 1п Р!дИа! Ядпа! Ргосеяя1пд, 1.. КаЬ1пег апд Кадег, едя., 1ЕЕЕ Ргеяя, Меж УогК 1972. 16. ЛеНгеяя 1, МаяЫпн, 1п Еоцпда!1оп о1 Модегп Ацй1огу ТЬеогу, Л. ТоЫая, ед., Асадеппс Ргеяя, Ь!еъ. УогК 1970. 17. КцеясЬег Е., Хч1я1осЫ Л., Адар1аНоп о1 1Ье Еаг 1о 5оцпд Яппц!1, У.
Асоиз1. 5ос. Атег., 21, 135 — 139 (1949). 18. Феде! К., 1.апе С., ТЬе Ацй!огу МаяЫпд о1 Опе Рцге Топе Ьу Апо(Ьег апд Ия РгоЬаЫе Ке1аНоп 1о !Ье Рупагйся о1 !Ье 1ппег Еаг, Рйуз. Кео., 23, 2, 266 †2 (1924). 19. Еяап Л., На!се Н., Оп !Ье МаяЫпн РаНегп о1 5ппр1е Ацй!огу Янпц1ця, У. Асоиз/. 5ос. Атег., 22, 622 — 630 (1950). 20.
Муегя Л., Ее1пЬегд А., Н1дЬ-(;!па!Ну Рго1еяя1опа1 Кесогйпд 1Ля1пд Р1р1а! ТесЬп1с!цея, У. Аисйо Епд. $ос., 20, 8, 622 — 628 (1972). 21. 1чапшга Н., НауаяЫ Н., М1уаяЫ!а А., Апакаъ.а Т., Рц1яе-Соде Модц1а(1оп Кесогйпд ануя!егп, У. АиЖо Епд. 5ос., 21, 7, 535 — 541 (1973). 22. 5а1о Ь!., РСМ Кесогдег — А Ь!еч' Туре о1 Ацйо Марне!1с Таре Кесогдег, У. Аиро Епд. 5ос., 21, 7 (1973).
23. СЬеч Л., МоНа1 М., Рц1яе Сос1е Модц1аНоп 1ог Н1рЬ-(,!па!Ну 8оцпд-Яаана! Р1я!г1Ьц11оп: Рго!ес11оп Ада1пя1 Р1р1а! Еггогя, ВВС МоподгарЬ, бгеа1 Вг1- 1а1п, 1972/18. 24. Лопея А., СЬагпЬегя Л., Р1нИа! Марне!1с Кесогйпд: Сопчеп!1опа1 Ва1цга(1оп ТесЬп1чцея, ВВС МоподтарЬ, бгеа1 ВгИа1п, 1972/9. 25. МИсЬе11 б., МоНа1 М., Рц1яе Соде Модц1аНоп 1ог Н16Ь-(;!цаИ!у 8оцпд-Ядпа! Р1я!г1Ьц!1оп: 5цЬ)ес!1че ЕНес1 о! Р1р1а! Еггог, ВВС МоподгарЬ, бгеа1 Вг1- 1а !и, 1972/40. 26.
Ре!егяоп Ж., Еггог Соггес!!пав Содея, ТЬе М1Т Ргеяя, СагпЬгЫде, Маяя., 1961. !Имеется перевод: Питерсон У., Коды, исправляющие ошибки. — М. Мир, 1964.! 27. НесЫ М., бцЫа А., Ре1ау Модц1аНоп, Ргос. 1ЕЕЕ, 57, 1, 1314 — 1316 (1969). [Имеется перевод: Хект М., Гуида А. Модуляция с задержкой.— ТИИЭР, 1969, т. 57, № 7, с. 161 — 163.! 28. КоЬауаяЫ Н., А 5цгчеу о1 Сойпд 5сЬегпея 1ог Тгапягп1яя1оп о1 Кесогйпд о1 Р!рч!а! Ра!а, 1ЕЕЕ Тгапз.
