Аудиопроцессорная обработка сигналов звукового вещания (3300,00 руб.)

Стр.2

Стр.219

Стр.220

Стр.221

УДК 681.84 ББК 32.884.1 Л64 Р е ц е н з е н т : зав. кафедрой телекоммуникационных систем МИРЭА, доктор техн. наук, профессор В. И. Нефедов; ген. директор ООО «Глобальные телерадиовещательные сети», доктор техн. наук А. Н. Иванчин Л64 Литвин С. А., Попов О.Б., Чернышева Т.В. Аудиопроцессорная обработка сигналов звукового вещания. Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2017. – 222 с.: ил. ISBN 978-5-9912-0586-3. Звуковой сигнал, передаваемый по каналам звукового вещания, был и будет востребован в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания, базовые процедуры, используемые при обработке звукового вещательного сигнала (ЗВС); основные алгоритмы обработки сигнала в канале передачи. Проведен анализ и оценка искажений сигнала на всех этапах его передачи – от первичного цифрового преобразования до аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено авторами алгоритмам обработки и проблеме объективной оценки качества ЗВС в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения. Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров 11.03.02 и 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 11.03.01 и 11.04.01 –«Радиотехника», 10.05.02 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», будет полезно специалистам эксплуатационных служб радиосвязи, радиовещания и телевидения. ББК 32.884.1 Учебное издание Литвин Семен Анатольевич, Попов Олег Борисович Чернышева Татьяна Васильевна Аудиопроцессорная обработка сигналов звукового вещания Учебное пособие для вузов Тиражирование книги начато в 2017 г. Все права защищены. Любая часть этого издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения правообладателя © ООО «Научно-техническое издательство «Горячая линия – Телеком» www.techbook.ru © С. А. Литвин, О. Б. Попов, Т. В. Чернышева

Стр.2

Оглавление Основные сокращения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Глава 1. Звуковой вещательный сигнал: описание и основные свойства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1. Распределения мгновенных значений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2. Уровень ЗВС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3. Частотный диапазон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4. Смысловая и эмоциональная информация . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.5. Спектральная информативность СЗВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.6. Сегментация СЗВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.7. Практическое занятие по исследованию свойств звукового сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.8. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Глава 2. Основные свойства слуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.1. Слуховой аппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2. Порог слышимости и уровень громкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3. Тон и тембр. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4. Порог различимости по частоте. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.5. Особенности восприятия звуковых сигналов . . . . . . . . . . . . . . 28 2.6. Структурная схема канала вещания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.7. Требования к качеству передачи сигналов вещания . . . . . . . 35 2.8. Объективная оценка качества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.9. Практическое занятие по спектральному анализу и искажениям, обусловленным неверной интерпретацией его результатов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.10. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Глава 3. Обработка сигнала в канале звукового вещания . . . . 45 3.1. Задачи обработки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.2. Авторегулирование уровня ЗВС в канале передачи . . . . . . . . 47 3.3. Влияние работы АРУР на свойства звуковых сигналов . . . . 51 3.4. Системы шумоподавления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.5. Практическое занятие исследование результатов работы авторегулятора уровня ЗВС и системы шумоподавления . . . 62 3.5.1. Анализ результатов работы авторегулятора уровня ЗВС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.5.2. Анализ результатов работы системы шумоподавления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.6. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Стр.219

220 Оглавление Глава 4. Аудиопроцессоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.1. Динамическая обработка сигналов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.2. Психоакустические процессоры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.3. Процессоры пространственной обработки . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.4. Практическое занятие по исследованию изменений сигнала при аудиопроцессорной обработке . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.5. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Глава 5. Аудиопроцессорная обработка вещательного сигнала в трактах вторичного распределения. . . . . . . . 100 5.1. Цель аудиопроцессорной обработки ЗВС . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5.2. Об эффективности аудиопроцессорной обработки сигнала на входе РВ передатчика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.3. Аудиопроцессоры OPTIMOD: особенности обработки звука и опыт применения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 5.4. Автоматический регулятор с использованием гильбертовской огибающей вещательного сигнала (АРГО). 108 5.5. Неискажающее управляемое компандирование звукового сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.6. Алгоритм неискажающего компандирования ЗВС по гильбертовской огибающей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.7. Практическое занятие по исследованию результатов измерений характерных искажений звукового сигнала в каналах передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.8. Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Глава 6. Оценка качества передачи СЗВ в адаптивных каналах передачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 6.1. Метрология звукового вещания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 6.2. Методы оценки качества звукового сигнала . . . . . . . . . . . . . . . 139 6.3. Методика анализа изменений звуковых сигналов на основе статистических распределений их параметров . . . . . . 147 6.4. Метод комплексного статистического оценивания (МКСО) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 6.5. Методика оценки качества передачи сигналов звукового вещания на основе использования МКСО. . . . . . . . . . . . . . . . . 172 6.6. Примеры использования МКСО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 6.7. Практическое занятие по исследованию статистических характеристик сигнала звукового вещания . . . . . . . . . . . . . . . . 182 6.7.1. Описание пользовательского интерфейса программы Estim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 6.7.2. Исследование СЗВ с помощью программной модели аудипроцессора АРГО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Стр.220

221 6.7.3. Проведение прослушивания (субъективностатистических испытаний) сигнала вещания . . . . . . . 202 Глава 7. Искажения СЗВ в трактах вторичного распределения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Стр.221