![\"\"](\"https:\/\/audio-illuminati.pl\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/dynamika.png\")
<\/figure>\n\n\n\nSprzedawcy i konsumenci sprz\u0119tu audio cz\u0119sto u\u017cywaj\u0105 wyra\u017cenia \u201ed\u017awi\u0119k o jako\u015bci CD\u201d. w odniesieniu do d\u017awi\u0119ku o wysokim zakresie dynamiki. Por\u00f3wnaj jako\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku odtwarzacza CD z jako\u015bci\u0105 d\u017awi\u0119ku emitowanego w radiu AM. W przypadku wy\u017cszej jako\u015bci d\u017awi\u0119ku CD szumy nie s\u0105 s\u0142yszalne, zw\u0142aszcza podczas cichych fragment\u00f3w muzyki. Sygna\u0142y o ni\u017cszym poziomie s\u0105 wyra\u017anie s\u0142yszalne. Jednak s\u0142uchacz radia AM mo\u017ce z \u0142atwo\u015bci\u0105 us\u0142ysze\u0107 ha\u0142as o niskim poziomie na bardzo s\u0142yszalnym poziomie, kt\u00f3ry mo\u017ce rozprasza\u0107 s\u0142uchacza. Wraz ze wzrostem zakres\u00f3w dynamiki sygna\u0142u audio mo\u017cna lepiej rozr\u00f3\u017cni\u0107 sygna\u0142y audio o niskim poziomie, podczas gdy poziom szum\u00f3w jest obni\u017cony i staje si\u0119 niewykrywalny dla s\u0142uchacza (\u201epoziom szum\u00f3w\u201d to termin u\u017cywany do opisu punkt, w kt\u00f3rym nie mo\u017cna odr\u00f3\u017cni\u0107 sygna\u0142u audio od bia\u0142ego szumu o niskim poziomie).<\/p>\n\n\n\n
\u201eOstatnie post\u0119py w dziedzinie ludzkiego s\u0142uchu, jakie dokona\u0142y si\u0119 w ci\u0105gu ostatniej dekady, wskazuj\u0105, \u017ce czu\u0142o\u015b\u0107 ludzkiego ucha jest taka, \u017ce \u200b\u200bzakres dynamiczny pomi\u0119dzy najcichszym wykrywalnym d\u017awi\u0119kiem a maksymalnym d\u017awi\u0119kiem, kt\u00f3ry mo\u017cna us\u0142ysze\u0107 bez b\u00f3lu, wynosi oko\u0142o 120 dB. Dalsze badania sugeruj\u0105, \u017ce niezwykle wa\u017cne informacje audio znajduj\u0105 si\u0119 w cz\u0119stotliwo\u015bciach do 40 kHz, a by\u0107 mo\u017ce 80 kHz\u201d.<\/em><\/p>\n\n\n\n Aby osi\u0105gn\u0105\u0107 jako\u015b\u0107 sygna\u0142u typu CD, panuj\u0105c\u0105 w ostatnich latach tendencj\u0105 by\u0142o projektowanie system\u00f3w przetwarzaj\u0105cych sygna\u0142y audio cyfrowo przy u\u017cyciu 16-bitowych przetwornik\u00f3w A\/D i D\/A, stosunku sygna\u0142u do szumu (SNR) i zakresu dynamiki ok. 90-93 dB. Podczas przetwarzania tych sygna\u0142\u00f3w programista powinien zwykle zaprojektowa\u0107 algorytm z wystarczaj\u0105c\u0105 precyzj\u0105 oblicze\u0144, kt\u00f3ra jest zwykle wi\u0119ksza ni\u017c 16 bit\u00f3w w sygna\u0142ach z dysku kompaktowego. D\u017awi\u0119k o jako\u015bci CD to tylko jeden z przyk\u0142ad\u00f3w. Niezale\u017cnie od zastosowania projektant systemu audio musi najpierw okre\u015bli\u0107 akceptowalny wsp\u00f3\u0142czynnik SNR, a nast\u0119pnie zdecydowa\u0107, jaka precyzja jest wymagana, aby uzyska\u0107 akceptowalne wyniki w zamierzonym zastosowaniu.<\/p>\n\n\n\n Jaki jest wsp\u00f3\u0142czynnik SNR i zakres dynamiki procesora DSP?