Наложение спектров
Процесс оцифровки имеет некоторые осо=бенности. В первую очередь, среди них сто=ит отметить наложение спектров. Приведем простой пример. Представьте себе, что вы оцифровываете звук с частотой дискретизации 8 кГц. Тогда предел Найквиста будет равен 4 кГц. И если Вы попытаетесь оцифровать сигнал с частотой 5 кГц (превышающей на 1 кГц предел Найквиста), то при воспроизведении сигнала получите звук частотой 3 кГц, что будет на 1 кГц ниже предела Найквиста, а главное - не будет соот=ветствовать исходному сигналу. Более того, помимо частоты 3 кГц у полученного сигна=ла будет бесконечно много других ложных частот, расположенных попарно на расстоянии 8 кГц друг от друга (4 = 1 кГц, 8 = 1 кГц, 12 = кГц и так далее). Чтобы предотвратить появление про=блем подобного рода, необходимо избегать оцифровки сигналов, частота которых превышает предел Найквиста для используе=мой частоты дискретизации. Вторая особенность связана с квантова=нием амплитуды. Так как любое цифровое устройство может оперировать лишь огра=ниченным количеством значений,исходные моментальные значения амплитуды анало=гового сигнала неизбежно округляются, что приводит к возникновению погрешности квантования. В этом случае окончательный сигнал, получившийся в результате оцифровки, можно рассматривать как сумму ис=ходного аналогового сигнала и сигнала по=грешности (шума квантования). Говоря об амплитуде сигнала погрешно=сти, обычно используют термин "уровень шума". А основным вопросом оказывается отношение громкости шума к громкости полезного сигнала, то есть то, что называется соотношением сигнал/шум. Чем выше это значение, тем лучше. Важно отметить, что соотношение сигнал/шум зависит от содержания самой записи. Часто при обсуждении значения данного параметра предполагается, что используется сигнал максимально допус=тимой громкости. Очевидно, что если об=рабатываемый сигнал не обладает пре=дельной громкостью, то соотношение сигнал/шум будет меньше (хуже). В самом худшем случае очень тихий звук (рис. б) вызовет возникновение ошибки,уровень громкости которой будет практически сов=падать с уровнем исходного сигнала. В та=ком случае можно говорить уже об искажении