Extras din laborator

Ditherul in audio digital

Scopul lucrarii este de a analiza sistemele de cuantizare fara dither, cu dither cu scadere si cu dither fara scadere.

Conversia analog-digitala este in mod obisnuit descompusa in doua procese separate : esantionarea in timp a intrarii analogice si cuantizarea amplitudinii valorilor de semnal, pentru ca esantioanele sa poate fi reprezentate prin cuvinte binare de o lungime precisa. Sistemele de cuantizare sunt de trei tipuri : fara dither, cu dither cu scadere si cu dither fara scadere.

Fig 1 : Cuantizor fara dither.

Fig 2 : Cuantizor cu dither cu scadere

Fig 3 : Cuantizor cu dither fara scadere.

Sisteme de cuantizare fara dither. In cazul sistemului de cuantizare fara dither eroarea totala µ a sistemului este identica cu eroarea de cuantizare. Modelul clasic al cuantizarii trateaza aceasta eroare ca un proces aleator aditiv, care este independent de intrare si uniform distribuit.

Sisteme de cuantizare cu dither cu scadere. Are in componenta sa un cuantizor cu intrarea w=x+v astfel incat iesirea sistemului este : y=Q(x+v)-v. Apare eroare la intrare in cuantizor , notata cu µ, reprezentand eroarea de cuantizare w a intrarii totale a cuantizorului.

Sisteme de cuantizare cu dither fara scadere. Intr-un sistem de cuantizare cu dither fara scadere iesirea cuantizorului are expresia : y = Q(x+v), dar apare eroare totala µ. In eroarea totala se regaseste eroarea de cuantizare si ditherul , acest lucru complicand abordarea statistica a sistemelor de cuantizare cu dither fara scadere.

Simularea acestor cuantizoare se realizeaza cu mediul MATLAB, rezultatele simularii fiind redate in figurile de mai jos. Pentru fiecare tip de cuantizor se va utiliza acelasi semnal de intrare de tip sinusoidal de amplitudine A = 2 LSB, frecventa unghiulara 2À103 rad/s, faza initiala 0, care foloseste o lungime a secventei = 512, iar frecventa de esantionare Fs = 44.1 KHz.

Fig 4 : semnalul de intrare in sistem.

Se vor modifica valorile lui A pentru fiecare tip de cuantizor astfel : A=1 si A=3.