ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ ПРИ ОБРАБОТКАХ

При обработках сигналов звукового ве­щания параметры этих сигналов изменяются. Наи­большее влияние обработка, оказывает на относительную среднюю мощность сигнала.

Отно­сительная средняя мощность (ОСМ) сигнала - это отношение его мощности к мощности синусоидаль­ного сигнала с амплитудой, равной номинальному значению ЗВС. При выравнивании уровней сильных и слабых сигналов происходит увеличение ОСМ, а следовательно увеличивается и громкость воспринимаемого звукового сиг­нала. Повышение ОСМ позволяет заметно повысить КПД радиопередающих устройств, увеличить зону уверенного прие­ма и его качество.

На рис. 5.8 приведены зависимости энергетического выигрыша от величины сжатия сигнала (т.е. разницы динамических диапазонов входного и выходного сигналов) для русского языка (1) и некоторое усредненное значение (2) - для остальных девяти европейских язы­ков [1]. В среднем удается повысить относительную среднюю мощ­ность в 1,5...2 раза.

Рис. 5.8. Зависимость относительного энергетического выигрыша от величины сжатия сигнала

Влияние обработок на восприятие энергетического спектра. При прослушивании программ с выхода компрессора создается ощуще­ние изменения частотного баланса по сравнению с исходным сигна­лом. Объясняют это различной частотной восприимчивостью слухового анализатора в зависимости от громкости сигнала. При компрессии сильные НЧ ослабляются, а слабые ВЧ усиливаются. Поэтому общий спектральный баланс сигна­ла изменяется, что воспринимается слушателем как изменение его тем­бра.

Так как слабые сигналы являются высокочастот­ными (согласные звуки в речевом сигнале), то увеличение их уровня воспринимается слушателем как возрастание разборчивости при передаче по зашумленным каналам.

Влияние на соотношения громкости звучания речь-музыка. При чередовании речевых и музыкальных фрагментов речь звучит намного тише музыки. Причины этого в том, что при одинаковом пиковом уровне их средний уровень значительно отличается. Еще причина недовольства слушателей на качество звукового вещания определяется различным спектральным составом звуча­ний. На рис. 5.13 приведены усредненные спектры речи (1) и эст­радной музыки (2).

Программа создается звукорежиссерами при максимальном уровне звучания 94... 100 дБ, при этом чувствительность слуха при­мерно равномерна во всем диапазоне звуковых частот. Прослушивание в домашних условиях проходит чаще всего при уровнях 75...80 дБ, а в вечернее время - при 50...60 дБ. В таких условиях человек начинает воспринимать сигналы с существенным снижением чувствитель­ности слуха к сигналам низких частот. С учетом восприятия по кри­вой А, натуральные спектры на рис. 5.13,а приобретают вид, изо­браженный на рис. 5.13,б. Из графиков видно, что при приеме с пониженными уровнями громкости, кроме ограничения воспринимаемого спектра частот, происходит дополнительное снижение громкости речи по сравнению с музыкой, что провоцирует некомфортное звуковосприятие.

Применение авторегуляторов громкости, позволяют выровнять средние мощности различных сигна­лов.

Влияние компрессоров на разборчивость речи. Пик-фактор речевого сигнала высок (по­скольку его средняя мощность мала), велик и разброс мощностей для вокализованных (гласных) и невокализованных (согласных) звучаний. ОСМ речевого сигнала мала, а именно она определяет помехозащищенность и разборчивость воспринятого сигнала. Поэтому обработка, позволяющая увеличить ОСМ сигнала, повышает его помехозащищенность и разборчивость. На рис. 5.14 приведена за­висимость разборчивости речи от отношения сигнал-помеха для обработанного (кривая 1) и необработанного (кривая 2) сигнала [1]. Видно, что разборчивость в шумах возрастает, но при вы­соких отношениях сигнал-шум разборчивость необработанного сигнала выше. Объясняется это увеличением субъективной реверберации при компрессии сигнала.

Влияние компрессии на сигналы придыхания. Одним из факторов, определяющих не­гативное воздействие на слушателя, является уровень сигнала придыхания (СП). Диктор должен иметь уровень придыхания на уровне -25...-30 дБ, что обеспечивает его незаметность для слушателя. Вина за высокую заметность СП связана с погоней за повышением ОСМ сигнала (читай - громкости у слушателя) при неумеренном использовании компрессии сигнала.

В результате обработки увеличивается замет­ность сигнала придыхания диктора, после регулирования оно может достигать -10 дБ, что заставляет слушателей беспокоиться о его здоровье или о состоянии дел в стране. Выигрыш при регулировании СП обеспечивают современные аудиопроцессоры. Они позволяют осуществлять обработку вещательного сигнала на длительности звуковых объектов).