ГОСТ Р 54712―2011
76
Спектральная плотность мощности X(k)
N
å
X
(
k
)
=
10lg
1
N
−
1
h
(
l
)
×
s
(
l
)
×
e
(
−
jkl
×
2
p
/N
)
2
, дБ, k = 0…N/2,
l
=
0
где s(l) — входной сигнал.
Нормализация к контрольному уровню 96 дБ звукового давления (уровень звукового давления) должна быть
сделана так, чтобы максимальное значение соответствовало 96 дБ.
Шаг 2. Определение уровня звукового давления.
Уровень звукового давления L
sb
в субполосе n вычисляется по формуле
L
sb
(n) = max
[
X (k), 20*lg (scf
max
(n) *32768) – 10], дБ.
max
sb
sb
X(k) в субполосе n — уровень звукового давления спектральной линии БПФ с индексом k с максимальной
амплитудой в частотном диапазоне, соответствующем субполосе n; scf(n) — масштабный коэффициент (Уро-
вень I) или максимум из трех масштабных коэффициентов (Уровень II) субполосы n фрейма.
Уменьшение X(k) на 10 дБ исправляет различие между RMS и пиковым уровнем. Уровень звукового давле-
ния L (n) вычисляется для каждой субполосы n.
Альтернативный метод вычисления L (n) позволяет достичь лучшей производительности кодера, однако он
не был подвергнут формальному тесту на качество звука.
Уровень звукового давления L
sb
в субполосе n вычисляется по формуле
L
sb
(n) = max
[
X
spl
(n), 20*lg (scf
max
(n) *32768) – 10], дБ,
è
ç
ø
÷
X
spl
(n)
=
10lg
æ
å
10
X(k)/10
ö
, дБ, k в субполосе n,
k
где X
spl
(n) — уровень звукового давления в субполосе n.
Шаг 3. Распределение абсолютного порога слышимости.
Значения абсолютного порога слышимости LT
q
(k) приведены в таблицах Г.1a, Г.1б, Г.1в для Уровня I и в
таблицах Г.1г, Г.1д, Г.1е для Уровня II. Данные зависят от частоты дискретизации входного ИКМ-сигнала. Значения
заданы для каждой спектральной линии.
Шаг 4. Обнаружение тональных и нетональных компонентов аудиосигнала.
Тональность компонента маскирования имеет влияние на порог маскирования. Поэтому следует различать
тональные и нетональные компоненты. Для вычисления глобального порога маскирования необходимо обнару-
жить в БПФ-спектре тональные и нетональные компоненты.
Этот шаг начинается с определения локальных максимумов, из которых выявляются тональные компо-
ненты (синусоиды) и вычисляется интенсивность нетональных компонентов в пределах ширины критической
полосы. Границы критических полос даны в таблицах Г.2a, Г.2б, Г.2в для Уровня I и в таблицах Г.2г, Г.2д, Г.2е
для Уровня II.
Ширина критических полос меняется в зависимости от центральной частоты, начиная приблизительно с
0,1 кГц на нижних частотах и до 4 кГц на верхних частотах. Из психоакустических экспериментов известно, что
слуховой анализатор обладает лучшей разрешающей способностью по частоте в низкочастотной части спектра.
Чтобы определить, может ли локальный максимум быть тональным компонентом, анализируется частотный диа-
пазон d
f
вокруг локального максимума. Частотный диапазон d
f
задается следующим образом.
Частота дискретизации 16 кГц
d
f
= 62,5 Гц
d
f
= 93,75 Гц
d
f
= 187,5 Гц
0 кГц <
f
<= 3,0 кГц
3,0 кГц <
f
<= 6,0 кГц
6,0 кГц <
f
<= 7,5 кГц
Частота дискретизации 22,05 кГц
d
f
= 86,133 Гц
d
f
= 129,199 Гц
d
f
= 258,398 Гц
0 кГц <
f
<= 2,756 Гц
2,756 Гц <
f
<= 5,512 Гц
5,512 Гц <
f
<= 10,336 Гц
Частота дискретизации 24 кГц
df = 93,750 Гц
d
f
= 140,63 Гц
df = 281,25 Гц
0 кГц <
f
<= 3,0 кГц
3,0 кГц <
f
<= 6,0 кГц
6,0 кГц <
f
<= 11,250 кГц
Для помещения спектральной линии X(k) в список тональных или нетональных маскеров выполняются сле-
дующие три операции.