北邮 课件\上册讲稿(杨鸿文)\LN31-070104.pdf

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Lecture Notes for 04116~04118 #31 2007/1/4


一 对数压扩
对数压扩所欲解决的问题是输入信号的动态范围问题。 在实际当中，话音信号的动态范
围非常大，就是说，不同人讲话，或者同一人讲话的不同时刻，信号的大小差别非常大。如
果量化器按最弱的信号设计， 那么为了保证强信号不过载（如果输入信号的电压超出了量化
器设计的范围，超出部分将被削去，称发生了过载失真，一般是不能接受的） ，量化级数就
必须设计得很大；如果按大新号设计，则小信号的量化精度又太差。
解决这一问题的思路是采用一个非线性的放大器， 称压缩器。其输入输出关系是非线性
函数。它对小信号增益大，大信号增益小，使得大小悬殊的两个信号经过这个放大器后大小
差别变小，故称为压缩。压缩后再进行均匀量化。接收端重建样值后再进行反过程，称为扩
展。整个过程合称压扩。见图 7.9.11。
压缩器的输出 是输入 的函数： ，一般设计为对数特性，如图 7.9.12 所示。对
均匀量化，再解压缩，等价于直接对 做非均匀的量化。设若 的取值范围被量化为 M 个区
间， , ， 1,2, , ，那么我们期望的理想情形是，样值 x 不论落在哪个区间，对
其量化后的量化信噪比 都是一样的，与 x 无关。若区间足够小，则根据前面的结

论，此区间内的量化误差近似是均匀分布，因此对于第 i 区间，
/

，欲使其与所在区间无关，区间长度