Gostaria de saber se na transmissão de televisão as frequências de áudio de ponta são transmitidas, por exemplo, frequências superiores a 14 kHz. Qual é a frequência de áudio cortada da transmissão na transmissão televisiva?

Estou preparando um relatório (para pesquisa) caracterizando a resposta de frequência de áudio de vários dispositivos, por exemplo, iPhones, Samsung Galaxies, vários televisores. Enquanto isso, fiquei curioso sobre a saída de espectro da televisão. Dado um pedaço de áudio para transmissão de transmissão, como seu espectro é alterado? Em que frequência há ponto de corte e, especialmente, o ponto de corte pode estar abaixo de ~ 20K, a faixa audível humana?

Em termos gerais, meu interesse é saber o que acontece com um áudio fornecido a um canal de transmissão e quando ele chega como entrada para uma televisão.

Obrigado.

Na televisão digital, acho que eles usam principalmente uma frequência de amostragem de 48 kHz, por isso depende do codificador de áudio alocar algum bit para as frequências ultrassônicas:

Figura 1. Antes da codificação: Esquerda) ruído branco quase em escala completa, Centro) ruído rosa quase em escala completa, Direita) banda larga de 20-24 kHz em escala total passa ruído branco.

Figura 2. Após a codificação no MPEG 1.0 camada II, estéreo de 224 kbit / s, 48000 Hz (conhecido por ser usado em DVB-T) e decodificação, usando mp2encpara codificação e mpg123decodificação.

Com o ruído branco, na faixa de 16 a 20 kHz, apenas algumas rajadas de frequência sobrevivem, mas acima disso nada. Começando com o ruído "rosa", tudo acima de 15 kHz é removido, porque mais bits são alocados para as frequências mais baixas de maior intensidade. Começando com conteúdo apenas> 20 kHz, algumas frequências ultrassônicas sobrevivem, pois nenhum bit precisa ser alocado para frequências mais baixas.

Também outros métodos de codificação além do MPEG 1.0 camada II estão em uso na televisão aberta.

Televisão digital

Além do habitual em que nenhum projetista de sistema usará uma taxa de amostragem desnecessariamente alta, porque humanos reais simplesmente não conseguem ouvir acima de 20kHz e, assim, construindo DACs e amplificadores para frequências mais altas do que isso não acontecerá, DVB-T especifica isso no ETSI TS 101 154 , capítulo 6, "Áudio".

O Olli já fez uma excelente revisão baseada em fatos e espectros sobre o que realmente ocorre nesses codecs, então, aqui estão apenas alguns fatos de padronização:

Áudio MPEG1 / 2:

A taxa de amostragem de áudio dos serviços de som primário deve ser de 32 kHz, 44,1 kHz ou 48 kHz. Taxas de amostragem de 16 kHz, 22,05 kHz, 24 kHz, 32 kHz, 44,1 kHz ou 48 kHz podem ser usadas para serviços de som secundário.

(observe a marca decimal "," - que diz muito sobre os países que não fizeram parte da padronização)

Como você provavelmente sabe, para sinais com valor real, a taxa de amostragem deve ser mais do que o dobro da frequência de sinal mais alta para permitir uma reconstrução perfeita - em outras palavras, a taxa de amostragem máxima de 48 kHz produzirá uma frequência de áudio máxima de 24 kHz.

Áudio DTS AC-3

Não é realmente especificado no padrão, mas as taxas de amostragem> 96kHz ainda não foram vistas na natureza para esses formatos, geralmente.

Em outras palavras, a frequência máxima de áudio de acordo com esses padrões seria algo como 48kHz, mas duvido disso. Você verá o mesmo limite de 20kHz.

MPEG-4 AAC em todas as suas variantes relevantes

Existem apenas os perfis MPEG4 especificados. Mas isso geralmente é comparado apenas ao áudio de CD de 44,1kS / s - então eu acho que eu esperaria que um aparelho de TV lançasse 44,1kS / s, 48kS / s, e todo o resto seria algo esperançoso, então as emissoras não vai usá-lo.

TV analógica

Você está brincando certo? É basicamente o mesmo áudio que o rádio de transmissão FM.

Os sistemas NTSC e PAL (tecnicamente, PAL e NTSC são apenas especificações de vídeo / cor, mas eles sempre são usados ​​em sistemas que também transmitem áudio, por isso é meio confuso os dois) usar o que costumava ser chamado de "F3E". Isso é simplesmente áudio modulado em frequência.

Para sistemas PAL, o desvio geral da frequência FM é de 50kHz e, para sistemas NTSC, é de 25 kHz, ambos com uma constante de tempo pré-ênfase. $\mu_\text{PAL}=50\text{ µs}$, $\mu_\text{NTSC}=75\text{ µs}$. Agora, a partir desse desvio de frequência, não podemos realmente ler a largura de banda do sinal contido com tanta facilidade (podemos pegar nossa tabela de Bessel e tentar encontrar a largura de banda de 1%, mas, honestamente, isso não produzirá nenhum resultado relevante. O áudio FM nunca foi transmitido para obter largura de banda máxima, mas para "vamos compensar a bagunça modesta dos receptores FM", portanto, qualquer regra geral será tão boa quanto). A regra geral diz que você não recebe mais do que 20kHz de largura de banda de áudio, e a pré-ênfase (e a ênfase não) não serão otimizadas para reter algo, digamos 75% disso, então você ficará feliz se quiser. obtenha 16kHz de áudio utilizável.