1. µ-law Companding:
* Verwendet in: Nordamerika und Japan
* Merkmal: Verwendet eine logarithmische Funktion, um das Signal zu komprimieren.
* Gleichung: Die Kompressionsfunktion wird durch die Gleichung beschrieben:
„
y =sign(x) * ln(1 + µ|x|) / ln(1 + µ)
„
wo:
* y ist das komprimierte Signal
* x ist das Originalsignal
* µ ist der Kompressionsfaktor (typischerweise µ =255)
2. A-law Companding:
* Verwendet in: Europa, Australien und der größte Teil der übrigen Welt
* Merkmal: Verwendet ebenfalls eine logarithmische Funktion, jedoch mit einer anderen Kompressionscharakteristik als das µ-Gesetz.
* Gleichung: Die Kompressionsfunktion wird durch die Gleichung beschrieben:
„
y =sign(x) * (A|x| / (1 + ln(A))) wenn |x| ≤ 1/A
y =sign(x) * (1 + ln(A|x|)) / (1 + ln(A)) wenn |x|> 1/A
„
wo:
* y ist das komprimierte Signal
* x ist das Originalsignal
* A ist der Kompressionsfaktor (typischerweise A =87,6)
Hauptunterschiede zwischen µ-law und A-law Companding:
* Kompressionscharakteristik: Im Vergleich zur A-Law-Komprimierung weist die µ-Law-Komprimierung eine allmählichere Komprimierung bei niedrigeren Signalpegeln und eine steilere Komprimierung bei höheren Signalpegeln auf.
* Einsatzgebiet: Die µ-Law-Komprimierung ist bei der Komprimierung von Signalen mit größeren Dynamikbereichen effizienter, während die A-Law-Komprimierung bei Signalen mit kleineren Dynamikbereichen effizienter ist.
* Implementierung: Die A-Law-Kompandierung wird typischerweise mit einfacherer Hardware implementiert, während µ-Law komplexer ist.
Anwendungen von Companding:
* Telefonanlagen: Verbesserung der Qualität der Sprachübertragung über analoge Telefonleitungen durch Reduzierung von Rauschen und Verzerrungen.
* Digitales Audio: Zur Reduzierung des Dynamikbereichs von Audiosignalen für eine effiziente Speicherung und Übertragung.
* Spracherkennung: Zur Verbesserung der Klarheit von Sprachsignalen für eine bessere Erkennungsgenauigkeit.
Vorteile von Companding:
* Verbessertes SNR: Durch die Kompandierung wird der Dynamikbereich des Signals verringert, wodurch Rauschen unterdrückt und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird.
* Effiziente Datenübertragung: Durch die Komprimierung des Signals reduziert die Kompandierung die für die Übertragung erforderliche Bandbreite, was zu einer effizienteren Nutzung der Kommunikationsressourcen führt.
* Verbesserte Audioqualität: Durch die Reduzierung von Verzerrungen und Rauschen verbessert die Kompandierung die Gesamtqualität von Audiosignalen.
Hinweis: Die Verwendung von µ-Law- und A-Law-Kompandierung wurde größtenteils durch moderne digitale Signalverarbeitungstechniken ersetzt, die eine überlegene Leistung und Flexibilität bieten. Sie bleiben jedoch in Altsystemen und einigen spezifischen Anwendungen weiterhin wichtig.