In order to reduce the bit rate of

In order to reduce the bit rate of an audio signal whilst retaining the bandwidth, dynamic structure and harmonic balance, an audio codec has to reduce the quantisa- tion step size of the signal. A CD signal is typically quantised with 16 bits per sample, which for a 0 dBFS sine wave results in a signal-to-quantisation-noise ratio of 96 dB.
Reducing the quantisation step size will increase the quantisation noise relative to the audio signal. If the human auditory system were susceptible to this increase under all conditions, we could not reduce the bit rate.
Fortunately, the ear is a very imperfect organ. When we are exposed to a tone at one frequency, this excites the inner ear and the neurones in the cochlea in such a way that signals close (in frequency) to this signal may be inaudible, if their level is sufficiently low. This effect, which is called masking, decreases with the distance of the so-called masker and the masked signal.
A second imperfection is the fact that we do not hear audio signals below a certain level. This forms an absolute hearing threshold.
Both effects vary for human beings and have been measured in the past. They form the basis of what is called perceptual coding. The way to exploit these effects in a codec is to split the signal into small frequency regions and increase the quantisation noise in each frequency region such that it is as large as possible while still being masked by the signals in that frequency region.
The effect of masking of a single sine tone and its combination with the absolute hearing threshold is depicted in Figure 3.2. Two sine tones, which are masked, are shown in the figure as well.

Kết quả (Việt) 2:

Để giảm tỷ lệ bit của một tín hiệu âm thanh trong khi giữ lại băng thông, cấu trúc năng động và cân đối hài hòa, một codec âm thanh có giảm quantisa- bước tion kích thước của tín hiệu. Một tín hiệu CD thường được lượng tử hóa với 16 bit cho mỗi mẫu, mà đối với một 0 dBFS kết quả sóng sine trong một tỷ lệ tín hiệu-to-quantisation tiếng ồn 96 dB.
Giảm kích thước bước lượng tử sẽ làm tăng tiếng ồn lượng tử tương đối so với các tín hiệu âm thanh. Nếu hệ thống thính giác của con người là nhạy cảm với sự gia tăng này trong mọi điều kiện, chúng ta không thể làm giảm tốc độ bit.
May mắn thay, tai là một cơ quan rất không hoàn hảo. Khi chúng tôi được tiếp xúc với một giọng ở một tần số, điều này kích thích các tai trong và các neuron trong ốc tai trong một cách đó là dấu hiệu gần (ở tần số) để tín hiệu này có thể không nghe được, nếu trình độ của họ là đủ thấp. Hiệu ứng này, được gọi là mặt nạ, giảm theo khoảng cách của cái gọi là masker và tín hiệu đeo mặt nạ.
Một khuyết điểm thứ hai là một thực tế mà chúng ta không nghe thấy tín hiệu âm thanh dưới một mức nhất định. Điều này tạo nên một ngưỡng nghe tuyệt đối.
Cả hai hiệu ứng khác nhau đối với con người và đã được ghi nhận từ trước. Họ hình thành cơ sở của những gì được gọi là mã hóa tri giác. Cách để khai thác các hiệu ứng trong một codec là để chia tín hiệu thành các vùng tần số nhỏ và làm tăng nhiễu lượng tử hóa trong từng khu vực tần số như vậy mà nó là càng lớn càng tốt trong khi vẫn đang được che đậy bởi các tín hiệu trong đó khu vực tần số.
Ảnh hưởng của mặt nạ của một giai điệu sin đơn và phối hợp với ngưỡng nghe tuyệt đối được mô tả trong hình 3.2. Hai tông màu sin, mà được đeo mặt nạ, được hiển thị trong hình là tốt.