<\/strong><\/p>\n\n\n\n W kategoriach analogowych i cyfrowych SNR (stosunek S\/N) i zakres dynamiczny s\u0105 cz\u0119sto u\u017cywane jako synonimy. W kategoriach czysto analogowych SNR definiuje si\u0119 jako stosunek najwi\u0119kszego znanego istniej\u0105cego sygna\u0142u do szumu wyst\u0119puj\u0105cego, gdy sygna\u0142 nie istnieje. W terminologii cyfrowej SNR i zakres dynamiczny s\u0105 u\u017cywane jako synonimy do opisania stosunku najwi\u0119kszej mo\u017cliwej do przedstawienia liczby do b\u0142\u0119du kwantyzacji [2]. Dobrze zaprojektowany filtr cyfrowy powinien mie\u0107 maksymalny stosunek sygna\u0142u do szumu (SNR), kt\u00f3ry jest wi\u0119kszy ni\u017c SNR przetwornika. Dlatego projektant DSP musi mie\u0107 pewno\u015b\u0107, \u017ce poziom szum\u00f3w filtra nie jest wi\u0119kszy ni\u017c minimalna precyzja wymagana dla przetwornika ADC lub DAC.<\/p>\n\n\n\n Rysunek 5 poni\u017cej pokazuje zwi\u0105zek pomi\u0119dzy zakresem dynamicznym, SNR i zapasem mocy:<\/p>\n\n\n\n Kluczowe poj\u0119cia: <\/strong><\/p>\n\n\n\n Decibel<\/strong> \u2013 u\u017cywany do opisania stosunku poziomu d\u017awi\u0119ku (poziomu ci\u015bnienia akustycznego) lub stosunku mocy do napi\u0119cia: <\/p>\n\n\n\n dBVolts=20log(Vo\/Vi), dBWatts=10log(Po\/Pi), dBSPL=20log(Po\/Pi)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Dynamic Range <\/strong>\u2014 r\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy najg\u0142o\u015bniejszym i najcichszym reprezentowalnym poziomem sygna\u0142u lub, je\u015bli wyst\u0119puje szum, r\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy najg\u0142o\u015bniejszym (maksymalnym poziomem) sygna\u0142u w stosunku do poziomu szum\u00f3w. Mierzone w dB.\u00a0 Przetwarzanie 110-120 dB, 20-\/24-bitowy d\u017awi\u0119k profesjonalnej jako\u015bci<\/strong><\/p>\n\n\n\n Kiedy na pocz\u0105tku lat 80. na rynek wprowadzono p\u0142yt\u0119 kompaktow\u0105, wybrano format cyfrowy sk\u0142adaj\u0105cy si\u0119 z 16-bitowych s\u0142\u00f3w pr\u00f3bkowanych przy cz\u0119stotliwo\u015bci 44,1 kHz ze wzgl\u0119d\u00f3w technicznych i komercyjnych. Wyb\u00f3r by\u0142 ograniczony jako\u015bci\u0105 dost\u0119pnych przetwornik\u00f3w analogowo-cyfrowych, jako\u015bci\u0105 i kosztem innych komponent\u00f3w cyfrowych oraz g\u0119sto\u015bci\u0105, z jak\u0105 mo\u017cna by\u0142o przechowywa\u0107 dane cyfrowe na samym no\u015bniku. Uwa\u017cano, \u017ce format ten b\u0119dzie wystarczaj\u0105cy do nagrywania sygna\u0142\u00f3w audio z ca\u0142\u0105 wierno\u015bci\u0105 wymagan\u0105 dla pe\u0142nego zakresu ludzkiego s\u0142uchu. Jednak\u017ce badania prowadzone od czasu wprowadzenia technologii CD wykaza\u0142y, \u017ce format ten jest pod pewnymi wzgl\u0119dami niedoskona\u0142y.