Loading AI tools
З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Зниження шуму (англ. noise reduction) — процес усування шумів з корисного сигналу з метою підвищення його суб'єктивної якості.
Системи шумозниження (СШП) — системи обробки сигналу для збільшення відношення сигнал/шум. Також для визначення СШП в російськомовних джерелах використовується термін рос. шумоподавитель.
Системи шумозниження широко використовуються як для обробки звукового (аудіо) сигналу, так і для відео (фото) сигналу. Більшість СШП діляться на два типи:
В електронних системах звукозапису основним джерелом шуму є теплові процеси, що впливають на рух електронів. Ці випадкові теплові зміни в русі підсилюються разом з корисним сигналом і при відтворенні сприймаються як шум.
У випадку кінофотоплівки та магнітної стрічки, шум (видимий і чутний) вноситься структурними часточками носія. В кіноплівці зернистість визначається чутливістю плівки, більш чутлива плівка має більшу зернистість. В магнітній стрічці більші гранули магнітних часток (зазвичай оксид заліза) більш схильні до створення шуму. Для компенсації цього використовуються більші площі плівки чи магнітної стрічки, щоб знизити шуми до допустимого рівня.
Для покращання звучання в системах запису і передачі звуку здійснюється передкорекція звукового сигналу з використанням компандера. Компандерні системи шумозниження при передачі використовують попередню компресію сигналу, тобто стиснення динамічного діапазону, а при прийманні (відтворенні) отриманий сигнал експандується, тобто розширюється динамічний діапазон, при цьому зменшується рівень прониклих в канал передачі (запису) завад і шумів. Звідси назва систем: Компресор + Експандер = Компандер.
Оскільки обробка сигналів має дві сторони — приймальну і передавальну, то таку систему шумозниження заведено називати «двосторонньою» (англ. double-ended).
До такого типу відноситься широкосмугова частотнонезалежна система dbx і сімейство систем шумозниження Dolby NR з застосовуванням частотнозалежної обробки. Основна відмінність цих систем в тому, що в dbx обробка використовується до всієї смуги частот звукового сигналу, а в системах Dolby окремо в одній або декількох смугах частот з урахуванням рівня гучності кожної з них.
Другий тип алгоритмів передбачає процес покращення звучання наявного матеріалу. Отриманий сигнал обробляється «з одної сторони», а саме — при його відтворенні. По прийнятій термінології такі СШП називаються «односторонніми» (від англ. single-ended).
Найпростіший обмежувач шуму — пороговий обмежувач шуму або гейт (від англ. noise-gate), який блокує проходження сигналів в паузах фонограми. Він діє як простий вимикач — або повністю пропускає вхідний сигнал на вихід, або повністю його пригнічує. В сучасних моделях задається поріг спрацьовування, нижче якого сигнал не проходить. Це не завжди дає необхідний ефект, оскільки під час звучання тихих фрагментів рівень шуму залишається доволі високим і помітним на слух, або такі фрагменти можуть і зовсім заглушатись.
Інший спосіб обмеження шуму був розповсюджений серед касетних магнітофонів і мав назву DNL (від англ. Dynamic Noise Limiter — динамічний обмежувач шуму). На основі аналізу рівнів ВЧ-складових оброблюваного сигналу відбувалось їх ослаблення в тому випадку, коли їх рівень в загальному сигналі достатньо малий, і ними можна знехтувати. Для цього застосовувався ковзний адаптивний фільтр, який змінював смугу свого пропускання в залежності від спектра оброблюваного сигналу. Типовим представником динамічного типу була СШП "Маяк" (мікросхема К157ХП3, К157ХП4).
З розвитком цифрової обробки сигналів широке розповсюдження отримав метод спектрального віднімання. Суть метода в тому, що з амплітудно-частотного спектра корисного сигналу віднімається вказаний заздалегідь (або вирахуваний автоматично) спектр чистого шуму. Число частотних смуг, на які розбивається сигнал, в залежності від алгоритму може досягати декількох тисяч, тобто ширина смуги, в якій ведеться обробка, буде одиниці Герц. Це дозволяє ефективно відфільтровувати гармоніки корисного звукового сигналу від шумових складових.
В офісах для зниження шуму використовують акустичні кабіни. В таких кабінах гарна звукоізоляція — всередині таких кабін можна працювати в тиші, навіть посеред шумного офісу. Або навпаки, проводити переговори і не заважати сусідам по офісу, бо звукоізоляція кабін буде глушити голосні розмови.
Шумозниження при відтворенні зображень служить для покращання візуального сприйняття, однак можливе застосування в медицині для збільшення чіткості зображення на рентгенограмах, як передобробка для наступного розпізнавання і в інших випадках.
Причинами шумів на зображенні можуть бути:
Цифровий шум може проявлятися в двох формах:
При цифровій обробці зображень використовується просторове шумозниження. Виділяють наступні методи:
Зниження відеошумів — процес усування шуму з відеосигналу. Виділяють наступні методи шумозниження:
Методи усування шуму з відеосигналу розробляються і використовуються в залежності від типу шуму (спотворень). Типовими видами шуму або спотворень відеосигналу є:
Спотворення каналу радіопередачі
VHS спотворення
Спотворення кіноплівки
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.