pre/de emphasis 介绍(2008年写的)

pre/de emphasis处理的相关资料比较少。

 

    介绍:

    就是在录音的时候将高频讯号放大,放音时再把讯号用同样的倍率缩小以还原波形(De-emphasis),在模拟录音的时代,这个技巧的主要用途是作为提高讯噪比。例如广播发送时将频率1500Hz to 2000Hz以上以每八度音6dB的倍率提高讯号,或是LP唱片(LP)在录制时的RIAA(美国唱片工业协会)等化曲线(不过这曲线的制定目的主要与LP的结构有关,且放大讯号不只高频而已),以及录音带用的杜比抑噪系统,都是使用同样的原理。在数字的领域,Pre-emphasis的主要用意在于降低量化失真,因为一般的音乐讯号高频段往往振幅比较小,而且越高的频率振幅越小,所以从PCM取样的原理中我们可以发现这些小振幅会被分配到较少数的bits来记录,这样有效描述振幅的数字就变小了,与原波形的误差就变大了,因此我们使用Pre-emphasis的技巧先增加高频振幅再取样来降低高频量化失真。使用这功能的音乐CD非常少见,推测是因为Pre-emphasis和De-emphasis这一来一回的计算,反而造成了更大的失真。就笔者所知风之谷原声带就有经过Pre-Emphasis处理,由之前提到的subcode纪录这项信息。

   定义:

   pre emphasis:在一些发射系统和录音系统中(例如:乙烯基录音带、FM收音机、模拟磁带),高频噪音较大。为进行补偿,一般在发送端对音频信号进行预加重。即通过一个高通滤波器对信号进行滤波,以提升音频信号的高频部分。然后在接收端采用一个与之匹配的低通滤波器对信号进行还原,从而获得一个平坦的频率响应,接收滤波器可以减小发射过程中引入的高频噪声。

        

   de emphasis:指为了提高信号/噪声(S/N)比,CD唱片于录音时曾有意提升些高音(预加重),而在重放时,则对高音再作些衰减(去加重)。 

 

   举例:

 

  常用标准

  50/75 us  pre/de-emphasis:主要用在FM信道.

J.17 pre/de-emphasis

 

 

每个标准只给出pre/de-emphasis的频率曲线图,而设计方法不是不固定的.只要达到标准的要求就可以.

 

例1:

在CD介质中使用下面的公式产生纠正  15/50µs EIAJ de-emphasis (or pre-emphasis) curve for CD/DAT :

DE(f) = 10*log(A/B)-10.4576
PRE(f) = 10*log(B/A)-0.9684

DE(f) - de-emphasis output in dB at a frequency of f Hz
PRE(f) - pre-emphasis output in dB a frequency of f Hz

Where:
f = frequency in Hz
A = 1 + 1/(H x H)
B = 1 + 1/(L x L)
H = (2 x pi x f x t(H))
L = (2 x pi x f x t(L))
t(H) = high freq. time-const (15 µs = 0.000015)
t(L) = low freq. time-const (50 µs = 0.000050)
pi = 3.1416

 

得出的结果是

Freq. De-Emphasis (CD/DAT)
510 Hz -0.1 dB
726 Hz -0.2 dB
896 Hz -0.3 dB
1042 Hz -0.4 dB
1173 Hz -0.5 dB
1294 Hz -0.6 dB
1408 Hz -0.7 dB
1516 Hz -0.8 dB
1620 Hz -0.9 dB
1720 Hz -1.0 dB
2188 Hz -1.5 dB
2629 Hz -2.0 dB
3064 Hz -2.5 dB
3506 Hz -3.0 dB
3965 Hz -3.5 dB
4449 Hz -4.0 dB
4968 Hz -4.5 dB
5534 Hz -5.0 dB
6159 Hz -5.5 dB
6861 Hz -6.0 dB
7664 Hz -6.5 dB
8605 Hz -7.0 dB
9739 Hz -7.5 dB
11157 Hz -8.0 dB
13029 Hz -8.5 dB
15708 Hz -9.0 dB
20128 Hz -9.5 dB
21427 Hz -9.6 dB
30195 Hz -10.0 dB
96000 Hz -10.4 dB

 

这个表是要求达到的频率响应.至于如何设计filter达到这个要求,是没有具体标准的.

 

例2:

ITU-T J.17 要求的频率响应是

 

同理至于如何设计filter达到这个要求,是没有具体标准的.

posted @ 2012-03-10 19:49 杭州桓泽 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