Компандирование

редактировать
Метод смягчения вредного воздействия канала с ограниченным динамическим диапазоном

Исходный сигнал После сжатия, перед расширением

В телекоммуникациях и обработке сигналов, компандирование (иногда называемое компансированием ) - это метод смягчения вредных воздействий канала с ограниченными динамический диапазон. Имя представляет собой портманто слов сжатие и расширение, которые являются функциями компандера на передающей и принимающей сторонах соответственно. Использование компандирования позволяет передавать сигналы с большим динамическим диапазоном через устройства с меньшим динамическим диапазоном. Компандирование используется в телефонии и других аудиоприложениях, таких как профессиональные беспроводные микрофоны и аналоговая запись.

Содержание

  • 1 Как это работает
  • 2 Приложения
  • 3 История
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки

Как это работает

Динамический диапазон сигнала сжимается перед передачей и расширяется до исходного значения при получатель. Электронная схема, которая выполняет это, называется компандером и работает путем сжатия или расширения динамического диапазона аналогового электронного сигнала, такого как звук, записанный с помощью микрофона. Одна разновидность - тройка усилителей: логарифмический усилитель, за которым следуют линейный усилитель с регулируемым усилением и экспоненциальный усилитель. Такой триплет обладает тем свойством, что его выходное напряжение пропорционально входному напряжению, повышенному до регулируемой мощности.

Компандированное квантование - это комбинация трех функциональных строительных блоков, а именно компрессора динамического диапазона сигнала (непрерывной области), равномерного квантователя ограниченного диапазона и расширителя динамического диапазона сигнала (непрерывной области), который инвертирует функция компрессора. Этот тип квантования часто используется в телефонных системах.

На практике компандеры предназначены для работы в соответствии с относительно простыми функциями компрессора динамического диапазона, которые предназначены для реализации с использованием простых аналоговых электронных схем. Двумя наиболее популярными функциями компандера, используемыми для телекоммуникаций, являются функции A-law и μ-law.

Приложения

Компандирование используется в системах цифровой телефонии, сжимая перед вводом в аналого-цифровой преобразователь , а затем расширяя его после цифро-цифрового преобразования. -аналоговый преобразователь. Это эквивалентно использованию нелинейного АЦП, как в телефонной системе T-carrier, которая реализует компандирование по A-закону или μ-закону. Этот метод также используется в цифровых форматах файлов для лучшего отношения сигнал / шум (SNR) при более низкой битовой глубине. Например, линейно закодированный 16-битный сигнал PCM может быть преобразован в 8-битный файл WAV или AU с сохранением приличного SNR путем сжатия до переход на 8-битный и расширение после преобразования обратно в 16-битный. По сути, это форма сжатия аудиоданных с потерями..

Профессиональные беспроводные микрофоны делают это, поскольку динамический диапазон самого аудиосигнала микрофона больше, чем динамический диапазон, обеспечиваемый радиопередачей. Компандирование также снижает уровень шума и перекрестных помех в приемнике.

Компандеры используются в концертных аудиосистемах и в некоторых схемах шумоподавления.

История

Использование компандирования в Система аналоговой передачи изображения была запатентована А.Б. Кларком из ATT в 1928 году (подана в 1925 году):

При передаче изображений электрическими токами метод, который заключается в передаче токов, изменяемых в нелинейном отношение к значениям света последовательных элементов изображения, которое должно быть передано, и на принимающем конце воздействие света на соответствующие элементы чувствительной поверхности изменялось обратно нелинейно по отношению к принимаемому току.

— A. Патент Б. Кларка

В 1942 году Кларк и его команда завершили разработку системы безопасной передачи голоса SIGSALY, которая включала первое использование компандирования в системе PCM (цифровой).

В 1953 году, Б. Смит показал, что нелинейный ЦАП может быть дополнен обратной нелинейностью в конфигурации АЦП последовательного приближения, что упростило конструкцию систем цифрового компандирования.

В 1970 году Х. Канеко разработал унифицированное описание сегмента. (кусочно-линейные) законы компандирования, которые к тому времени были приняты в цифровой телефонии.

. В 1980-х (и 90-х годах) многие производители музыкального оборудования (Roland, Yamaha, Korg ) использовали компандирование при сжатии данных формы сигнала библиотеки в своих цифровых синтезаторах. Это восходит к концу 80-х, когда микросхемы памяти часто были одним из самых дорогих компонентов в приборе. Производители обычно указывают объем памяти в сжатом виде: т.е. 24 МБ ПЗУ физической формы сигнала в Korg Trinity на самом деле 48 МБ в несжатом виде. Точно так же платы расширения Roland SR-JV обычно рекламировались как платы на 8 МБ с «эквивалентом содержимого 16 МБ». Неосторожное копирование этой технической информации без упоминания «эквивалентности» часто может вызвать путаницу.

Ссылки

Внешние ссылки

Найдите компандирование в Wiktionary, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-05-15 07:53:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте