В процесcе создания цифровой фонограммы обеспечиваются параметры качества записи в соответствии с существующими нормативами, но возникает проблема: один из самых важных нормативов на нелинейные искажения задается не во всем диапазоне передаваемых уровней, а только для номинального (максимального) значения.
Проведенные сотрудниками МТУСИ исследования показали, что на тихих звуках коэффициент гармоник для существующих аналого-цифровых преобразователей вместо нормируемых 1-2% достигает 30%. Примечательно, что заметность искажений тихих звуков выше, чем громких, и неизвестно, с какой громкостью будет прослушиваться фонограмма.
Вероятно, именно этот недостаток выявляется меломанами при прослушивании цифровых фонограмм. Проблема эта известна, и для ее решения предлагается оригинальное решение – увеличение числа разрядов до 24 или 32 с плавающей запятой с пропорциональным увеличением хранимой или передаваемой информации.
«Слушатель не замечает увеличения отношения сигнал/шум больше 56 дБ. Получается, что большие уровни защищены избыточно, а малые – на границе заметности искажений, в каналах с компактным представлением искажения еще больше. Добавляются искажения и при изменении частоты дискретизации в канале или выходном цифро-аналоговом преобразователе», – пояснили профессор кафедры ТиЗВ МТУСИ, к.т.н. Олег Попов и доцент кафедры ТиЗВ МТУСИ, к.т.н. Татьяна Чернышева.
В МТУСИ разработаны оригинальные алгоритмы сжатия и расширения динамического диапазона сигнала, что позволяет передать его в зоне минимальных искажений при оцифровке. Разработан также алгоритм изменения частоты дискретизации с искажениями, не превышающими одного шага квантования.
Проведенные измерения с использованием программных моделей алгоритмов подтвердили возможность повышения качества звучания цифровых фонограмм, сохранения студийного качества 24 разрядных записей при 16 разрядном представлении и 16 разрядного качества при 8 разрядном.