SU1589314A1 - Устройство кодировани звуковых сигналов в частотной области - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике обработки звуковых сигналов и может быть использовано в цифровых системах звукового вещани . Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, преобразователь Фурье, преобразователь в пол рные координаты, блок задержки, вычитатель, первый и второй детекторы единицы, адаптивный дифференциальный преобразователь, параллельный регистр, первый и второй коммутаторы, буферный накопитель, счетный узел и дешифратор. Устройство обеспечивает повышение точности передачи звукового сигнала путем увеличени  числа передаваемых коэффициентов Фурье при скорости цифрового потока не выше, чем в прототипе. Это достигаетс  за счет использовани  разностного метода кодировани  амплитуд коэффициентов и устранени  избыточности в передаваемом сигнале. 2 ил.

Description

Изибретение относитс  к технике обработки звуковых сигналов и может быть использовано в цифровых системах звукового вещани .

Цель изобретени  .- повышение точности передачи звуковых сигналов путем увеличени  количества обрабатываемых спектральных составл ющих.

На фиг.1 показана структурна  схема устройства кодировани  звуковых сигналов в частотной области; на . фиг.2 - схема распределени  информации в разр дах параллельного регистра.

Устройство кодировани  звуковых сигналов в частотной области содержит аналого-цифровой преобразователь 1, преобразователь Фурье 2, преобразователь 3 в.пол рные координаты , блок 4 задержки, вычитатель 5

первый детектор 6 единицы, адаптивный дифференциальный преобразователь 7, второй детектор 8 единицы, параллельный регистр 9, первый 10 и второй 11 коммутаторы, буферный накопитель 12, счетный узел 13, выход 14 преобразовател  3, выход 15 буферного накопител  12, вход 16 счетного узла 13, дешифратор 17, блок 18 пам ти, первый 19 и второй 20 блоки сравнени  и счетчик 21.

Устройство кодировани  звуковых сигналов в частотной .области работает следующим образом.

Звуковой сигнал в аналоговой форме поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  1, где преобразуетс  в цифровую форму, и подаетс  на вход преобразовател  Фурье 2, в котоСП

00

;о

00

POM преобразуетс  в р д коэффициенто Фурье, представлелных в виде комплексных чисел. В преобразователе 3 в пол рные координаты коэффициенты пре- образуютс  из пр моугольной систеьы координат в пол рную систе(у, где число пведставл етс  в виде амплитуды угла (фазы). Так как человеческий слух менее чувствителен к фазе сигнала, т на отображение фазы сигнала исполь- j зуетс  меньшее количество информации I (достаточно четырех бит). : Информаци  об амплитуде с выхода преобразовател  3 поступает на один вход вычитате  5, а затем на другой вход после задержки на один такт в блоке 4 задержки, длительность такта определ етс  числом отсчетов, используемых в разложении Фурье, и обеспечивает сравнение в вычитате- ле 5 частотных коэффициентов с одним и тем же номером. Одновременно на выходе детектора 6 формируетс  сигнал 1 в случае наличи  хот  бы одной единицы в кодовой комбинации и О в случае их отсутстви . С выхода вычитател  5 разность двух после- ДУ701ЦИХ.значений коэффициентов поступает на адаптивный дифференциальный преобразователь 7, где отображаетс  в виде ограниченного количества разр дов , например трех. Одновременно информаци  о разности двух коэффициентов поступает на вход второго детектора 8, на выходе которого формируетс  сигнал 1 в случае наличи  хот  бы одной единицы в кодовой комбинации и О в слу11ае их отсутстви .

Далее информаци  о наличии сигна- ла (выход детектора 6), о наличии изменени  сигнала детектора 8, о величине изменени  амплитуды сигнала (выход адаптивного дифференциального преобразовател  7) и о фазе (выход 14 преобразовател  3) поступает на соответствующие входы параллельного регистра 9.

Считывание информации с параллельного регистра 9 производитс  с помощью коммутатора 10, управление ко- торьм осуществл етс  первыми двум  разр дами, записанными в параллель- ном регистре 9 (фиг.2) при помощи дешифратора 17.

Коммутатор 10 подключает на вход коммутатора 11 информацию следующим образом:

только первые два разр да в случае отсутстви  сигнала;

только первые п ть разр дов в случае отсутстви  изменени  амплитуды сигнала;

все дев ть разр дов в случае наличи  сигнала и изменени  его амплитуды .