<\/p>\n\n\n\n Nowe badania przeprowadzone w ci\u0105gu ostatniej dekady wskazuj\u0105, \u017ce wra\u017cliwo\u015b\u0107 ucha ludzkiego jest taka, \u017ce \u200b\u200bzakres dynamiki pomi\u0119dzy najcichszym d\u017awi\u0119kiem, jaki mo\u017cna wykry\u0107, a d\u017awi\u0119kiem maksymalnym, kt\u00f3ry mo\u017cna us\u0142ysze\u0107 bez b\u00f3lu, wynosi oko\u0142o 120 dB. Dlatego 16-bitowy d\u017awi\u0119k o jako\u015bci CD nie jest ju\u017c uwa\u017cany za d\u017awi\u0119k najwy\u017cszej jako\u015bci, kt\u00f3ry mo\u017cna przechowywa\u0107 i odtwarza\u0107. Wielu audiofil\u00f3w twierdzi\u0142o tak\u017ce, \u017ce d\u017awi\u0119kowi o jako\u015bci CD brakuje pewnego ciep\u0142a, jakie oferuje d\u017awi\u0119k winylowy. Mog\u0142o to wynika\u0107 z po\u0142\u0105czenia ograniczenia zakresu dynamiki do 16 bit\u00f3w oraz wybranej cz\u0119stotliwo\u015bci pr\u00f3bkowania wynosz\u0105cej 44,1 kHz. 16-bitowe s\u0142owa u\u017cywane w przypadku CD umo\u017cliwiaj\u0105 maksymalny zakres dynamiki wynosz\u0105cy 96 dB, chocia\u017c przy zastosowaniu ditheringu zmniejsza si\u0119 on do oko\u0142o 93 dB. Technologia konwersji cyfrowej osi\u0105gn\u0119\u0142a obecnie etap, w kt\u00f3rym mo\u017cna dokonywa\u0107 nagra\u0144 o zakresie dynamiki 120 dB lub wi\u0119kszym, ale p\u0142yta kompaktowa nie jest w stanie ich dok\u0142adnie przenie\u015b\u0107[14].<\/p>\n\n\n\n Najnowsze osi\u0105gni\u0119cia technologiczne i wi\u0119ksza wiedza na temat ludzkiego s\u0142uchu stworzy\u0142y zapotrzebowanie na s\u0142owa o wi\u0119kszej d\u0142ugo\u015bci i szybsze cz\u0119stotliwo\u015bci pr\u00f3bkowania w sektorach audio profesjonalnego i konsumenckiego. Od dawna zak\u0142adano, \u017ce ucho ludzkie jest w stanie s\u0142ysze\u0107 d\u017awi\u0119ki o cz\u0119stotliwo\u015bci do oko\u0142o 20 kHz i jest ca\u0142kowicie niewra\u017cliwe na cz\u0119stotliwo\u015bci powy\u017cej tej warto\u015bci. To za\u0142o\u017cenie by\u0142o g\u0142\u00f3wnym czynnikiem przy wyborze cz\u0119stotliwo\u015bci pr\u00f3bkowania 44,1 kHz. Nowe badania sugeruj\u0105, \u017ce wiele os\u00f3b potrafi rozr\u00f3\u017cni\u0107 jako\u015b\u0107 d\u017awi\u0119ku w zakresie cz\u0119stotliwo\u015bci do 25 kHz oraz \u017ce ludzie s\u0105 w pewnym stopniu wra\u017cliwi na cz\u0119stotliwo\u015bci nawet powy\u017cej tej warto\u015bci. Badania te maj\u0105 g\u0142\u00f3wnie charakter empiryczny, ale oznaczaj\u0105, \u017ce konieczna jest znacznie wi\u0119ksza cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 pobierania pr\u00f3bek. D. E. Blackmer [7] sugeruje, \u017ce aby w pe\u0142ni sprosta\u0107 wymaganiom ludzkiej percepcji s\u0142uchowej, system d\u017awi\u0119kowy musi by\u0107 tak zaprojektowany, aby pokrywa\u0142 zakres cz\u0119stotliwo\u015bci do 40 kHz (ewentualnie do 80 kHz) przy zakresie dynamiki powy\u017cej 120 dB. do obs\u0142ugi przej\u015bciowych szczyt\u00f3w. To wykracza poza wymagania wielu wsp\u00f3\u0142czesnych cyfrowych system\u00f3w audio. W rezultacie powszechnie dost\u0119pne s\u0105 18, 20, a nawet 24-bitowe przetworniki analogowo-cyfrowe, kt\u00f3re s\u0105 w stanie przekroczy\u0107 zakres dynamiki 96 dB dost\u0119pny przy 16 bitach.