Ученые МТУСИ выяснили, почему меломанам больше нравится аналоговый звук

При создании цифровой фонограммы важно обеспечить качество записи в соответствии с нормативами. Однако есть проблема: один из основных нормативов на нелинейные искажения установлен не для всего диапазона уровней, а только для номинального, или максимального, значения.

Исследования МТУСИ показали, что коэффициент гармоник для существующих аналого-цифровых преобразователей на тихих звуках достигает 30% вместо нормируемых 1–2%. Интересно, что тихие звуки искажаются сильнее громких, и неизвестно, с какой громкостью будет прослушиваться фонограмма.

У этой проблемы есть решение: увеличить число разрядов до 24 или 32 с плавающей запятой, что позволит хранить и передавать больше информации. Вероятно, именно этот недостаток слышат меломаны при прослушивании цифровых фонограмм.

Слушатель не замечает, если отношение сигнал/шум увеличивается больше, чем на 56 дБ. Получается, что высокие уровни защищены слишком сильно, а низкие — на грани заметных искажений. В каналах с компактным представлением искажения ещё сильнее.

Искажения также добавляются при изменении частоты дискретизации в канале или цифро-аналоговом преобразователе, — пояснили Олег Попов и Татьяна Чернышева, кандидаты технических наук, профессор и доцент кафедры ТиЗВ МТУСИ соответственно.

В МТУСИ созданы алгоритмы сжатия и расширения динамического диапазона сигнала, которые позволяют передавать его с минимальными искажениями при оцифровке. Также разработан алгоритм изменения частоты дискретизации с искажениями не более одного шага квантования.

Проведённые измерения с использованием программных моделей алгоритмов показали, что качество звучания цифровых фонограмм повышается. При этом сохраняется студийное качество 24-разрядных записей при 16-разрядном представлении и 16-разрядное качество при 8-разрядном.

23.09.2024