Sisteme de reducere a zgomotului Dolby A, B și C.
Chiar și cele mai bune benzi de calitate sunt încă în mod semnificativ inferioare CD-urilor cu o gamă dinamică și nivel de zgomot atunci când se înregistrează înregistrări magnetice. Prin urmare, înregistratoarele sunt adesea echipate cu circuite speciale de suprimare a zgomotului. Rolul de lider în dezvoltarea lor a fost jucat de DolbyIaboratories.
În sistemul de reducere a zgomotului Dolby B, semnalul amplificatorului de înregistrare are o creștere a frecvenței de răspuns peste frecvența de 500 Hz, atârnând de nivelul semnalului. Cu un nivel mare de semnal, nu există nici o creștere, și la mic este maxim. Această creștere a înregistrării îmbunătățește raportul semnal-zgomot pentru semnalele mici. În timpul redării, răspunsul la frecvență depinde, de asemenea, de nivelul semnalului - pentru semnale mici are o degradare la frecvențe înalte. Astfel, în timpul procesului de înregistrare / redare, este utilizată compresia-decompresia dependente de frecvență a semnalelor audio. Sistemul de reducere a zgomotului DolbyB vă permite să creșteți raportul semnal-zgomot cu aproximativ 10 dB, în special la frecvențe înalte, unde spectrul de zgomot este bine auzit de ureche.
Sisteme mai complexe de reducere a zgomotului DolbyS și S nu sunt două canale de frecvență, dar mai mult, ceea ce permite mai eficient suprimarea zgomotului într-o bandă de frecvență mai largă. Cresterea raportului semnal-zgomot realizat in diferite sisteme Dolby, in functie de frecventa semnalului inregistrat. Este ușor de văzut că sistemul Dolby oferă o creștere a raportului semnal-zgomot cu aproximativ 20 dB, în comparație cu sistemul DolbyB. Sistemul Dolby oferă un câștig de aproximativ 10 dB, dar cel mai important, o gamă dinamică de frecvențe joase este mărită cu aceste 10 dB.
Deoarece sistemele Dolby se bazează pe corecția de frecvență dependentă de semnal, este important să se asigure un nivel suficient de precis al semnalelor în timpul înregistrării. În plus, pentru a reproduce înregistrările realizate pe sistemele DolbyB / C / S, magnetofonul trebuie să aibă un circuit de conversie corespunzător în calea de redare. Acest lucru duce la distorsiuni (și destul de vizibile) atunci când se redă înregistrări efectuate pe un magnetofon cu astfel de sisteme pe un alt magnetofon care nu are astfel de sisteme.
Sistem de reducere a zgomotului Dolby-A
Sistemul "Dolby-A" este un UWB de uz comercial, dezvoltat pentru uz profesional. O diagramă structurală generală a sistemului este prezentată în Fig.
Schema structurală simplificată a UWB «Dolby-A»
Reglementarea nu se realizează în întreaga gamă de niveluri de intrare, dar numai la niveluri relativ scăzute, ceea ce reduce vizibilitatea proceselor tranzitorii. La niveluri ridicate, interferența este mascată de semnal și suprimarea lor devine inutilă.
Figura - caracteristică de amplitudine
Compresor (1), Expander (2) și prin
tractul (3) al sistemului "Dolby-A"
Semnalul audio de intrare este distribuit în două moduri și nu este reglat în calea principală, dar în cel suplimentar este reglat de prespătător, după care sunt adăugate ambele componente. Coeficientul de transmisie al căii suplimentare pentru semnalele de intrare mari este mic, ca urmare a faptului că semnalele unui nivel mare nu suferă modificări. La niveluri mici de intrare, coeficientul de transmisie al căii suplimentare crește, proporția semnalului acestei căi față de cea principală devine mai mare și nivelul semnalului la ieșirea primului aderent crește. Semnalul de la ieșirea sistemului se duce la adâncime prin extensorul deja inversat și se scade din semnalul comun, ca urmare a revenirii relațiilor de nivel inițial.
Figura - Caracteristicile de frecvență ale filtrelor
În fiecare dintre benzi, intervalul dinamic este comprimat și, prin urmare, este extins prin schimbarea factorului de transmisie numai la niveluri sub un anumit nivel de prag Nnorm. Semnalele de la ieșirea compresorului sunt adăugate la semnalul căii principale și, respectiv, în partea de recepție a sistemului, sunt scăzute la niveluri mai mici decât Nnorm. Semnalele de nivel superior trec prin sistem neschimbate. Separarea spectrului de semnale de legăturile reglementate mărește semnificativ eficiența reglementării, în special dacă energia semnalului este concentrată în orice bandă. Din cauza nivelului ridicat de semnal în această bandă de nici o reglementare are loc, dar în alte benzi din cauza mic semnal de control al nivelului care intră în ele este mai eficientă și „S / N“, raportul crește într-o măsură mai mare.
Calea suplimentară a sistemului "Dolby-A" este universală și este utilizată de două ori - în timpul înregistrării și redării. Prin urmare, distorsiunea răspunsului de frecvență și a filtrelor PFC în timpul înregistrării este compensată de distorsiunile semnului invers în timpul redării.
Sistemul Dolby-A oferă o îmbunătățire a raportului semnal-zgomot în intervalul de frecvențe de 30-15000 Hz cu aproximativ 10 dB și la frecvențe mai mari cu 15 dB.