<\/p>\n\n\n\n Jednym z najwa\u017cniejszych czynnik\u00f3w branych pod uwag\u0119 przy projektowaniu systemu audio jest okre\u015blenie akceptowalnej jako\u015bci sygna\u0142u dla danego zastosowania. Tabela 1 poni\u017cej przedstawia por\u00f3wnania jako\u015bci sygna\u0142u dla niekt\u00f3rych aplikacji, urz\u0105dze\u0144 i sprz\u0119tu audio [13]. Sprzedawcy i konsumenci sprz\u0119tu audio cz\u0119sto u\u017cywaj\u0105 wyra\u017cenia \u201ed\u017awi\u0119k o jako\u015bci CD\u201d. w odniesieniu do d\u017awi\u0119ku o wysokim zakresie dynamiki. Por\u00f3wnaj […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":true,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-579","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bez-kategorii"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/579","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=579"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/579\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":582,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/579\/revisions\/582"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=579"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=579"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/audio-illuminati.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=579"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/audio-illuminati.pl\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/figure5.gif\")
<\/figure>\n\n\n\n
\n\n\n\n
Zakres dynamiki = (poziom szczytowy) – (poziom szum\u00f3w) dB<\/strong>
\u00a0
SNR (stosunek sygna\u0142u do szumu lub stosunek sygna\u0142u do szumu)<\/strong> – R\u00f3\u017cnica pomi\u0119dzy poziomem nominalnym a poziomem szum\u00f3w. Mierzone w dB. Inni autorzy definiuj\u0105 to w przypadku system\u00f3w analogowych jako stosunek najwi\u0119kszego reprezentowanego sygna\u0142u do poziomu szum\u00f3w, gdy sygna\u0142 nie jest obecny [6], co jest bardziej zbli\u017cone do SNR w systemie cyfrowym.\u00a0
\u00a0
Headroom <\/strong>\u2013 R\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy nominalnym poziomem linii a poziomem szczytowym, w kt\u00f3rym wyst\u0119puje obci\u0119cie sygna\u0142u. Mierzone w dB. Im wi\u0119kszy zapas, tym lepiej system audio poradzi sobie z bardzo g\u0142o\u015bnymi szczytami sygna\u0142u, zanim pojawi\u0105 si\u0119 zniekszta\u0142cenia.\u00a0
\u00a0
Peak Operating level<\/strong> \u2013 maksymalny reprezentowalny poziom sygna\u0142u, przy kt\u00f3rym nast\u0105pi obci\u0119cie sygna\u0142u.
\u00a0
Line Level <\/strong>– Ha\u0142as poziom pod\u0142ogi dla ludzkiego s\u0142uchu to \u015bredni poziom \u201etylko s\u0142yszalny\u201d; bia\u0142y szum. Analogowy sprz\u0119t audio mo\u017ce generowa\u0107 szum z komponent\u00f3w. W przypadku procesora DSP szum mo\u017ce by\u0107 generowany w wyniku b\u0142\u0119d\u00f3w kwantyzacji. [Mo\u017cna za\u0142o\u017cy\u0107, \u017ce zapas + stosunek S\/N elektrycznego sygna\u0142u analogowego jest r\u00f3wny zakresowi dynamiki (cho\u0107 nie jest to ca\u0142kowicie dok\u0142adne, poniewa\u017c sygna\u0142y mog\u0105 by\u0107 nadal s\u0142yszalne poni\u017cej poziomu szum\u00f3w)].
\u00a0
Noise Floor<\/strong> – Nominalny poziom operacyjny (0 dB, a dok\u0142adniej pomi\u0119dzy -10 dB a +4 dB)<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"