Технологические проблемы
Разложим по полочкам технологические проблемы:
• требования стандартов магнитной звукозаписи;
• особенности цифровых систем хранения информации;
• необходимость ограничения динамического диапазона радиопередач.
Аналоговая магнитная запись
Систему звукозаписи на магнитную пленку можно описать с помощью модели, качество сохранения информации в которой напрямую зависит от относительного уровня входного сигнала. Поскольку уровень и характер шумов магнитной ленты имеют неизменную среднюю величину, не зависящую ни от характера, ни от уровня входного сигнала, это означает следующее: чем меньше входной уровень (и уровень записи), тем меньше (хуже) отношение сигнал/шум. С этой точки зрения входной сигнал должен быть максимально усилен. С другой стороны, начиная с определенного уровня, который можно условно назвать равным 0 дБ, выходной сигнал начинает насыщаться гармоническими искажениями, которые, начиная с заданного порога (например, +3 или +5 дБ), приобретают чрезмерный характер. Это обстоятельство требует, чтобы максимальный уровень входного сигнала был, по возможности, предугадан, а степень его усиления в предварительных каскадах была ограничена. Тема, посвященная технологии автоматического уменьшения динамического диапазона, достойна отдельного серьезного разговора. А в данной главе продолжим рассмотрение темы контроля этого диапазона по индикатору.
Цифровые системы
В цифровых системах проблема контроля и ограничения динамического диапазона стоит еще более остро.
Если аналоговые устройства характеризуются уровнем шумов порядка 50...60 дБ, то, например, АЦП на 44,кГц и 16 бит имеет такой уровень негармонических искажений, не зависящий ни от характера, ни от уровня входного сигнала, который аналогичен уровню «аналогового» белого шума с уровнем приблизительно50 дБ. Таким образом, чем «тише» входной сигнал, тем хуже будет отношение «сигнал/уровень цифровых шумов» на выходе цепочки ЦАП-АЦП.