Соттип. ТесЬпо1., 1087 — 1100, 1971. 29. МеИя Л., А Ч!яца! Р1яр1ау о1 Таре Модц1аНоп Ь!о1яе чИЬ Ацйо Кесогйпр;, У. АигПо Епд. $ос., 10, 11, 939 — 941 (1971). 30. Тгепде11 Е., ТЬе Меаяцгегпеп1 апд 5цЬес11че Аяяеяягпеп! о1 Модц1аНоп Ь!о1яе 1п Марне!1с Кесогд!пд, У. АисПо Епд. 5ос., 17, 6, 644 — 653 (1969). 31. Ь!ацгпапп К., Рап1е1 Е., Ацйо СаяяеНе СЬгоппцгп Р1охЫе Таре, У. АисПо Епв'. 5ос., 19, 10, 822 — 828 (1971). 32. Ве!11я Г., 5гпИЬ М., А Яегео Р1р1а! 5оцпд Кесогдег, ВВС МоподгарЬ, бгеа1 ВгИа1п, 1974/39. 33. Согпя!ос!с Р., М!япег К., КоЬег!я Е., Хеппег К., Ргороц1 1деп(Н1са11оп апд С1еап1пд Ме!Ьодя 1ог Марне!1с Таре, У. АисПо Епд. 5ос., 22, 7, 511 — 520 (1974). 34.
МсКп1дЫ Л., Рече1оргпеп! о1 а 5цЬ)ес!те Е1цНег Меаяцгегпеп1 Яапдагд, 40!Ь Ацйо Епо1пеег1пд 5ос1е!у Сопчеп!1оп, Арг. 1971, ргерг1п! Ь!о. 790. 35. Ь!1рроп Со1цшЫа, ТоЕуо, Ларап, 1яяцед РСМ Кесогйпдя: ЫСВ 8001, Ь!СВ 8002, Ь!СВ 8003. 36. Яюг1ег Р., СЬеч В., АррИсаНоп о1 Рц1яе-Соде Модц1аНоп !о 5оцпд-Яя;па! Р1я(г!Ьц(1оп 1п а Вгоадсая1 Ь!е1иогК Ргос.
1пз1. Е1ес. Епд., 110, 10, 1442— 1448 (1972). 37. Сго11 М., Рц!яе-Соде Модц1аНоп 1ог Н1дЬ (;!па!Ну 8оцпд Р1я(г1Ьц!1оп: (,~цап(!ха!1оп Р1я(огНоп а1 Чегу 1оч Ядпа! 1.ече1я, ВВС МопоотарЬ, бгеа1 Вг1- 1а1п, 1970/18. 38. Ро1Ьу К., Ап Ацйо Ь!о1яе КедцсНоп ануя!егп, У. АисПо Епц. $ос., 15, 4, 383— 388 (1967). 39. ВеппеИ %., Рачеу Л., Ра!а Тгапягп1яя1оп, Мсбгач-Н111, Ь!еч УогК 1965. 40. Неяяеппше!!ег Н., ТЬе Тгапягп1яя1оп о1 Вгоадсая1 Ргортагпя 1п а Р1р1а! 1п= !енота!ед Ь!е!чоган 1ЕЕЕ Тгапз. АисПо Е1ес1гоасоизПсз, А1Л-21, 1, 17 — 20 (1973). 41. Сго!1 М., ОяЬогпе Р., КеЫ Р., Р1рч!а! 5оцпд Янпа1я: МцИ1р!ех1пд' Ях Н1дЬ- ццаИу 5оцпд СЬаппе!я 1ог Тгапяппяя1оп а! а ВИ-Ка1е о1 2.048 гпЬя, ВВС МопоотарЬ, бгеа1 ВгИа1п, 1973/42.
42. ОяЬогпе Р., Р1яИа! Воцпд Яя,'па!я: Ецг!Ьег 1пчея!1да!1оп о1 1пя!ап!апеоця апд О!Ьег КарЫ Согпрапйпр ануя!егия, ВВС Мопо~тарЬ, бгеа1 ВгИа1п, 1972/1931. 43. КеЫ Р., Сго11 М., Р1р;Иа! 5оцпд Ядпа1я: ТЬе ЕНес! о1 Тгапягп1яя1оп Еггогя 1п а Ь!еч' 1пя1ап!апеоця Р1р1а11у Согпрапдед ануя(егп, ВВС МопортарЬ, бгеа! ВП!а1п, 1974/24. 44. 5Ьог!ег Р., СЬеч' Л., Ночог!Ь Р., 8апдегя Л., Рц1яе-Соде Модц!аНоп 1ог Н1дЬ (;!ца!Иу 8оцпд-Яр;па! Р1я!г1Ьц!1оп, ВВС МопортарЬ, бгеа! ВгИа1п, 1968/75. 45. Ве11 Те1ерЬопе 1.аЬога!ог(ея ЯаН, Тгапягп1яя1оп ануя(егпя 1ог Сопптшп1саНопя, Фея!егп Е1ес!г1с Со. ТесЬп1са1 РцЫ1саНопя, %1пя!оп-5а!егп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
