2. Дискретизация

Преобразование сигналов из непрерывной формы в дискретную можно представить как результат измерения мгновенных значений сигнала через постоянные (дискретные) промежутки времени. Полученная совокупность отсчётов преобразуется в числовую последовательность и передаётся для последующей обработки. Этот процесс называется дискретизацией или семплированием. Среди методов цифрового представления наиболее известно импульсно-кодовая модуляция, которая реализуется специальным устройством АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Частота дискретизации (sample rate) равна числу отсчётов сигналов в секунду. Для адекватного представления сигнала (особенно содержащего много высокочастотных составляющих в спектре) необходимо брать достаточно большое количество отсчётов. С другой стороны, когда выбрано слишком много отсчётов появляется много коррелированных значений сигнала, которые не оправдывают затраты на их сохраниение и обработку. В соответствии с теоремой Котельникова-Найквиста неискаженная передача непрерывного (аналогового) сигнала с полосой частот от нуля до дискретной последовательностью его отсчетов возможна только в том случае если частота дискретизации связана с максимально частотойисходного сигнала следующим соотношением: .

При согласовании различных устройств возникает необходимость изменения частоты дискретизации. Уменьшение частоты дискретизации называется децимацией, при этом задаётся коэффициент децимации (decimation ratio), который указывает какое количество отсчётов сигнала должно быть взято для усреднения и последующей замены на это усреднённое значение. Увеличение частоты дискретизации происходит с помощью процесса интерполяции, т.е. дополнение промежуточных значений сигнала.

3. Квантование

После дискретизации звуковой сигнал имеет дискретное значение аргумента (времени) но сохраняет непрерывное изменение значения функции (напряжение). Из-за ограниченой разрядности элементов памяти и операционных систем цифровых устройств сигналы в них могут передоваться только с ограниченной точностью, поэтому производиться операция квантования. При этом непрерывное множество значений функций заменяется на некоторое конечное разрешённое число, которое определяется числом уровней квантования. Расстояние между соседними разрешенными уровнями квантования называется шагом квантования. Каждое значение отсчёта сигнала заменяется (округляется или отбрасывается) ближайшим ему разрешённым значением. Квантование операция нелинейная и неизбежно вызывает ошибку квантования при которой, в отличае от дискретизации, сигнал нельзя передать со сколь угодно малой ошибкой ни при каком конечном шаге квантования. Разность между исходными и квантованными значениями отсчёта называется шумом квантования. Поскольку мощность шума квантования зависит не от уровня входного сигнала, а только от выбранного шага квантования, то при слабых уровнях сигнала шум квантования вносит слышимые искажения.

4. Кодирование

Кодирование - процесс представления квантованного отсчёта значений сигнала в двоичной системе счисления. Каждому квантованному значению сигнала сопоставляется некое число состоящее из нескольких цифр, так называемое кодовое слово (digital word). Двоичные кодовые слова состоят из двух цифр 0 и 1. Двоичные символы 0 и 1 входящие в состав кодовых слов называются битами (bit – binary digit). Выбор определенного количества бит определяет длинну слова, т.е. Количество цифр которое может использоваться для каждого уровня квантования. Число возможных уровней квантования, которое может быть зародированно с помощью выбранного числа бит, определяется числом перестановок из заданного количество цифр. Например выбрав число бит равное 2, т.е. задав длину слова из 2 цифр, можно закодировать только 4 уровня. Соответственно задав произвольное число бит можно закодировать неорганиченное количество уровней. При бит, можно закодировать число уровней. Чем больше динамический диапазон сигнала, тем больше требуется уровней квантования (при сохранинии низкого уровня шума квантования) и тем больше требуется цифр в слове, т.е. числа бит для их кодирования. Динамический диапазон сигнала D связан числом бит следующим приближенным соотношением , поэтому в современной звукотехнике применяется разрядность 24 бита.

5. Скорость передачи цифрового потока

– f частота дискретизации в килогерцах, m – разрядность в битах.

6. Структура тракта звукопередачи

7. Структура тракта звукопередачи. Основные виды оборудования.

   1. Микшерные пульты.

Центральное устройство, для усиления, обработки и тратата. Среди операций которые выполняет микшерный пульт выделяют следующие:

• регулировка уровней и усиление звуковых сигналов от отдельных источников;

• смешивание (микширование) сигналов в определённых соотношениях;

• частотная коррекция звуковых сигналов;

• панарамирование сигналов;

• отбор сигнала для направления их на посылы при обработке внешними процессорами (AUX);

• группирование определенным образом источников для создания субмикса (bus);

• визуальный и слуховой контроль с помощью различных звуковых приборов и устройств для прослушивания (контрольных агрегатов).

Во всех пультах можно выделить общие принципы их построения:

• входная (канальная) секция;

• секция подгрупп;

• мастер секция.

Входная (канальная) секция состоит из: микрафонного предусилителя, частотного корректора эквалайзера, AUX-шины, регулятор панорамы, регулятор уровней (фейдер).

Секция подгрупп: частотный корректор, регулятор уровней подгрупп.

Мастершина: либо один регулятор уровня, либо + регуляторы дополнительных выходов (control room).