Sistem de reducere a zgomotului Dolby-B
Sistemul "Dolby-B" (Figura 3.43) a apărut în 1970 și este conceput în principal pentru a combate zgomotul de înaltă frecvență care apare în aparatele de uz casetat de uz casnic cu o viteză redusă a benzii
Figura - Schema structurală a UWB "Dolby-B"
Sistemul include două cale de transmitere a semnalului audio: (. Deasupra liniei punctate din figura 3.43) principal și auxiliar (linia punctată inferior), ieșirile care sunt combinate de către sumatorul. În calea principală, nu au loc conversii de semnal. Compoziția traseului suplimentar include un filtru highpass cu frecvență controlată cutoff (1,5 kHz sau mai mare, în funcție de UE), un detector de nivel (DN), un amplificator (câștig K = 2,3), iar limitatorul invertor. Acesta din urmă reduce tensiunile de până la 1 ms, datorate întârzierii în funcționarea telecomenzii în momentul unei creșteri puternice a semnalului de intrare.
În timpul înregistrării (comutatorul S1 din figura 3.43 în poziția superioară), circuitul funcționează ca un compresor. În funcție de tensiunea semnalului audio înregistrat, parametrii căii suplimentare sunt modificați automat, astfel încât nivelul semnalului la ieșire să fie menținut constant. Mai mult decât atât, acest nivel este menținut constant nu se schimbă datorită coeficientului suplimentar cale de transmisie (ca, de exemplu, în UWB «Dolby-A»), și prin deplasarea frecvența de tăiere a HPF. Tensiunea de comandă pentru schimbarea răspunsului filtrului de înaltă trecere este formată de un detector de nivel. Cu cât este mai mare nivelul semnalului de intrare, cu atât frecvența cutoff RF este mai mare în regiunea RF. Ca urmare, nivelurile scăzute ale semnalului înregistrat sunt amplificate prin adăugarea de tensiune din calea auxiliară. Odată cu creșterea nivelului semnalului înregistrat, creșterile relative scad. Astfel, la înregistrare, apare o compresie dependentă de frecvență a domeniului dinamic al semnalului
Figura - Relația dinamică a intervalului
a semnalului înregistrat de la frecvența din UWB "Dolby-B"
la diferite niveluri de intrare
În timpul redării (comutatorul S1 din figura 3.43 în poziția inferioară), dispozitivul funcționează ca un expander, reducând amplificarea în locuri cu un nivel redus de fonogramă. Semnalul de la invertor este emis de sistem prin intermediul căii auxiliare la adancime și este scos din semnalul principal. Utilizarea aceluiași expander tractului auxiliar poate oferi în mod automat o imagine inversata de caracteristici în raport cu compresor (fig. 3.45) și elimină distorsiunile apărute datorită amplitudinii și fază caracteristicile non-complementare ale compresorului și expandor.
«Dolby-B» Sistemul oferă următoarele îmbunătățiri limită raportul "S / N" la frecvențe diferite: 600 Hz - 3 dB 1200 Hz - 6 dB 2400Gts - 8 dB, 5000Hz - 8 dB, 5000 ... 10000Gts - 10 dB.
Figura - Caracteristicile amplitudinii UWB
"Dolby-B": squeezer (1), expander (2), comun (3)
Sistem de reducere a zgomotului Dolby-C
Sistemul Dolby-S (dezvoltat în 1983) îmbunătățește raportul semnal-zgomot cu 15 dB pentru frecvențele de 400 ... 1000 Hz și cu 20 dB pentru frecvențe mai mari de 1 kHz. Acest lucru se realizează prin includerea secvențială a două cascade "Dolby-B" (Figura 3.46) care funcționează în aceleași benzi de frecvență, dar cu praguri diferite. Prima cascadă a sistemului funcționează la niveluri de semnal comparabile cu nivelurile din "Dolby-B". A doua etapă funcționează la un prag al semnalului, micșorat cu 20 dB. Această separare reduce nivelul emisiilor.
Figura - Diagrame de bloc compresor (a)
și expanderul (b) al sistemului de anulare a zgomotului "Dolby-C"
Pentru a reduce zgomotul în regiunea MF, frecvența de cutoff a HPF în cascada de procesare a semnalului, comparativ cu "Dolby-B", este redusă de la 1,5 kHz la 375 Hz. În plus, sunt introduse spectrul semnalului procesat și schema de "antisaturație" inclusă în circuitul de procesare a semnalului cu un nivel mic.
Dispozitivul de limitare a spectrului semnalului, instalat în fața compresorului, oferă o scădere a frecvenței de răspuns la frecvențe mai mari de 10 kHz (Figura 3.47). Aceasta permite îmbunătățirea capacității de modulare pe canalul HF de "înregistrare-redare" și reducerea erorilor datorate fluctuațiilor de nivel cauzate de pierderea semnalului. Spectrul de semnal este restabilit după extensor în dispozitivul de recuperare a spectrului
Figura - Răspunsul de frecvență al compresorului UWB «Dolby-S»
Schema de "antisaturație" servește la prevenirea supraîncărcării benzii magnetice a benzii magnetice și la reducerea denaturării intermodulării.
Înregistrările efectuate pe echipamentele echipate cu Dolby-C pot fi redate pe magnetofoane cu Dolby-B fără pierderi de calitate, deoarece aceste sisteme sunt compatibile.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: