способ формирования цифрового вещательного сигнала

Формула изобретения

Способ формирования цифрового вещательного сигнала, заключающийся в дискретизации-формировании отсчетов аналоговых сигналов, квантовании отсчетов по уровню и преобразовании результатов квантования отсчетов по уровню в цифровой сигнал, отличающийся тем, что обеспечивается возможность прослушивания естественных шумов для восприятия передачи звукового вещания путем увеличения числа отсчетов при квантовании отсчетов по уровню и числа разрядов цифрового сигнала, а при формировании отсчетов аналоговых сигналов уменьшают вдвое частоту дискретизации, сохраняя скорость цифрового потока V=nF_д , где n - разрядность цифрового сигнала, a F_д - частота дискретизации.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу передачи, в основном, вещательных сигналов.

Известны способы передачи вещательных сигналов при которых осуществляется временная дискретизация звукового сигнала с частотой, соответствующей частоте, определяемой теоремой Котельникова, и с последующим квантованием отсчетов по уровню и формирование цифрового сигнала, разрядность которого определяется числом уровней квантования (См. Алдошина И.А «Электроакустика и звуковое вещание». М.: Телеком, 2007, с.480-485) (1). Известно, что согласно теоремы Котельникова для полного восстановления сигнала частота временной дискретизации должна быть в два раза больше наивысшей частоты сигнала. Однако передаче подлежат не непосредственно временные отсчеты, а их выражение в цифровой форме, т.е. передается цифровой сигнал.

Для получения цифрового сигнала производят квантование по уровню, при котором неизбежны ошибки в размере половины шага квантования, в связи с чем на приеме сигнал восстанавливается в искаженной форме. Для уменьшения ошибок требуется уменьшение шага квантования, однако для передачи результатов необходимо увеличить разрядность цифрового сигнала, что в свою очередь приведет к увеличению скорости цифрового потока.

Скорость цифрового потока определяется как

где V - скорость передачи, n - разрядность сигнала и F_д - частота дискретизации.

Увеличение скорости передачи цифрового сигнала, что приводит к уменьшению числа цифровых каналов звукового вещания в общем цифровом потоке.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества восстановленного сигнала при сохранении числа цифровых каналов звукового вещания в общем цифровом потоке.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ формирования цифрового вещательного сигнала, заключающийся в дискретизации - формировании отсчетов аналоговых сигналов, квантовании отсчетов по уровню и преобразовании результатов квантования отсчетов по уровню в цифровой сигнал, отличающийся тем, что увеличивают число отсчетов при квантовании отсчетов по уровню, а формирование отсчетов аналоговых сигналов осуществляют с частотой вдвое меньшей, чем частота, определяемая теоремой Котельникова, и число разрядов цифрового сигнала удваивают.

При передаче сигналов звукового вещания большое значение для восприятия сигналов является возможность прослушивания естественных шумов. Отсутствие в канале естественных шумов (например, в телефоне) приводит к тому, что абонент воспринимает это как обрыв связи со всеми вытекающими последствиями. При трансляции концертов из концертных залов отсутствие естественных шумов приводит у слушателя к впечатлению, что передача ведется из звукозаписывающей студии. Это происходит из-за большого шага квантования по уровню, при котором естественные шумы воспринимаются как отсутствие сигнала.

При удваивании числа разрядов цифрового сигнала появляется возможность уменьшения на порядки шага квантования, что позволяет повысить точность восстановления сигнала. В то же время уменьшение частоты отсчетов позволяет сохранить скорость передачи

Разумеется, это известное Архимедово правило «рычага» - в чем то проигрываем, в чем то выигрываем, однако испытания показали, что сформированный согласно настоящему способу сигнал имеет объективно лучшее качество при воспроизведении сигналов звукового вещания.