8.5.2. Применение систем шумоподавления с двумя маршрутами прохождения сигнала
Если для любого входного сигнала во всем динамическом диапазоне известен уровень его усиления в обходном тракте, можно вычислить результирующие характеристики компрессии. И обратно, если известно, какие характеристики компрессора нужно получить, несложно понять, как на сигнал должен воздействовать обходной маршрут. При этом точная форма кривой компрессии во всех областях динамического диапазона не важна. Главное, чтобы необходимый уровень усиления имел место ниже стартовой точки и после конечной точки.
Возьмем, к примеру, систему шумоподавления DolbyтипаА. Схема ее работы показана на рис. 8.24. В той области динамического диапазона, которая расположена над самой границей низкоуровневых сигналов, компрессор в обходном маршруте этой системы работает скорее как лимитер. А для более громких звуков он начинает инвертировать сигнал по уровню (любое усиление входного сигнала вызывает такое же по значению ослабление выходного сигнала). Результирующая характеристика компрессора имеет точно определенную стартовую точку, но конечной пороговой точки у него нет. Главное, что, начиная примерно с 20 дБ, усиления не происходит (оно единичное), и на рисунке хорошо видно, что в результате компрессор имеет билинейные характеристики.
Одно из достоинств системы шумоподавления с двумя маршрутами прохождения сигнала состоит в том, что максимальный вольтаж на выходе обходного маршрута компрессора может лишь незначительно превосходить максимальный вольтаж на выходе или входе всего прибора. Это позволяет использовать при создании аппарата простые и соответственно недорогие компоненты. Такое достоинство было особенно актуально в 1965 году, когда появились первые шумоподавители типа А. Применяя современные интегральные схемы, можно получить передаточные кривые любых требуемых форм.
Рис. 8.24. Передаточные кривые компрессора в системе DolbyA
8.6. Конструкция систем шумоподавленияDolby
8.6.1. Конструкция систем шумоподавленияDolbyтипаA
Чтобы избежать появления эффекта модуляции шума, система шумоподавления должна работать только в тех областях частотного диапазона, где не происходит маскирования. DolbyAбыла первой системой, построенной по этому принципу (1965 год) [5].
В системе шумоподавления типа Авесь спектр частот разделен на четыре полосы. В каждой из них прибор проводит независимую билинейную динамическую обработку сигнала. При этом используется система с двумя маршрутами прохождения сигнала. На рис. 8.25 показана схема работы компрессора, входящего в состав системы типаA. Соответствующий этому компрессору экспандер может быть легко получен путем инвертирования работы обходного маршрута, как это было описано выше.
Рис. 8.25. Схема работы компрессора в системе DolbyA
Для этой системы общее усиление/ослабление низкоуровневых сигналов в каждой полосе фиксировано и равно 10 дБ. Другими словами, уровень шумоподавления составляет 10 дБ. Если уровень сигнала в какой-либо полосе находится выше определенной границы (стартовой точки), прибор производит подавление шума в этой полосе. При этом сигнал и усиливающийся шум находятся примерно на одной частоте, поэтому шум маскируется громким сигналом. Очень важно, что шумоподавление в одной полосе независимо от сигнала в других полосах, а это фактически является определением системы шумоподавления, не вызывающей слышимый эффект модуляции шума. Наконец, из-за того, что компрессия билинейна, сигналы в пределах верхних 20 дБ динамического диапазона почти не усиливаются, а значит, могут произойти лишь незначительные выбросы громких сигналов.