Companding

Der Name ist ein Handkoffer des Zusammendrückens und der Erweiterung. Im Fernmeldewesen, der Signalverarbeitung und der Thermodynamik, companding (hat gelegentlich compansion genannt), ist eine Methode, die schädlichen Effekten eines Kanals mit der beschränkten dynamischen Reihe zu lindern. Der Gebrauch von companding erlaubt Signalen mit einer großen dynamischen Reihe, über Möglichkeiten übersandt zu werden, die eine kleinere dynamische Reihe-Fähigkeit haben. Zum Beispiel wird es in Berufsradiomikrofonen seit der dynamischen Reihe des Mikrofons verwendet Audiosignal selbst ist größer als die dynamische durch die Radioübertragung zur Verfügung gestellte Reihe. Companding reduziert auch das Geräusch und die crosstalk Niveaus am Empfänger.

Während die Kompression, die in der Audioaufnahme und ähnlich verwendet ist, von einem Verstärker des variablen Gewinns abhängt, und auch ein lokal geradliniger Prozess (geradlinig für kurze Gebiete, aber nicht allgemein) ist, ist companding nichtlinear und findet ebenso an allen Punkten rechtzeitig statt. Die dynamische Reihe eines Signals wird vor der Übertragung zusammengepresst und wird zum ursprünglichen Wert am Empfänger ausgebreitet.

Der elektronische Stromkreis, der das tut, wird einen compandor und Arbeiten durch das Zusammendrücken oder die Erweiterung der dynamischen Reihe eines analogen elektronischen Signals wie Ton genannt. Eine Vielfalt ist ein Drilling von Verstärkern: Ein logarithmischer Verstärker, der von einem variablen Gewinn geradliniger Verstärker und ein Exponentialverstärker gefolgt ist. Solch ein Drilling hat das Eigentum, dass seine Produktionsstromspannung zur zu einer regulierbaren Macht erhobenen Eingangsstromspannung proportional ist. Compandors werden in Konzertaudiosystemen und in einigen Geräuschverminderungsschemas wie dbx und Dolby NR (alle Versionen) verwendet.

Companding kann sich auch auf den Gebrauch der Kompression beziehen, wo Gewinn vermindert wird, wenn sich Niveaus über einer bestimmten Schwelle, und seiner Ergänzung, Vergrößerung erheben, wo Gewinn vergrößert wird, wenn Niveaus unter einer bestimmten Schwelle fallen.

Companding wird in Digitaltelefonie-Systemen verwendet, bevor eingegeben, zu einem Konverter des Analogons-zu-digital zusammenpressend, und dann sich nach einem zum Analogon digitalen Konverter ausbreitend. Das ist zum Verwenden eines nichtlinearen ADC als in einem T-Transportunternehmen-Telefonsystem gleichwertig, das A-Gesetz oder μ-law companding durchführt. Diese Methode wird auch in Digitaldateiformaten für das bessere Verhältnis des Signals zum Geräusch (SNR) an niedrigeren Bit-Raten verwendet. Zum Beispiel kann ein PCM geradlinig verschlüsseltes 16-Bit-Signal zu einem 8-Bit-WAV oder AU Datei umgewandelt werden, während man einen anständigen Störabstand durch das Zusammendrücken vor dem Übergang zu 8 Bit und die Erweiterung nach einer Konvertierung zurück zu 16 Bit aufrechterhält. Das ist effektiv eine Form der lossy Audiodatenkompression.

Viele der Musik-Ausrüstungshersteller (Roland, Yamaha, Korg) haben companding für die Datenkompression in ihren Digitalsynthesizern verwendet. Das geht auf das Ende der 1980er Jahre zurück, wenn Speicherchips häufig als einer der kostspieligsten Teile im Instrument kommen würden. Hersteller drücken gewöhnlich den Betrag des Gedächtnisses aus, wie es in der komprimierten Form ist. d. h. das 24-Mb-Wellenform-ROM in der Korg Dreieinigkeit ist wirklich 48 Mb von Daten. Dennoch bleibt die Tatsache darin, dass die Einheit 24 Mb physisches ROM hat. Im Beispiel von Roland SR-JV Vergrößerungsausschüsse haben sie sie gewöhnlich als 8-Mb-Ausschüsse angekündigt, die '16MB-gleichwertigen Inhalt' enthalten. Das unbesonnene Kopieren des Infos und Auslassen des Teils, der "gleichwertig" festgesetzt hat, können häufig zu Verwirrung führen.

Geschichte

Der Gebrauch von companding in einem analogen Bilderübertragungssystem wurde von A. B. Clark AT&T 1928 (abgelegt 1925) patentiert:

1942 haben Clark und seine Mannschaft den SIGSALY sicheres Sprachübertragungssystem vollendet, das den ersten Gebrauch von companding in einem PCM (digital)-System eingeschlossen hat.

1953 hat B. Smith gezeigt, dass ein nichtlinearer DAC auf die umgekehrte Nichtlinearität auf eine aufeinander folgende Annäherung ADC Konfiguration hinauslaufen konnte, das Design von companding Digitalsystemen vereinfachend.

1970 hat H. Kaneko die gleichförmige Beschreibung des Segmentes (piecewise geradlinig) companding Gesetze entwickelt, die bis dahin in der Digitaltelefonie angenommen worden waren.

Siehe auch

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