Cw.5 Analogowa i cyfrowa transmisja sygnałów fonicznych

LABORATORIUM INśYNIERII DŹWIĘKU 2
ĆWICZENIE NR 5
Analogowa i cyfrowa transmisja sygnałów fonicznych. Porównanie jakości kodeków
percepcyjnych
Cel ćwiczenia
Ćwiczenie składa się z dwóch części. W części pierwszej Celem ćwiczenia jest poznanie
podstawowych zasad i parametrów jakości kodowania percepcyjnego oraz metod pomiarów
tych parametrów.
Program ćwiczenia
A. Analogowa i cyfrowa transmisja sygnałów fonicznych
Część I. Transmisja analogowa
1. Zestawić układ pomiarowy przedstawiony na rysunku 1. Na oscyloskopie pracującym w
trybie dwukanałowym obserwować przebiegi sygnałów na wyjściach + i – generatora
pracującego w trybie symetrycznym.
Out “+”
in A
Generator/Analizator
Wandel & Goltermann
PMG 13
Out “-“
Oscyloskop
in B
Rys.1. Układ pomiarowy do obserwacji sygnałów w symetrycznym torze analogowym.
2. Zestawić układ pomiarowy przedstawiony na rysunku 2.
Wykonać pomiary charakterystyk częstotliwościowych dla dwóch długości toru i dwóch
rezystancji obciąŜenia.
out
Generator/Analizator
Wandel & Goltermann
PMG 13
in
in (XLR)
Symulator
toru
out (XLR)
Rys.2. Układ pomiarowy do pomiaru charakterystyk częstotliwościowych symetrycznego toru
analogowego.
Część II. Transmisja cyfrowa
I. Struktura podramki AES/EBU i podstawowe parametry elektryczne sygnału
1. Zestawić układ pomiarowy przedstawiony na rysunku 3. Na symulatorze kabla dwa górne
przełączniki ustawić w pozycji WYŁ, przełącznik z tyły obudowy przełączyć w lewo.
AES out (XLR czerwony)
AES in (XLR)
IN CH1
Komputer
z systemem
DSCOPE
AES in (XLR Ŝółty)
Oscyloskop
HAMEG
AES in (BNC)
Symulator
toru AES/EBU
AES out (XLR)
Rys.3. Układ pomiarowy do analizy struktury podramki AES/EBU i wyznaczenia
podstawowych parametrów elektrycznych sygnałów.
2. Uruchomić system DSCOPE
2.1. Włączyć komputer
2.2. Uruchomić system Windows 3.11 (polecenie C:\win)
2.3. W systemie Windows uruchomić Nortona Commandera (ikona NC).
2.4. Uruchomić program DSCOPE (C:\DSCOPE\V202\dscope.exe)
3. Wygenerować w systemie DSCOPE składową stałą.
3.1. Prawym przyciskiem myszy kliknąć na przycisku GENERATOR
3.2. W polu Gen. Function wybrać Square
3.3. W polu Duty cycle wpisać 100 %
3.4. W polu Polarity wybrać + going
4. Obserwacja podramki na oscyloskopie
4.1. Uruchomić oscyloskop (przycisk POWER)
4.2. Ustawić następujące parametry T = 2 µs, Y1 = 500 mV
4.3. Zatrzymać przebieg przyciskiem HOLD na oscyloskopie
4.4. Zmienić podstawę czasu przyciskiem ×10
4.5. Wykorzystując pokrętło X-Pos przeanalizować podramkę:
4.5.1. Odszukać preambułę
4.5.2. Schematycznie przerysować podramkę
4.5.3. Zidentyfikować preambułę, wartość próbki danych, bity V, U, C, P
4.6. Określić podstawowe parametry elektryczne sygnału:
4.6.1. Napięcie międzyszczytowe
4.6.2. Częstotliwość impulsów
4.6.3. Uzyskane wartości porównać z teoretycznymi
5. Zmienić w systemie DSCOPE wartość Valid bit na Invalid, powtórzyć czynności z
odczytaniem zmienionej ramki i sprawdzić, które z bitów V, U, C, P uległy zmianie.
B. Porównanie jakości kodeków percepcyjnych
1. Zapoznanie się z obsługą DCC i MiniDisc-u.
2. Porównanie jakości kodeków percepcyjnych
DCC – Precision Adaptive Subband Coding (PASC);
MiniDisc – Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC)
2.1. Skonfigurować układ pomiarowy z wykorzystaniem karty DSCOPE i magnetofonu
cyfrowego DAT jako przetwornika C/A
2.2. Wygenerować sygnał sinusoidalny
2.3. Zarejestrować jego widmo FFT jako widmo odniesienia
2.4. Dokonać zapisu tego sygnału na MiniDisc-u
2.5. Odtworzyć zapisany sygnał i przeanalizować widmo FFT
2.6. Dokonać zapisu sygnału sinusoidalnego na DCC
2.7. Odtworzyć zapisany sygnał i przeanalizować widmo FFT
2.8. PowyŜsze operacje (punkty od 2.2 do 2.7) powtórzyć dla symetrycznej fali
prostokątnej o róŜnych częstotliwościach
Zagadnienia do przygotowania
1. Symetria i asymetria torów fonicznych
2. Łączenie elementów toru fonicznego
3. Kable foniczne
4. Standardy transmisji cyfrowej sygnałów
5. Zasady kodowania percepcyjnego według standardów MPEG
Literatura
[1] Wykład: Urządzenia elektroakustyczne
[2] CzyŜewski A., Dźwięk cyfrowy, EXIT, Warszawa 1998
[3] Butrym W., Dźwięk cyfrowy, WKŁ, Warszawa 2002
[4] Urbański B., Elektroakustyka w pytaniach i odpowiedziach, WNT W-wa 1984, s.46-56
[5] Dziechciński P., Standardy transmisji cyfrowej w urządzeniach fonicznych.
III Sympozjum Nowości w Technice Audio, Wrocław 1996
[6] Dziechciński P., Zasady kodowania percepcyjnego według standardów MPEG.
III Sympozjum Nowości w Technice Audio, Wrocław 1996
[7] Dobrucki A.B., Kin M.J., Metody oceny dźwięku kodowanego percepcyjnie.
III Sympozjum Nowości w Technice Audio, Wrocław 1996