В буферный накопитель 12 записываютс  разные по длительности кодовые слова, выборка производитс  на пониженной тактовой частоте.

Дл  исключени  возможности переполнени  буферного накопител  12 служат счетный узел 13 и коммутатор 11, с помощью которых устран етс  информаци  о коэффициентах, соответствующих высокочастотным компонентам сигнала, счетный узел 13 определ ет текущее значение .номера спектральной составл ющей, который однозначно определ ет ее положение в спектре сигнала, и управл ет коммутатором 11 таким образом, что послед- .ний прерывает прохождение информации с коммутатора 10 на буферный накопитель 12.

Буферный накопитель 12 разрещает работу счетного узла 13 на прерывание по управлению коммутатором 11 в случае своего заполнени  по заданной величине.

Счетный узел 13 работает следующим образом.

Блок 18 пам ти содержит информацию о заданной (допустимой) величине наполнени  буферного накопител  12.

Информаци  по входу 16 поступает непосредственно на счетчик 21. Выход счетчика 21, соответствуюгщй высокочастотным компонентам сигнала, соединен с одним входом блока 20 сравнени , на другой вход которого подаетс  сигнал с выхода блока 19 сравнени 

Таким образом, с корость цифрового потока уменьшаетс  за счет использовани  разностных методов, кодировани  амплитуды всех спектральных составл ющих сигнала (мен ющихс  сравнительно медленно), статистического сокращени  цифрового потока и устранени  спектральных составл ющих, не воспринимаемых слущателем вследствие эффекта маскировки.

Устройство обеспечивает повышение точности звукопередачи, за счет пеедачи всех вход щих в него спектральных составл ющих, что дополнительно расшир ет его функциональные возможности , позвол   осуществл ть передачу сигналов широкого класса с высоким камеством, необходимым в системе цифрового радиовещани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство -одироваии  звуковых сигналов в частотной области, содержащее аналого-цифровой преобразователь , вход которого  вл етс  входом

   звуковых сигналов в частотной области , при этом первый выход преобразовател  Б пол рные координаты подключен к второму входу вычитател  и входу блока задержки, выход которого через -первый детектор единицы подключен к второму входу параллельного регистра , третий и четвертый входы кото 10 рого подключены соответственно к второму выходу преобразовател  в пол рные координаты и выходу адаптивного дифференциального преобразовател , вход которого подключен к выходу выустройства кодировани  звуковых сигна-15 читател , второй выход буферного налов в частотной области, а выход через преобразователь Фурье подлючен к входу преобразовател  в пол рные координаты , отличающеес  тем, что с целью повышени  точности передачи звуковых сигналов путем увеличени  количества обрабатываемых спектральных составл ющих, введены дешифратор, адаптивный дифференциальный преобразователь, первый детектор единицы и последовательно соединённые блок задержки, вычитатель, второй детектор единицы, параллельный регистр, первый коммутатор, счетный узел, второй коммутатор и буферный накопитель, первый выход которого  вл етс  выходом устройства кодировани 

   9314 . 6

   звуковых сигналов в частотной области , при этом первый выход преобразовател  Б пол рные координаты подключен к второму входу вычитател  и входу блока задержки, выход которого через -первый детектор единицы подключен к второму входу параллельного регистра , третий и четвертый входы кото- 10 рого подключены соответственно к второму выходу преобразовател  в пол рные координаты и выходу адаптивного дифференциального преобразовател , вход которого подключен к выходу выкопител  подключен к второму входу счетного узла, первый вход которого подключен к второму входу второго коммутатора, первый и второй входы

   первого коммутатора подключены соответственно к входу и выходу дешифратора , а счетный узел содержит счетчик и последовательно соединенные блок пам ти, первый блок сравнени  и второй блок сравнени , выход которого  вл етс  выходом счетного узла, вторым и первым входами ко- торого  вл ютс  соответственно второй вход первого блока сравнени  и

   вход счетчика, выход которого подключен к второму входу второго блока срапнеии .

   Л

   со

   Фиг.2

   J - наличие,О- отсутствие cutHaaa

   ,1 - напичие, .0 - оасутствае I изменений (угнана

   информаци  о зе

   ин рормаци  об изменении амплитуды