Próg maskujący

Aby zapoznać się z filmem, zobacz Próg maskowania (film) .

Próg maskowania w akustyce (dziedzina fizyki zajmująca się takimi tematami jak wibracje , dźwięk , ultradźwięki i infradźwięki ) odnosi się do procesu, w którym jeśli występują dwa jednoczesne dźwięki i jeden dźwięk jest głośniejszy od drugiego, osoba może nie być w stanie aby usłyszeć cichy dźwięk, ponieważ jest on maskowany przez głośniejszy dźwięk.

Tak więc próg maskowania to poziom ciśnienia akustycznego dźwięku potrzebny do tego, aby dźwięk był słyszalny w obecności innego hałasu zwanego „maskowaniem”. Próg ten zależy od częstotliwości , rodzaju maski i rodzaju maskowanego dźwięku. Efekt jest najsilniejszy między dwoma dźwiękami o zbliżonej częstotliwości.

W kontekście transmisji audio niemożność odbioru dźwięku ma pewne zalety. Na przykład w przypadku kodowania dźwięku lepszą kompresję można uzyskać, pomijając niesłyszalne tony. Wymaga to mniejszej liczby bitów do zakodowania dźwięku i zmniejsza rozmiar końcowego pliku.

Zastosowania w kompresji dźwięku

Nieczęsto zdarza się pracować tylko jednym tonem . Większość dźwięków składa się z wielu tonów. Może istnieć wiele możliwych maskerów na tej samej częstotliwości. W tej sytuacji konieczne byłoby obliczenie globalnego progu maskowania przy użyciu szybkiej transformacji Fouriera o wysokiej rozdzielczości za pomocą 512 lub 1024 punktów w celu określenia częstotliwości składających się na dźwięk. Ponieważ istnieją pasma , których ludzie nie są w stanie usłyszeć, konieczna jest znajomość poziomu sygnału, typu maski i pasma częstotliwości przed obliczeniem poszczególnych progów. Aby uniknąć sytuacji, w której próg maskowania znajduje się poniżej progu w ciszy, dodaje się ostatni do obliczania progów częściowych. Umożliwia to obliczenie stosunku sygnału do maski (SMR).

Widmo tonu 1 kHz. Dźwięk nie będzie słyszalny, jeśli jest cicho pod progiem. Limit ten zmienia się wokół częstotliwości maski, co utrudnia usłyszenie pobliskiego tonu. Nachylenie progu maskowania jest bardziej strome w kierunku niższych częstotliwości niż w kierunku wyższych, co oznacza, że ​​łatwiej jest maskować tonami o wyższej częstotliwości.

Model psychoakustyczny

kodowania dźwięku MPEG wykorzystuje próg maskowania. W tym procesie występuje blok o nazwie „Model psychoakustyczny”. Jest to komunikowane z filtrem pasmowym i blokiem kwantyfikacji. Model psychoakustyczny analizuje próbki przesłane do niego przez pasmo filtra, obliczając próg maskowania w każdym paśmie częstotliwości za pomocą szybkiej transformaty Fouriera. Liczba użytych punktów zależy od warstwy MPEG. Za pomocą tych progów określany jest stosunek sygnału do maski i przesyłany do kwantyfikatora. Kwantyfikator przypisuje mniej lub więcej bitów w każdym bloku na podstawie SMR. Blok o najwyższym SMR będzie kodował z maksymalną liczbą bity .