数字音频技术(第6版) 65

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　　38数字音频技术（第6版
　　量化失真可以有多种表现形式。例如，被量化的信号可能包含奈奎斯特频率以上的成分因此可能发生混叠。这些成分是在采样器之后出现的，但它们等效于被采样了。对一个限制器的输出进行采样与对一个采样器的输出进行限制，这两种做生的结果是无法区分的
　　果该信号是高电平信号或复杂信号，则混叠分量将会加到另一个复杂的类似噪声的误差上。
　　如果输入信号是简单的，且电平很低
　　叠成分就可能很容易被听到。考虑一个采样频率为48kHz的系统，其带宽被限制在24kHz以当输入一个幅度为1个量化台阶的5kHz正
　　弦波时，该正弦波被量化成一个经过采样的5kHz方波。该方波的各次谐波出现在15kH
　　25kHz和35kHz，后两个频率分量将分别混叠回23kHz和13kHz。其他各个谐波成分和混叠成分也会出现。
　　由量化引起的混叠可以产生一种所谓的颗粒噪声效果，之所以这样说是因为它具有砂砾般的声音质量。对于高电平信号
　　被信号本身遮蔽了。但是，对于低电平信号，噪声是可闻的。这种砂砾感的调制噪声和失真的混合声音与任何模拟噪声都不相同，并且听起来很不悦耳。此外，如果混叠成分与采样频率的某个整倍数比较接近的话，还会产生拍音将产生一种被称为"鸟鸣"或"啁啭"的奇怪声音衰减的乐音表现为向下通过各个量
　　级的波形，量化误差在听感上也将从白噪声变为离散的失真成分。这个问题会恶化的原因是，即使是复杂的乐音也会随着幅度的衰减而变得越来越像正弦。并且，衰减的乐音往往会失真分量进行幅度调制。抖动就是用来解决这些量化问题的24.3其他结构
　　量化并非仅仅是字长的问题，它也是
　　件结构的问题。在为模拟信号分配量化级方
　　面有很多方法。例如，一个量化器在幅度尺度上可以使用线性或非线性的量化间隔分布。另种替代方案是使用增量调制，它用一个1bit量化器来编码幅度信息，即把单个比特用作符号比特。在另外一些情况中，可以采用过采样和噪声整形把量化噪声推移到音频频带以」
　　这些算法所做出的决策影响着量化比特的效能，也影响着量化误差的相对可闻度。例如，如前所述，一个线性量化器将对低电平信号（其幅度仅占几个量化间隔）产生相对较高的量误差。一个使用浮点转换器的非线性系统可以提升低电平信号的幅度，从而利用到最大可能的量化分度值范围。虽然这能提高整体的信号误差比，但噪声调制的副产品可能是令人不快的。在历史上，经过了对不同量化系统的各种折中方案的检验以后，制造商们确认个定点的线性量化方案是非常适合音乐录音的。不过，较新的低比特率编码系统对这种假定提出了挑战。其他各种数字化系统将在第4章讨论。低比特率编码将在第10章和章讨论。